天然气地球科学 ›› 2021, Vol. 32 ›› Issue (12): 1880–1888.doi: 10.11764/j.issn.1672-1926.2021.11.002

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鄂尔多斯盆地庆城油田页岩油水平井产能主控因素及开发对策优化

薛婷1,2(),黄天镜1,2,成良丙1,2,麻书玮1,2(),时建超1,2   

  1. 1.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西 西安 710018
    2.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西 西安 710018
  • 收稿日期:2021-05-15 修回日期:2021-11-05 出版日期:2021-12-10 发布日期:2021-12-27
  • 通讯作者: 麻书玮 E-mail:xt519_cq@petrochina.com.cn;masw_cq@petrochina.com.cn
  • 作者简介:薛婷(1988-),女,山西运城人,工程师, 硕士,主要从事页岩油开发研究. E-mail:xt519_cq@petrochina.com.cn.
  • 基金资助:
    国家科技重大专项“鄂尔多斯盆地致密油开发示范工程”(2017ZX05069)

Dominating factors on shale oil horizontal well productivity and development strategies optimization in Qingcheng Oilfield, Ordos Basin

Ting XUE1,2(),Tianjing HUANG1,2,Liangbing CHENG1,2,Shuwei MA1,2(),Jianchao SHI1,2   

  1. 1.National Engineering Laboratory for Exploration and Development of Low Permeability Oil & Gas Fields,Xi’an 710018,China
    2.Exploration and Development Research Institute of PetroChina Changqing Oilfield Company,Xi’an 710018,China
  • Received:2021-05-15 Revised:2021-11-05 Online:2021-12-10 Published:2021-12-27
  • Contact: Shuwei MA E-mail:xt519_cq@petrochina.com.cn;masw_cq@petrochina.com.cn
  • Supported by:
    The China National Science and Technology Major Project(2017ZX05069)

摘要:

受储层特征、水平段长度、压裂规模等多种地质因素和工程因素影响,庆城油田长7段页岩油体积压裂水平井单井产能存在较大差异,然而主控因素不明确。为此,以庆城油田180余口水平井为样本,采用灰色关联法、随机森林算法系统分析了地质、压裂施工等参数对产能的影响程度,明确单井产能的主控因素。研究表明:孔隙度、含油饱和度、脆性指数、有效水平段长度、压裂段数、单段加砂量、入地液量是影响页岩油水平井单井产能的主控因素。基于上述认识,优化了地质井位部署和压裂施工参数,对低油价背景下页岩油的高效开发具有较好的指导意义。

关键词: 页岩油, 水平井, 产能主控因素, 开发对策优化

Abstract:

Previous development practices in Chang 7 Member shale oil reservoir have proved that individual well production in Qingcheng Oilfield is related to several factors in both geology and engineering, such as physical properties of a reservoir, lateral length, fracturing scale etc. However, the most decisive factors among those are not clear. This paper is outlined to study the dominating factors relating to individual well production, based on geological parameters, fracturing construction data, and production data. Productivity influencing factors are quantitatively ordered using gray correlation analysis method and random forest algorithm. Research shows that the most decisive factors affecting individual well production of a horizontal well are porosity, oil saturation, brittleness index, effective lateral length, number of fracturing sections, sand volume pumped into a single fracturing section, and the amount of fracturing fluid pumped underground. Thus, well displacement, lateral length and fracturing parameters are optimized. This study provides a guidance to the development of shale oil reservoir considering low oil prices nowadays.

Key words: Shale oil, Horizontal well, Main controlling factors of productivity, Optimize the technical countermeasures

中图分类号: 

  • TE34

图1

庆城油田初期产量分布直方图"

图3

油层厚度与第一年累积产油量关系"

图4

储层物性与第一年累积产油量关系"

图5

储层含油性与第一年累积产油量关系"

图6

脆性指数与初期日产油量关系"

图7

有效水平段长度与第一年累积产油量关系"

图8

百米油层压裂参数与第一年累积产油量关系"

图9

灰色关联法各参数灰关联度排序"

图10

随机森林算法各参数影响因子排序"

表1

甜点指数的各参数的权重系数"

