强非均性砂砾岩地质工程一体化体积压裂技术——以新疆玛湖砂砾岩为例

【作者】 段贵府； 何春明； 才博； 李阳； 许志赫；

【机构】 中国石油勘探开发研究；

【摘要】 我国砂砾岩油藏分布广泛,在准噶尔盆地玛湖凹陷、柴达木盆地和二连盆地乌里雅斯太等区域均有不同程度分布,特别近年来新疆玛湖大型砾岩油田的发现成为国内最现实的增储上产区域。玛湖凹陷三叠系百口泉组砂砾岩油藏资源量大,近年来一直是新疆油田增储上产的主战场。储层具有埋藏深、天然裂缝发育程度低、储层流体流度低、储层压力系数高、储层地应力高、水平应力差高以及特殊岩性等特点,针对上述地质难题,开展以地质特点为基础的储层评价、裂缝延伸规律、支撑剂铺置规律以及压裂工艺技术等研究,形成了玛湖地区非均质性砂砾岩地质工程一体化体积压裂技术。本文研究成果如下:(1)玛湖砾岩油藏包括杂基支撑、颗粒支撑和混合支撑三种类型,使得砾岩储层在纵横向的物性、砾径大小及分布、力学性质存在较大的差异,其中砂充填砾岩物性最好,无充填砾岩物性最差。且颗粒支撑砾岩力学参数高于杂基支撑砾岩,脆性指数更高,岩石力学差异造成人工裂缝导流能力控制因素存在差异,杂基胶结储层支撑剂嵌入是裂缝导流能力主控因素,颗粒支撑砂砾岩砾石含量高、砾石尺寸大、裂缝面粗糙度大,支撑剂破碎是导流能力主控因素。(2)砂砾岩裂缝粗糙度对流体流动和支撑剂运移影响较大,裂缝宽度较小时,携砂液以指进方式流动,裂缝开度较大区域作为优势流动通道,一定程度限制支撑剂纵向铺置效果;当裂缝宽度较大时,携砂液以类似光滑裂缝面方式在裂缝内推进,支撑剂铺置效果好,提高动态裂缝宽度有助于提高支撑剂铺置效果。(3)利用全直径岩样、浇筑岩样和露头岩样,开展从岩芯到岩块的多尺度裂缝扩展实验,不同尺度下砂砾岩裂缝规律差异较大,随着裂缝尺寸与砾石粒径比例逐步放大,砾石对裂缝延伸影响逐渐弱化,明确了储层尺度砂砾岩裂缝以穿砾和绕砾为主,裂缝为双翼裂缝,裂缝面粗糙度大,建立了以逆混合注入、多段塞打磨、提高动态缝宽为核心的"裂缝粗糙面"控制改造技术,解决了高砂堵率的难题。上述研究成果在玛湖凹陷玛18、玛131、风南4井区三叠系百口泉组油藏累计完成密切割体积压裂51井1061段的现场应用,施工成功率大于95%,措施有效率100%。压后水平井平均日产油39.5吨,与前期同类水平井相比,产量提高2.5倍,实现了"少井高产"的降本增效目标。更多还原