人工裂縫縱向剖面測(cè)試技術(shù)在大慶油田水力壓裂中的應(yīng)用.docxVIP

1、第32卷第2期201的:4月Vol.32No.2Apr,2019同位素JournalofIsotopes人工裂縫縱向剖面測(cè)試技術(shù)在大慶油田水力壓裂中的應(yīng)用郭宏利，潘群，翟麗娜蜂了高科股份有限公司.北京102413)摘要：采用人工裂縫縱向剖面刪試技術(shù)監(jiān)：則評(píng)價(jià)大慶油田水力壓裂效果，并首次實(shí)現(xiàn)了該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。在水力壓裂過(guò)程中，利用示蹤診斷測(cè)試方法，通過(guò)檢測(cè)井眼周圍”Sc*Sb和皿Ir標(biāo)記支撐劑分布情況，同時(shí)結(jié)合該井完井資料以及油藏地質(zhì)構(gòu)造等信息進(jìn)行綜合分析，解祥出近井筒支撐裂縫高度、各層具體的等效縫寬，并對(duì)壓裂效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，該技術(shù)滿足對(duì)該井壓裂效果評(píng)價(jià)的需要。應(yīng)用人工裂縫縱向剖面測(cè)

2、試技術(shù)進(jìn)行壓裂裂縫檢測(cè)，促進(jìn)了壓裂設(shè)計(jì)和壓裂工藝技術(shù)的完善，提高了壓裂的成功率，節(jié)約了油田成本，對(duì)油田的增產(chǎn)具有實(shí)際意義。關(guān)健詞：水力壓裂：壓裂示蹤：縱向剖面中圖分類號(hào):TL8164-.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1000-7512&019)02-0115-06doi：Itt7538/tws.2018youxian.024開放科學(xué)/源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼OSID)：TheArtificialFractureLongitudinalProfileTestingTechnologyintheApplicationofHydraulicFracturinginDaqingOilFieldGUOHongli，P

3、ANQun，ZHAILinallighTechnologyAtomicCo.LTD.Beijing102413China)Abstract：ThetechnologyofartificialfracturelongitudinalprofiletestingwasappliedtomonitorandevaluatetheeffectofhydraulicfracturinginDaqingoilfield*andforthefirsttimetorealizetheindustrializationofthetechnology.Intheprocessofhydraulicfracturi

4、ngusingthemethodoftracerdiagnosistesting*thedistributionofsupportagentaroundwellwasdeterminedbydetectingSc，Sband?Ir.Combinedwiththewellcompletiondataandreservoirgeologicalstructureinformation*thefractureheightandtheequivalentcrackwidthofeachlayerwercexplained*andthefracturingeffectwasevaluated.Thefi

5、eldapplicationshowedthatthetechnologymettheneedofevalua-tingthefracturingeffectofthewell.Usingthetechnologyoflongitudinalsectiontes-tingofartificialcrackstodetectfracturingcracks*itcanbeusedtoanalyzethelawoftheexpansionofartificialcrackswhetherthereisatraversinglayer，underpressurelay-erandunpressedl

6、ayer.Ilcanknowtheseamheight*seamwidth，andtheconcentration收隔日期：201&。對(duì)6:修回日期：2018-03-20作者簡(jiǎn)介：郭宏利497T-.男，北京人，高級(jí)工程師，計(jì)算機(jī)軟件及應(yīng)用專業(yè)網(wǎng)格出版時(shí)間：201-07-27：網(wǎng)絡(luò)出版地址:http：IInterprisesonthetechnology.Keywords：t：longitudinalprofile我國(guó)陸上油田的1/3為低滲透油藏，其儲(chǔ)層孔隙小、喉道細(xì)、滲流阻力大、油井產(chǎn)油能力和吸水能力非常低V。對(duì)于這種類型的油藏結(jié)構(gòu)，需要使用壓裂技術(shù)，人工制造裂縫，增大滲透率和孔隙度，從而提高

