川中地区秋林区块沙溪庙组致密砂岩气藏储层高强度体积压裂之路

为了解决四川盆地中部秋林区块中侏罗统沙溪庙组致密砂岩气藏储层体积压裂改造的难题,探索高强度体积压裂技术的适应性,选取该区块沙溪庙组致密砂岩露头岩样,开展真三轴水力压裂物理模拟实验,并采用分段多簇压裂水平井的产量预测模型对水平井分簇射孔进行优化设计;然后,基于控液提砂模式,在该区域致密砂岩储层开展了三轮先导性试验。研究结果表明:①秋林区块沙溪庙组致密砂岩储层天然裂缝欠发育,水力压裂裂缝形态以对称双翼裂缝为主,难以形成复杂裂缝网络,并且储层具有中等—偏强水敏性,常规的体积压裂在该区域储层改造中不适用;②高强度体积压裂技术的内涵是通过段内多簇射孔形成多条独立的双翼裂缝,实施控液提砂的加砂模式,在保证高强度加砂的前提下减少入井液量,从而降低入井流体对地层的伤害;③秋林207-5-H2井压裂段数为10段,每段7~12簇,施工排量介于16~18 m^(3)/min,按照控液提砂模式累计泵注滑溜水12146 m^(3)、支撑剂4170 t,该井压裂后测试气产量达83.88×104 m^(3)/d,天然气无阻流量达214.05×10^(4)m^(3)/d;④随着簇间距减小,累计产气量逐渐提高,但当簇间距小于15 m以后,累计产气量增幅变小;⑤当加砂强度低于6 t/m时,随着加砂强度增大,水平井千米改造段长测试气产量整体呈现增大的趋势;加砂强度超过6 t/m后,随着加砂强度增大,千米改造段长测试气产量上升不明显;⑥随着井眼轨迹与水平最大主应力方向的夹角增大,千米改造段长测试气产量整体呈现增大的趋势,当水力裂缝与井眼呈近垂直的情况时,获得的有效泄流面积最大,千米改造段长测试气产量也最高。结论认为,该区高产井的压裂模式为:大夹角井眼轨迹、10 m左右射孔簇间距、5 t/m加砂强度、大排量滑溜水+组合粒径支撑剂连续加砂。

河道致密砂岩螺旋射孔完井压裂优化设计

川中地区秋林区块沙溪庙组河道致密砂岩储层存在低孔隙度特低渗透率、储层非均质性强、脆性指数低等特征,前期采用水平井分段多簇螺旋射孔改造后,发现射孔效率低、储层改造效果不明显。基于三维离散格子法建立油田尺度水力压裂等效螺旋射孔模型,分别对致密砂岩储层弹性模量、射孔孔径、相位角以及压裂簇间距开展敏感性参数分析,以便对压裂参数进行优化设计。研究结果表明:川中地区秋林区块沙溪庙组河道致密砂岩储层弹性模量是影响射孔效率及储层改造均匀性的主控因素,在较小模量区域施工所需的破裂压力低,应力阴影作用较小,储层改造体积较均匀;使用较大射孔孔径会明显增大簇间干扰,但整体裂缝改造更均匀,也有利于后续加砂;布孔时采用与地应力方向相同的射孔能有效降低应力阴影影响,而增大射孔相位角会减少流线弯曲进而降低裂缝起裂的难度;较小压裂簇间距会增大裂缝起裂的破裂压力,簇间干扰会更明显,裂缝横向扩展差异性更大。