地质参数影响因子均一化系数权重系数
孔隙度0.100 70.275 2ω1
含油饱和度0.097 40.266 2ω2
脆性指数0.078 20.213 7ω3

图11

甜点指数与初期日产油量相关性"

图12

水平段长度与百米油层初期日产油量关系"

图13

百米油层初期产量与改造段数关系"

图14

同一井段不同簇数压裂模拟结果"

图15

不同进液强度下单段压裂体积"

图16

不同加砂强度下裂缝导流能力变化"

1 付金华,牛小兵,淡卫东,等.鄂尔多斯盆地中生界延长组长7段页岩油地质特征及勘探开发进展[J].中国石油勘探,2019,24(5):1-10.
FU J H,NIU X B,DAN W D,et al. The geological characteristics and the progress on exploration and development of shale oil in Chang7 Member of Mesozoic Yanchang Formation, Ordos Basin[J]. China Petroleum Exploration, 2019,24(5):1-10.
2 高岗,刘显阳,王银会,等.鄂尔多斯盆地陇东地区长7段页岩油特征与资源潜力[J].地学前缘,2013,20(2):140-146.
GAO G, LIU X Y, WANG Y H ,et al. Characteristics and resource potential of the oil shale of Chang 7 Layer in Longdong area, Ordos Basin[J]. Earth Science Frontiers, 2013,20(2):140-146.
3 李国欣,吴志宇,李桢,等.陆相源内非常规石油甜点优选与水平井立体开发技术实践——以鄂尔多斯盆地延长组7段为例[J].石油学报,2021,42(6):1-10.
LI G X,WU Z Y,LI Z,et al.Optimal selection of unconventional petroleum sweet spots inside continental sourse kitchens and actual application of three-dimensional development technology in horizontal wells: A case study of the Member 7 of Yanchang Formation in Ordos Basin[J]. Acta Petrolei Sinica,2021,42(6):1-10.
4 LUO G F , TIAN Y , BYCHINA M , et al. Production-strategy insights using machine learning: Application for Bakken shale[J]. SPE Reservoir Evaluation & Engineering, 2019, 22(3):800-816.
5 梁涛,常毓文,郭晓飞,等.巴肯致密油藏单井产能参数影响程度排序[J]. 石油勘探与开发, 2013, 40(3):357-362.
LIANG T, CHANG Y W, GUO X F, et al. Influence factors of single well’s productivity in the Bakken tight oil reservoir[J]. Petroleum Exploration and Development, 2013, 40(3):357-362.
6 黄世军,丁冠阳,薛永超,等.致密油藏压裂水平井非稳态产能评价方法研究[J]. 中国科技论文, 2017, 12(9):1006-1010.
HUANG S J, DING G Y, XUE Y C, et al. Unsteady deliverability evaluation method of fractured horizontal wells in tight oil reservoirs[J]. China Science Paper,2017,12(9):1006-1010.
7 彭晖,刘玉章,冉启全,等. 致密油储层水平井产能影响因素研究[J].天然气地球科学, 2014, 25(5):771-777.
PENG H, LIU Y Z, RAN Q Q, et al. Study on the horizontal well production in tight oil reservoirs[J].Natural Gas Geoscience, 2014, 25(5):771-777.
8 孙兵,刘立峰,丁江辉. 致密油水平井产能主控地质因素研究[J]. 特种油气藏, 2017, 24(2):115-119.
SUN B, LIU L F, DING J H, et al. Main geologic factors controlling the productivity of horizontal wells in tight oil reservoirs[J].Special Oil and Gas Reservoirs,2017,24(2):115-119.
9 詹路锋,郭彬程,蔚远江,等. 基于深度学习方法的致密油产量主控因素分析[C]//CPS/SEG北京2018国际地球物理会议暨展览电子论文集,2018.
ZHAN L F,GUO B C, WEI Y J, et al. Dominating factors analysis of tight oil production based on the deep learning method[C]// CPS/SEG 2018 Beijing International Geophysical Meeting and Exhibition Electronic Proceedings,2018.
10 杨华,李士祥,刘显阳.鄂尔多斯盆地致密油、页岩油特征及资源潜力[J].石油学报,2013,34(1):1-11.