7、原油產(chǎn)量和采收率。水力壓裂是目前低滲透率油藏開發(fā)的主要手段為了提高壓裂技術(shù)水平，壓裂設(shè)計(jì)及施工人員必須全面、準(zhǔn)確地解壓裂后的裂縫形態(tài)和壓裂效果。然而壓裂裂縫形成于幾千米深的地下，需要有-套完整的技術(shù)，可以準(zhǔn)確獲得壓裂裂縫的信息，了解現(xiàn)有設(shè)計(jì)方法的適用性和缺陷，可以通過(guò)優(yōu)化壓裂設(shè)計(jì)方案甚至研發(fā)新的壓裂方法和工藝，來(lái)提高壓裂水平。放射性示蹤測(cè)試是壓裂裂縫近井形態(tài)檢測(cè)中最直接、最準(zhǔn)確的技術(shù)隊(duì)】，通過(guò)示蹤砂的分布情況可以清晰看到”裂縫，可為分析單井壓裂效果、驗(yàn)證壓裂方法、了解區(qū)域油藏地質(zhì)結(jié)構(gòu)提供準(zhǔn)確可靠的依據(jù)。人工裂縫縱向剖面測(cè)試技術(shù)是利用示蹤診斷測(cè)試的方法，在水力壓裂過(guò)程中將發(fā)射不同能量伽馬射線的示

8、蹤砂加入至支撐劑中并泵入地層，通過(guò)測(cè)井儀測(cè)量伽馬能譜，再解譜得到支撐劑的分布情況，計(jì)算出裂縫高度、寬度等信息。這些信息對(duì)于合理安排井位、選擇壓裂施工作業(yè)參數(shù)、評(píng)估施工質(zhì)量具有重要的指導(dǎo)意義。美國(guó)Corelab公司于上世紀(jì)90年代中期成功研發(fā)了該技術(shù)，并在北美實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化推廣隊(duì)。我國(guó)對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用基本處于空白階段。為此，原子高科股份有限公司從2009年開始研究油田水力壓裂人工裂縫縱向剖面測(cè)試技術(shù)，歷時(shí)7年，終于成功掌握了一套完整的技術(shù)，是國(guó)內(nèi)首家具備壓裂示蹤砂NSc、iSb和,92Ir）示蹤砂測(cè)井儀以及綜合評(píng)價(jià)技術(shù)曲七并擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的公司。2016年簽訂了第一份人工裂縫縱向剖面測(cè)試技術(shù)服務(wù)合

9、同，首次開展業(yè)務(wù)，并于2017年4月順利通過(guò)驗(yàn)收。hydraulicfracturing:hydraulicfracturingtracertes本研究應(yīng)用人工裂縫縱向剖而測(cè)試技術(shù)，監(jiān)測(cè)大慶油田某井壓裂作業(yè)過(guò)程中的水力壓裂效果。主要在水力壓裂過(guò)程中利用示蹤診斷測(cè)試方法，提供人工裂縫高度和井眼周圍支撐劑分布等資料，并對(duì)壓裂效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。1基本原理在水力壓裂的不同階段物置液層液階段、攜砂液英砂支撐劑階段、替擠液粒支撐劑階段），將不同核素的示蹤砂均勻混入壓裂液中，并在壓裂的各個(gè)階段隨不同壓裂液填充入地層裂縫。監(jiān)測(cè)裂縫區(qū)域井眼附近的示蹤砂分布，可獲得準(zhǔn)確的支撐劑分布情況，從而獲得裂縫高度、寬度等信息，

10、以對(duì)壓裂效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。壓裂車將攜帶有示蹤砂的高壓液體注入地層，裂縫逐漸向前延伸，在地層中形成具有一定長(zhǎng)度、寬度及高度的填砂裂縫。示蹤砂注入原理僧1），將具有放射性核素的第-種示蹤砂隨前置液進(jìn)入地層，隨后具有不同放射性核素的第二種示蹤砂隨攜砂液進(jìn)入裂縫中，最后具有不同放射性核素的第三種示蹤砂隨替擠液進(jìn)入裂縫中填充裂縫。待地層壓力穩(wěn)定后，通過(guò)測(cè)井儀測(cè)量伽馬能譜，解譜得到支撐劑的分布情況，計(jì)算裂縫高度、寬度等信息佟12）。2現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)2.1示蹤砂用量根據(jù)測(cè)試井組的井深數(shù)據(jù)、全井射孔井段、壓裂層數(shù)據(jù)、完井伽馬曲線等資料，計(jì)算該井此次壓裂所需示蹤砂的用量。示蹤砂的用量，取決于注入壓裂砂的最大體積和分析儀器

