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

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)：則評價大慶油田水力壓裂效果，并首次實現(xiàn)了該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。在水力壓裂過程中，利用示蹤診斷測試方法，通過檢測井眼周圍”Sc*Sb和皿Ir標(biāo)記支撐劑分布情況，同時結(jié)合該井完井資料以及油藏地質(zhì)構(gòu)造等信息進行綜合分析，解祥出近井筒支撐裂縫高度、各層具體的等效縫寬，并對壓裂效果進行評價?，F(xiàn)場應(yīng)用表明，該技術(shù)滿足對該井壓裂效果評價的需要。應(yīng)用人工裂縫縱向剖面測

2、試技術(shù)進行壓裂裂縫檢測，促進了壓裂設(shè)計和壓裂工藝技術(shù)的完善，提高了壓裂的成功率，節(jié)約了油田成本，對油田的增產(chǎn)具有實際意義。關(guān)健詞：水力壓裂：壓裂示蹤：縱向剖面中圖分類號:TL8164-.3文獻標(biāo)志碼：A文章編號：1000-7512&019)02-0115-06doi：Itt7538/tws.2018youxian.024開放科學(xué)/源服務(wù))標(biāo)識碼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6:修回日期：2018-03-20作者簡介：郭宏利497T-.男，北京人，高級工程師，計算機軟件及應(yīng)用專業(yè)網(wǎng)格出版時間：201-07-27：網(wǎng)絡(luò)出版地址:http：IInterprisesonthetechnology.Keywords：t：longitudinalprofile我國陸上油田的1/3為低滲透油藏，其儲層孔隙小、喉道細、滲流阻力大、油井產(chǎn)油能力和吸水能力非常低V。對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)計方法的適用性和缺陷，可以通過優(yōu)化壓裂設(shè)計方案甚至研發(fā)新的壓裂方法和工藝，來提高壓裂水平。放射性示蹤測試是壓裂裂縫近井形態(tài)檢測中最直接、最準(zhǔn)確的技術(shù)隊】，通過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試技術(shù)是利用示蹤診斷測試的方法，在水力壓裂過程中將發(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，通過測井儀測量伽馬能譜，再解譜得到支撐劑的分布情況，計算出裂縫高度、寬度等信息。這些信息對于合理安排井位、選擇壓裂施工作業(yè)參數(shù)、評估施工質(zhì)量具有重要的指導(dǎo)意義。美國Corelab公司于上世紀(jì)90年代中期成功研發(fā)了該技術(shù)，并在北美實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化推廣隊。我國對該技術(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試技術(shù)，歷時7年，終于成功掌握了一套完整的技術(shù)，是國內(nèi)首家具備壓裂示蹤砂NSc、iSb和,92Ir）示蹤砂測井儀以及綜合評價技術(shù)曲七并擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的公司。2016年簽訂了第一份人工裂縫縱向剖面測試技術(shù)服務(wù)合

9、同，首次開展業(yè)務(wù)，并于2017年4月順利通過驗收。hydraulicfracturing:hydraulicfracturingtracertes本研究應(yīng)用人工裂縫縱向剖而測試技術(shù)，監(jiān)測大慶油田某井壓裂作業(yè)過程中的水力壓裂效果。主要在水力壓裂過程中利用示蹤診斷測試方法，提供人工裂縫高度和井眼周圍支撐劑分布等資料，并對壓裂效果進行評價。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，并在壓裂的各個階段隨不同壓裂液填充入地層裂縫。監(jiān)測裂縫區(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、以對壓裂效果進行評價。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入裂縫中填充裂縫。待地層壓力穩(wěn)定后，通過測井儀測量伽馬能譜，解譜得到支撐劑的分布情況，計算裂縫高度、寬度等信息佟12）。2現(xiàn)場試驗2.1示蹤砂用量根據(jù)測試井組的井深數(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。計算：A=SXVmasX口0）圖1示蹤砂注入階段Fig.1Tracerinjectionstage圖2示蹤砂測試階段Fig.2Tracerteststage式中：A,示蹤砂用量，Bq;Vm,x，壓裂砂最大體積，m：S,示蹤砂檢測靈敏度，Bq/m，；u，余量系數(shù)口=3050。根據(jù)測試井情況及壓裂方案，計算示蹤砂用量，結(jié)果列于表12.2示蹤砂注入階段使用三種示蹤砂進行汕山水力壓裂人工裂縫縱向剖面測試，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測井監(jiān)測階段壓裂后經(jīng)過2d排液泄壓，沖砂洗井，進行測井。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，壓裂目的是通過壓裂射孔段PI3層，可以有效溝通PI2、P【3、PI4、PI全2、PI5共5個油層。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)在美國巴肯油田的成功應(yīng)用fi,國外油田工程，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)在長慶