YANG H, LI S X,LIU X Y. Characteristics and resource prospects of tight oil and shale oil in Ordos Basin[J].Acta Petrolei Sinica, 2013,34(1):1-11.
11 付金华,喻建,徐黎明,等. 鄂尔多斯盆地致密油勘探开发进展及规模富集可开发主控因素[J].中国石油勘探,2015,20(5):9-19.
FU J H, YU J, XU L M, et al . New progress in exploration and development of tight oil in Ordos Basin and main controlling factors of large-scale enrichment and exploitable capacity[J]. Chnia Petroleum Exploration, 2015,20(5):9-19.
12 李卫成,叶博,张艳梅,等.致密油水平井体积压裂攻关试验区单井产量主控因素分析[J].石油地质与工程,2016,30(6):111-114.
LI W C, YE B, ZHANG Y M, et al . Main factors controlling the productivity of the volume-fracturing horizontal wells in tight oil research area[J]. Petroleum Geology and Engineering,2016,30(6):111-114.
13 李忠兴,李健,屈雪峰,等.鄂尔多斯盆地长7致密油开发试验及认识[J].天然气地球科学,2015,26(10): 1932-1939.
LI Z X, LI J, QU X F, et al. The experiment and recognition of the development of Chang 7 tight oil in Ordos Basin[J].Natural Gas Geoscience,2015,26(10): 1932-1939.
14 李忠兴,屈雪峰,刘万涛,等.鄂尔多斯盆地长7 段致密油合理开发方式探讨[J].石油勘探与开发,2015,42(2):217-221.
LI Z X,QU X F, LIU W T, et al. Development modes of Triassic Yanchang Formation Chang 7 Member tight oil in Ordos Basin,NW China[J].Petroleum Exploration and Development,2015,42(2):217-221.
15 赵继勇,樊建明,薛婷,等.鄂尔多斯盆地长7致密油储渗特征及分类评价研究[J].西北大学学报(自然科学版),2018,48(6):857-866.
ZHAO J Y, FAN J M, XUE T, et al. Classification and evaluation of Chang 7 tight oil reservoir seepage features in Ordos Basin[J]. Journal of Northwest University (Natural Science Edition),2018,48(6):857-866.
16 王冲,屈雪峰,王永康,等. 鄂尔多斯盆地致密油体积压裂水平井产量预测[J].西南石油大学学报(自然科学版),2018,40(4):123-131.
WANG C, QU X F, WANG Y K, et al. Production prediction for the volume-fracturing horizontal wells of a tight oil reservior in the Ordos Basin[J].Journal of Southwest Petroleum University(Science & Technology Edition),2018,40(4):123-131.
17 樊建明,杨子清,李卫兵,等.鄂尔多斯盆地长7 致密油水平井体积压裂开发效果评价及认识[J].中国石油大学学报(自然科学版),2015,39(4):103-110.
FAN J M, YANG Z Q, LI W B, et al. Assessment of fracturing treatment of horizontal wells using SRV technique for Chang 7 tight oil reservoir in Ordos Basin[J]. Journal of China University of Petroleum,2015,39(4):103-110.
18 孙敬,刘德华,张亮,等.低渗透油藏递减影响因素的灰色关联分析[J].特种油气藏,2012,19(2):90-93.
SUN J, LIU D H,ZHANG L, et al. The influence factor of diminishing of low permeability reservoirs based on the gray correlation analysis[J]. Special Oil and Gas Reservoirs,2012,19(2):90-93.
19 纪磊,李菊花,肖佳林.随机森林算法在页岩气田多段压裂改造中的应用[J].大庆石油地质与开发,2020,39(6): 168-174.
JI L, LI J H, XIAO J L. Application of random forest algorithm in the multistage fracturing stimulation of shale gas field[J]. Petroleum Geology & Oilfield Development in Daqing,2020,39(6): 168-174.
