塔中地区鹰山组碳酸盐岩储层水平井轨迹优化研究-论文.pdf

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1、第14卷第18期2014年6月科学技术与工程Vo1．14No．18Jun．20141671—1815(2014)18—0014-04ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Tech．Engrg．石油技术塔中地区鹰山组碳酸盐岩储层水平井轨迹优化研究潘杨勇梁利喜韩兴杰彭梦芸。沈春光(中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院，库尔勒841000；西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，成都610500)摘要针对塔中地区鹰山组碳酸盐岩的储层特征和目前水平井钻探过程中遇到的问题，综合考

2、虑地应力控制下的井壁稳定性和后期压裂增产等因素，对水平井井眼轨迹进行优化。通过有限元数值模拟计算，分析不同井眼轨迹下的水平井稳定性和压裂缝形成难易程度，得到最优的井眼轨迹方向。对塔中某井的分析结果表明：所分析水平井的井周地应力状态为潜在走滑型，基于地应力状态和岩石力学特征，从井壁稳定性的角度考虑，当井筒延伸方向与水平向最大主应力夹角为20。～4o。时井壁较为稳定，有利于安全、高效钻井；从压裂缝形成的难易程度考虑，当井筒延伸方向靠近水平向最大主应力方位时，井周张应力最大，压裂过程中较容易形成张裂缝。综合井壁稳定和后期压裂

3、增产，分析得到塔中地区最为有利的水平井井眼轨迹方向为与水平向最大主应力夹角20。左右，并通过现场验证得到该方向既能保证安全钻井又能通过后期的压裂获得较高的产能。关键词碳酸盐岩水平井井眼轨迹稳定系数压裂缝中图法分类号TE22；文献标志码A碳酸盐岩油气藏是世界上最重要的油气勘探开缝走向，追求最大程度钻遇裂缝，但是对于钻井施工发领域，占全球已探明石油储量的52％，占全球已来说，钻遇裂缝和溶洞便会发生漏失等事故。因此，探明的油气储量的60％⋯。中国西部碳酸盐岩缝针对水平井钻井和开发中遇到的问题，开展轨迹优洞型油藏约占探明储量的

4、2／3，是石油增储上产的化研究是至关重要的。为了优质、快速、低成本地实主要领域之一。现钻、完井作业，并且最大限度地提高水平井产能，塔中地区位于塔里木盆地中央隆起塔中低凸北水平井轨迹优化必须要综合考虑钻井、油藏和采油斜坡，奥陶系鹰山组是该区主要开发层系之一。储的具体特点。因此，综合考虑地应力控制下的井壁层类型为缝洞型碳酸盐岩储层，非均质性强，纵向上稳定性以及后期压裂增产等因素条件，实现水平井储层有明显的分段特征，且各储层段横向上层状展优化对水平井安全高效开发具有重要意义。布特征明显，因此水平井是该区主要的开发井型，水1研

5、究工区岩石力学特征和地应力特征平井轨迹可以穿过多条裂缝，提高单井的储层钻遇率，从而获得更高的产能。但是，该工区内水平井的对塔中地区现场取心，采用三轴压缩测试方法开发效果却不尽如人意，主要原因是由于该区地质对岩石的岩石力学参数进行测试，得到该区块的岩情况复杂，局部地应力及裂缝发育特征差异较大，而石力学参数如表1所示。水平井的井眼轨迹设计、优化手段相对单一。表1岩石力学参数目前，对于水平井轨迹的优化主要是在地质因Table1Rockmechanicsparameter素的基础上，从油藏工程的角度，对水平井的最优位置、最优长

6、度、水平段的方位等进行优化J。碳酸盐岩由于其非均质性极强，裂缝和孔洞十分发育，为分析该区块压裂施工曲线，得到该区块的三个了获得更大的产能，水平井轨迹设计主要是正交裂主应力及孔隙压力的值如表2所示。2014年1月17日收到2水平井轨迹优化研究第一作者简介：潘杨勇(1983一)，男，工程师。研究方向：储层预测、油气检测、水平井开发。E-mail：panyy-tlm@petrochina．c0m．o13。2．1模型的建立根据所要解决的问题类型，并考虑到求解的精18期潘杨勇，等：塔中地区鹰山组碳酸盐岩储层水平井轨迹优化研究17

7、泵压力较低，说明酸压效果较好。2李阳．塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏开发理论及方法．石油学报，2013；34(1)：115—1214结论LiYang．Thetheoryandmethodfordevelopmentofcarbonatefrac-tured-cavityreservoirsinTaheOilfield．ActaPetroleiSinica，2013；34(1)由于塔中地区地质情况复杂，局部地应力(1)：115一l213ZhangJincai．Ondrillingdirectionsforoptimizing

8、horizontdwellsca_及裂缝发育特征差异较大，水平井的轨迹不能一味bilityusingadual-porosityporoelasticapproach．JournalofPetroleum地追求与裂缝的最大化相交，应该综合考虑地应力ScienceandEngineering，2006；53：61—6控制下的井壁稳定