1．基本情況

    1)基本數(shù)據(jù)及油井儲層物性

    QD24井是位于丘東氣田的一口新鉆開發(fā)井，為了解砂體變化規(guī)律、增加氣井產(chǎn)能，決定壓裂氣藏。壓裂井段見表2-26。

    表2-26    壓裂井段數(shù)據(jù)表

    儲層壓裂地質(zhì)特征如下：

    (1)壓裂井段孔隙度7.4%，電測滲透率為0.17md，屬特低滲透氣藏。

    (2)上、下泥巖隔層較好，且厚度大，對控制縫高增長有利。

    (3)從儲層物性上看，地層較致密，且有不連續(xù)分布，累計10m左右的泥質(zhì)夾層，預(yù)計施工壓力較高。

    2)壓裂設(shè)計思路

    (1)該井有效厚度較大，但儲層物性差，屬特低滲透氣藏，因此壓裂以造長縫為主。

    (2)壓裂采用高排量施工，保證造縫充分，并縮短施工時間，減小施工期間的濾失液量。

    (3)儲層溫度95℃，井深3400m，采用延遲膠聯(lián)壓裂液，降低井筒摩阻。

    (4)根據(jù)鄰井施工資料分析，該井地層破裂壓力梯度為0.018~0.019MPa/m，平均施工砂比控制在30%～34%之間，前置液百分?jǐn)?shù)優(yōu)化在60%以上。

    設(shè)計泵注程序見表2-27。

    表2-27    QD24井設(shè)計泵注程序

    3)作業(yè)目的

    解除壓裂過程中造成的砂堵。

    2．事故原因分析

    1)施工經(jīng)過

    施工按照設(shè)計進(jìn)行，施工曲線如圖2-27所示。施工過程中為了保證造縫充分，將施工排量提到5m3/min，在前置液階段，油壓有明顯尖峰，之后迅速下降，主要是由于逐步頂替井筒中清水摩阻引起劇烈波動，并非地層破裂壓力高所致。在攜砂液階段，油壓有波動，主要是由于施工排量的波動以及施工砂比的波動，導(dǎo)致井筒摩阻發(fā)生變化引起的。整個施工過程中套壓變化比較平穩(wěn)，并呈現(xiàn)緩慢上升趨勢，說明縫長延伸較快。當(dāng)砂比35%階段進(jìn)入地層后，發(fā)生突然性砂堵。入井液量250m3，人井砂量共計15m3，入地層砂量10m3，施工未達(dá)到設(shè)計要求。儲層延伸壓力梯度為0. 016MPa/m。

    圖2-27    施工曲線

    2)砂堵原因分析

    儲層物性差，形成裂縫長且窄，相對該井儲層而言，設(shè)計砂比偏高，導(dǎo)致當(dāng)35%砂比進(jìn)入地層后，縫口處形成砂橋而發(fā)生突然性砂堵。造縫寬度不夠是砂堵的主要原因。

    圖2-28為壓后壓力歷史擬合結(jié)果圖。壓后壓力歷史擬合結(jié)果表明，儲層濾失系數(shù)為1.668×10^-3m/min^1/2，而設(shè)計采用區(qū)塊的平均濾失系數(shù)為1.05×10^-3m/min^1/2，實際濾失系數(shù)高于區(qū)塊平均濾失系數(shù)，導(dǎo)致造縫不充分。設(shè)計裂縫尺寸和實際裂縫尺寸對比見表2-28。設(shè)計造縫寬度11mm，設(shè)計支撐縫寬4mm，而實際造縫寬度7mm，支撐縫寬2.3mm，明顯低于設(shè)計縫寬。實際造縫長度59m。實際形成裂縫剖面見圖2-29。

    圖2-28    壓力歷史擬合結(jié)果圖

    表2-28    設(shè)計裂縫尺寸和實際裂縫尺寸對比表

    圖2-29    實際形成裂縫剖面

    另外，由于該井射孔段有不連續(xù)分布、累計10m左右的泥質(zhì)夾層，可能形成的裂縫縫口不規(guī)則，縫口阻力較大，縫口容易形成砂橋而發(fā)生堵塞，這也是該井砂堵的重要原因。

    3．處理措施

    (1)通過區(qū)塊以往實際施工資料分析，并結(jié)合壓裂層位儲層物性，進(jìn)一步優(yōu)化施工泵注程序和施工砂比，使泵注程序及砂比與儲層相匹配，避免施工砂堵。

    (2)通過實際施工資料分析，推薦類似QD24井物性相對較差的氣層施工參數(shù)如下：施工排量為5~5.5m3/min，平均砂比控制在30%以內(nèi)，設(shè)計最高砂比45%以內(nèi)，前置液百分?jǐn)?shù)在62%~65%以內(nèi)。以10%砂比起步，采用臺階式加砂，及時判斷施工地層進(jìn)砂狀況，提高施工成功率。

    (3)該井實際支撐縫長為59m，建議試采一段時間，觀察其增產(chǎn)效果。如果不增產(chǎn)，基本說明儲層為干層；如果有一定增產(chǎn)，且增產(chǎn)幅度小，可以考慮進(jìn)行二次重復(fù)壓裂，但要根據(jù)儲層實際情況和初次施工分析，優(yōu)化符合本井的施工參數(shù)，保證施工成功和效果。

    4．案例提示

    (1)本井是氣層，層位深，空隙度低，滲透率低，致密具有夾層，而壓裂設(shè)計為35%的高砂比，在沒有其他措施如預(yù)處理的配合下，壓裂失敗的幾率是很高的。

    (2)為保證成功，應(yīng)深刻認(rèn)識目的層，有可靠的室內(nèi)數(shù)模試驗，優(yōu)化施工參數(shù)，加強(qiáng)施工現(xiàn)場監(jiān)督。

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