页岩油储层高效开发技术与评价研究

页岩油储层高效开发技术与评价研究

张战雨,周飞,吴雪英,丁长灿,马俊杰,赵举举,魏文宗,赵金,扶登亮

中国石油长庆油田分公司第三采油厂 宁夏银川 750000

摘要：本文将以某油田的页岩油储层作为研究对象，阐述可行的开发技术，并对实施效果进行综合评价，以此增强出油效果，促进剩余油动用程度的最大化，充分利用暂堵的形式，保证缝网具备复杂性，借助重复压裂方式，实现单井产量的增长。

关键词：页岩油储层；地层能量；重复压裂

引言：页岩油储层是指泥页岩中富含页岩油层段的孔隙与裂缝，其特点在于孔隙度与渗透率偏低，容易受有机质以及矿物影响。为保证页岩油储层的高效开发，提高单井产量，实现油田企业经济效益的大幅度增长，笔者将以某地区的X页岩油储层作为研究对象。

一、项目概况

（一）地质状况

X页岩油储层本身具备自生自储的特征，其所在区域主力含油层厚度大约在15m，具有良好的油层连片性，地质储量大约在2×108t，动用地质储量则达到0.5×108t，其中三叠油层以细砂岩为主，孔隙度的平均值为8%，渗透率在0.1~0.2mD之间，高于0.2mD的主要表现为条带状，平面的非均质性较强。该地区致密页岩油层属于天然裂缝发育，进行常规注水开发后出现导压不导流的特征。因为页岩油储层的喉道半径相对较小，渗吸作用相对较强，因此储层的中值压力相对较大，与其他油藏相比，储层物性较差。此外由于排驱压力偏高，油藏本身的驱油效率较差，无法有效打造驱替系统。

（二）水平井开发现状

自2019年以来，X页岩油储层的水平井先后采用了多套井网完成开发试验，其中水平井+体积压裂的方式，能够保证初期产能在10t以上，在开发时依照不断发现的新矛盾，及时进行技术、思路的调整与优化，共经历了以下几个阶段：七点井网注水开发，开发时间为2018~2019年，井数为22个，井距为450~500m，水平段长度为600~700m，改造方式为体积压裂，开发方式为注水开发，单井产能为1.31t；五点井网注水开发，开发时间为2019~2020年，井数为47个，井距为400~600m，水平段长度为400~900m，改造方式为体积压裂，开发方式为注水开发，单井产能为1.55t；自然能量开发，开发时间为2020~2021年，井数为128个，井距为400~500m，水平段长度为800~1500m，改造方式为体积压裂，开发方式为自然能量开发，单井产能为1.65t。

根据上述数据可知，水平井均通过体积压裂实施改造，可以理解为利用大型水力压裂完成储层的改造，以此形成天然裂缝与人工裂缝相结合的裂缝网络。

（三）存在的问题

根据实际调查显示，水平井本身存在的问题表现为：单井产量较低，难以有效保持地层压力，究其原因在于注水井本身的注水效果较差，无法有效建立驱替系统，且自然能量区的递减趋势明显，最终造成地层能量相对偏低，引发油井的持续递减。为了解决此类问题，需要切实改善水平井的开发效果，以提升单井产量为着手点。

二、页岩油储层高效开发技术与评价

（一）重复压裂

根据上述分析的水平井存在的问题，需要实现水平井油层段的重新了解，利用对改造效果相对较差的裂缝段实施体积压裂改造，对段间距偏大且增产潜力较高的层段开展体积压裂，以此起到增加裂缝复杂度的作用。利用定向射孔与密补孔相结合的方式，保证油藏改造体积的最大化，确保单井产能得到大幅度增长。

自实施水平井体积压裂以来，单井产能的增效明显，平均有效天数可达750天，单井累计增油量高达2500吨。在2021年开展水平井改造的数量达到8口，其中无支撑剂压裂的水平井数量为2口，加砂体积压裂的水平井数量为6口，上述水平井均处于增油状态，截至目前平均有效天数已达120天，单井的累计增油量达到330吨。