11、的靈敏度，以及地層背景值的影響。示蹤砂用量依據(jù)公式。計(jì)算：A=SXVmasX口0）圖1示蹤砂注入階段Fig.1Tracerinjectionstage圖2示蹤砂測(cè)試階段Fig.2Tracerteststage式中：A,示蹤砂用量，Bq;Vm,x，壓裂砂最大體積，m：S,示蹤砂檢測(cè)靈敏度，Bq/m，；u，余量系數(shù)口=3050。根據(jù)測(cè)試井情況及壓裂方案，計(jì)算示蹤砂用量，結(jié)果列于表12.2示蹤砂注入階段使用三種示蹤砂進(jìn)行汕山水力壓裂人工裂縫縱向剖面測(cè)試，前置液階段使用鈦-192（92IQ示蹤砂、石英砂階段使用鋪-124（2Sb）示蹤砂、陶粒階段使用1-46（fiSc）示蹤砂。示蹤砂注入工序列于表2。

12、2.3測(cè)井監(jiān)測(cè)階段壓裂后經(jīng)過(guò)2d排液泄壓，沖砂洗井，進(jìn)行測(cè)井。表1示蹤砂種類及用量Table1Typeanddosageoftracer種類核素S/m_3Vm/m3A/Bq4rSc1.11X10；5166.5X107*Sb1.85XIO720I110X0睥Ir1.48X10710444X10*3結(jié)果與討論3.1整體填充效果本次壓裂層為該井PI3層，壓裂目的是通過(guò)壓裂射孔段PI3層，可以有效溝通PI2、P【3、PI4、PI全2、PI5共5個(gè)油層。三種示蹤砂的響應(yīng)曲線示于圖3。由圖3結(jié)果可知，示蹤砂在前置液、石英砂和陶粒三個(gè)階段的分布-致性較好，前置液產(chǎn)生的裂縫籃表2示蹤砂注入工序Table2Pr

13、ocessoftracerinjection步舞施工起止時(shí)W/min徒裂工序支撐劑類型示蹤砂類型示蹤砂用碰/Bq階段崟計(jì)階段累積1017前置液Ii-192444X10z444XIO722542攜砂液石英砂Sb-1241110X10T1554X1073攜砂液石英砂Sb-1244攜砂液石英砂Sb-1245攜砂液石英砂Sb-1246攜砂液石英砂Sb-1247547攜砂液陶粒Se-46166.5X1071720.5X1078替擠液在測(cè)試結(jié)果圖中用紅色曲線表示；陶粒支撩劑階段使用錠-4G2009.32HouJunqian,etal.Loggingevaluationmethodsoffracturing

14、Height&.Drilling&ProductionTechnology2009，324）：43-45（nChinese）.&羅寧，何緒全，唐杰，等.同位素測(cè)井在四川油氣m的應(yīng)用fi_天然氣勘探與開發(fā),2007.306）：27-28.LuoNing-HeXuquanTangJieetal.Applica-tionofisotopeloggingtosichuanoilandgasfields&,NaturalGasExplorationandDevclop-mcnt，2007,306）：27-28inChinese）.8PemperRR，F(xiàn)leckerMJMcWhirter*VCetal.H

15、ydraulicfractureevaluationwithmultipleradioactivetracersfi.Geophysics1988，5310）：1323-1333.6顏磊，劉立宏，李永明，等.水平并重復(fù)壓裂技術(shù)在美國(guó)巴肯油田的成功應(yīng)用fi,國(guó)外油田工程，2010.2612):21-25.YanLei，LiuLihong.LiYongming，etal.Ap-plicationofthemultiplefracturingtechniquesforhorizontalwellsinbuchanoilfieldofU.S.Afi.ForeignOilFieldEngineering2010，26Q2)：21-25inChinese).馬兵，宋漢華，李轉(zhuǎn)紅，等.零污染壓裂示蹤診斷技術(shù)在長(zhǎng)慶