針對(duì)新疆風(fēng)城油田超稠油儲(chǔ)集層蒸汽輔助重力泄油（SAGD）開采注汽量大、預(yù)熱周期長、產(chǎn)量低、局部資源無法開采的問題,基于超稠油儲(chǔ)集層及夾層的巖石力學(xué)和孔滲特征,考慮壓裂液排量、黏度、射孔密度和起裂位置的影響,開展真三軸水力壓裂與CT掃描實(shí)驗(yàn),研究在儲(chǔ)集層和夾層中壓裂微裂縫和宏觀裂縫的擴(kuò)展規(guī)律。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在超稠油儲(chǔ)集層中壓裂僅造成微裂縫發(fā)育,且微裂縫無法突破夾層;在夾層中壓裂,施工排量越高（大于0.6 m³/min）,黏度越小,越易在夾層中形成宏觀線性裂縫,且穿層至儲(chǔ)集層中的裂縫延伸距離增加,增加射孔密度,可在儲(chǔ)集層-夾層互層中形成復(fù)雜的宏觀線性裂縫網(wǎng)絡(luò)。研究結(jié)果可為超稠油儲(chǔ)集層壓裂準(zhǔn)確選層及夾層改造的施工參數(shù)優(yōu)化提供指導(dǎo)。圖12表4參34 

【文章來源】：石油勘探與開發(fā). 2020,47(03)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

超稠油儲(chǔ)集層SAGD微壓裂預(yù)處理示意圖[24]

超稠油儲(chǔ)集層夾層厚度大（一般為0.5～3.0 m）、分布特征復(fù)雜、展布范圍廣和滲透率低等特點(diǎn)對(duì)SAGD開采過程中蒸汽腔的發(fā)育以及累計(jì)產(chǎn)量和最終采收率均有影響[22-27]。同時(shí)，夾層還阻礙蒸汽的上升、冷凝后蒸汽和加熱后原油的泄流，導(dǎo)致蒸汽腔發(fā)育不均勻。井對(duì)（I、P井）之間若存在連續(xù)的較厚夾層，則會(huì)導(dǎo)致注汽周期變長、兩井水力和熱力連通困難；當(dāng)井對(duì)之間存在夾層時(shí)，需要明確在儲(chǔ)集層中微壓裂是否可以間接壓破井對(duì)間的夾層，建立夾層內(nèi)的局部滲流通道。當(dāng)夾層分布于井對(duì)上方時(shí)，蒸汽腔無法到達(dá)上部儲(chǔ)集層，該區(qū)域大量的超稠油無法被采出。夾層同樣嚴(yán)重阻礙了其他超稠油熱采方式的熱對(duì)流作用，導(dǎo)致熱對(duì)流未波及的儲(chǔ)集層區(qū)域原油無法采出或采出程度極低。通過套管完井的直井（通常為已有的探井或觀察井）在夾層段下封隔器，輔助雙水平井壓裂改造（見圖2），能夠在夾層中形成貫穿夾層頂?shù)椎臐B流通道，明顯改善儲(chǔ)集層的滲流能力，可大幅度提高儲(chǔ)集層的采油速度、動(dòng)用程度和最終產(chǎn)量。因此，明確夾層中裂縫的擴(kuò)展規(guī)律對(duì)改造夾層具有重要的科學(xué)指導(dǎo)意義。風(fēng)城油田超稠油儲(chǔ)集層中的夾層可分為泥質(zhì)夾層與泥巖夾層兩類，主要區(qū)別在于泥巖夾層固結(jié)成巖作用明顯，彈性模量（1.1～2.5 GPa）遠(yuǎn)大于疏松程度類似儲(chǔ)集層的泥質(zhì)夾層（282～476 MPa），而其水測(cè)有效滲透率顯著小于泥質(zhì)夾層[28]；兩類夾層水測(cè)有效滲透率均遠(yuǎn)低于儲(chǔ)集層。同一井下取心筒獲取的巖心呈現(xiàn)儲(chǔ)集層、泥質(zhì)夾層和泥巖夾層的分層交錯(cuò)分布，可見儲(chǔ)集層具有明顯的非均質(zhì)性（見圖3）。

風(fēng)城油田超稠油儲(chǔ)集層中的夾層可分為泥質(zhì)夾層與泥巖夾層兩類，主要區(qū)別在于泥巖夾層固結(jié)成巖作用明顯，彈性模量（1.1～2.5 GPa）遠(yuǎn)大于疏松程度類似儲(chǔ)集層的泥質(zhì)夾層（282～476 MPa），而其水測(cè)有效滲透率顯著小于泥質(zhì)夾層[28]；兩類夾層水測(cè)有效滲透率均遠(yuǎn)低于儲(chǔ)集層。同一井下取心筒獲取的巖心呈現(xiàn)儲(chǔ)集層、泥質(zhì)夾層和泥巖夾層的分層交錯(cuò)分布，可見儲(chǔ)集層具有明顯的非均質(zhì)性（見圖3）。綜上所述，改造超稠油儲(chǔ)集層研究的關(guān)鍵在于以下3個(gè)方面：(1)儲(chǔ)集層壓裂過程中微裂縫匯聚成宏觀裂縫的機(jī)理；(2)夾層中起裂的裂縫能否貫穿夾層，以及到達(dá)儲(chǔ)集層后如何延伸；(3)在儲(chǔ)集層中形成的微裂縫匯聚成宏觀裂縫后，能否突破夾層。通過室內(nèi)真三軸壓裂物模實(shí)驗(yàn)闡明儲(chǔ)集層、夾層中裂縫的擴(kuò)展規(guī)律，可為設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)集層壓裂改造方案提供指導(dǎo)。

【參考文獻(xiàn)】：
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