（二）效果评价

1.地层能量的影响

在油层物性、参数条件一致的情况下，对不同井的改造措施效果进行比对发现，地层能量与增油效果表现为正比关系，即地层能量越高，则增油效果越明显，且有效期越长。因此可以证明，地层能量是保障措施应用效果的重要前提，根据调查显示，A1井在2019年的测压数据为4.6mpa，保持水平仅仅达到27%，且在开展改造措施前控制范围亏空面积便已达到14000m3，以往采用的改造措施只能保证入地液量达到3300m3，措施应用效果不佳，而在后期完成措施调整后，能够将入地液量增长至10000m3，通过蓄能压力保证增油效果的最大化。因此可以发现，通过适当提升入地液量能够起到补充地层能量的作用，具有良好的措施应用效果，可以进一步延长有效期。

2.原缝复压与补孔压裂效果比对

对于初期改造强度相对较低的水平井来说，可借助原缝复压来进一步提高储层的改造面积，打造更为复杂的裂缝，实现增产目标。而对于初次改造部分间距相对偏高的水平井来说，或者动用面积较高的水平井，都可采用加密布缝压裂的形式完成改造处理，保证剩余油的充分动用。以相邻水平井的改造效果作为研究对象，运用加密布缝体积压裂的水平井与原缝复压井相比，能够保证日产油量提升2t，证明对布缝间距较大水平井实施加密布缝体积压裂后，能够保证增产潜力的大幅度提升，具有极佳的应用前景

[1]。

3.无支撑剂压裂与体积压裂效果比对

A2号井采用段间补孔体积压裂，补孔共5段，有效天数为190天，截至目前，其日增油量大约在2t，累计增油高达650t，而采用无支撑剂压裂的水平井注水共分为6段，其有效天数达到189天，日增油量为1t，累计增油量为300t。通过比对可知，体积压裂的增油效果更加明显，且邻井干扰小，几乎可以忽略不计，因此二次压裂过程中进行加砂能够有效封堵高渗带，并对低渗带产生驱替作用，以此达到增油效果。

4.补孔段间距大小的影响

A3、A4两口井均开展了加密布缝体积压裂，前者补孔共5段，补孔段间距大约在25m，后者补孔共4段，补孔段间距大约为50m。由此可见，采用措施后，后者的增油效果明显高于前者，因此补孔段间距大小会对加密布缝的实施具有指导意义。

三、总结

第一，地层能量是确保措施有效实施的关键，地层压力保持水平通常与增油效果成正比关系，若地层能量相对较差，则应用措施后增油效果不佳，若地层能量充足，则增油效果良好，能够保持较长的有效期。因此在后期开展相应措施时，需要适当完成措施参数的优化，提高蓄能压裂，补充地层能量。

第二，初期改造水平较低的水平井可借助重复压裂达到增产目的，利用密布缝体积压裂，确保低改造程度的水平井能够增加单井产量。

第三，水平井体积压裂的增油效果明显，在重复压裂的过程中可以利用加砂的方式封堵高渗带，并对低渗带产生驱替效果，保证剩余油的充分动用。因为油藏天然裂缝发育，水平井在体积压裂过程中，邻井均产生见水油井，因此可以证明排量大小不会对油井见水产生影响，利用暂堵的方式能够有效增加缝网体积。

第四，通过比对补孔段间距可以发现，补孔后段间距的增油效果不明显，由此可知，进行布缝间距相对较大的水平井改造，需要适当提高动用程度，从而保障措施效果[2]。

结论：综上所述，通过以某油田的X页岩油储层作为研究对象，阐述提高单井产能的开发技术，并对其实施效果进行评价与探究，最终发现地层能量是保障各类压裂措施效果的重要关键点，利用水平井规模体积压裂可以更好地促进单井产量的增长。

参考文献：

[1]李士祥,郭芪恒,周新平.鄂尔多斯盆地延长组7段3亚段页岩型页岩油储层特征及勘探方向[J].石油学报,2022,43(11):1509-1519.

[2]单祥,何文军,郭华军.准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组页岩油储层储集空间与成岩作用[J].海相油气地质,2022,27(03):325-336.