[1] 王万春, 吉利明, 宋董军, 张东伟, 吕成福, 苏龙. 不同比例砂岩/油页岩热模拟实验滞留油量及其地质意义——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段为例[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(8): 1142-1150.
[2] 刘雅慧, 王才志, 刘忠华, 王浩, 刘英明. 一种评价页岩油含油性的测井方法[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(7): 1084-1092.
[3] 陈京元, 位云生, 王军磊, 于伟, 齐亚东, 吴建发, 罗万静. 页岩气井间干扰分析及井距优化[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(7): 931-940.
[4] 焦方正. 陆相低压页岩油体积开发理论技术及实践[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(6): 836-844.
[5] 王华, 崔越华, 刘雪玲, 强阵阵, 王世成. 致密砂岩气藏多层系水平井立体开发技术——以鄂尔多斯盆地致密气示范区为例[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(4): 472-480.
[6] 舒志国, 刘莉, 梁榜, 陆亚秋, 郑爱维, 包汉勇. 基于物质平衡原理的页岩气井产能评价方法[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(2): 262-267.
[7] 付金华, 郭雯, 李士祥, 刘显阳, 程党性, 周新平. 鄂尔多斯盆地长7段多类型页岩油特征及勘探潜力[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(12): 1749-1761.
[8] 刘显阳, 杨伟伟, 李士祥, 孙林, 常睿. 鄂尔多斯盆地延长组湖相页岩油赋存状态评价与定量表征[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(12): 1762-1770.
[9] 李士祥, 周新平, 郭芪恒, 刘建平, 刘江艳, 李树同, 王博, 吕奇奇. 鄂尔多斯盆地长73亚段页岩油可动烃资源量评价方法[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(12): 1771-1784.
[10] 李树同, 李士祥, 刘江艳, 杨鸣一, 陈俊霖, 张珊, 崔德艺, 李家程. 鄂尔多斯盆地长7段纯泥页岩型页岩油研究中的若干问题与思考[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(12): 1785-1796.
[11] 徐黎明, 郭芪恒, 刘元博, 刘江艳, 周新平, 李士祥. 鄂尔多斯盆地长73亚段深水重力流砂岩储层特征及控制因素——以华池地区CY1井为例[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(12): 1797-1809.
[12] 马文忠, 王永宏, 张三, 冯胜斌, 郝炳英, 崔晓丽. 鄂尔多斯盆地陕北地区长7段页岩油储层微观特征及控制因素[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(12): 1810-1821.
[13] 马艳丽, 辛红刚, 马文忠, 毛振华, 周树勋, 淡卫东. 鄂尔多斯盆地陕北地区长7段页岩油富集主控因素及甜点区预测[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(12): 1822-1829.
[14] 刘江艳, 李士祥, 李桢, 刘强, 郭雯, 周新平, 马晓峰. 鄂尔多斯盆地长73亚段泥页岩黄铁矿发育特征及其地质意义[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(12): 1830-1838.
[15] 李继宏, 侯景涛, 杨艳宁, 谢先奎, 李程善, 刘广林, 李树同. 鄂尔多斯盆地志丹地区长73亚段泥页岩地球化学特征及页岩油地质意义[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(12): 1839-1848.
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  Discussed   
[1] 李广之, 胡斌 邓天龙 袁子艳 . 微量元素V和Ni的油气地质意义[J]. 天然气地球科学, 2008, 19(1): 13 -17 .
[2] 张荣虎;张惠良;马玉杰;沈扬;李昌;张丽娟 . 特低孔特低渗高产储层成因机制—以库车坳陷大北1气田巴什基奇克组储层为例[J]. 天然气地球科学, 2008, 19(1): 75 -82 .
[3] 魏立花, 郭精义, 杨占龙, 黄云峰. 测井约束岩性反演关键技术分析[J]. 天然气地球科学, 2006, 17(5): 731 -735 .
[4] 阳建平,肖香姣,张峰,王海应. 几种天然气偏差因子计算方法的适用性评价[J]. 天然气地球科学, 2007, 18(1): 154 -157 .
[5] 王卫红,沈平平,马新华,何东博 . 非均质低渗透气藏储层动用能力及影响因素研究[J]. 天然气地球科学, 2005, 16(1): 93 -97 .
[6] 张浩,康毅力,陈一健,李前贵,高波 . 致密砂岩气藏超低含水饱和度形成地质过程及实验模拟研究[J]. 天然气地球科学, 2005, 16(2): 186 -189 .
[7] 滑双君;李会慎;翟桂云;王莉;肖枚;. 沧县隆起大港探区煤层气勘探前景分析[J]. 天然气地球科学, 2003, 14(4): 323 -326 .
[8] 赵靖舟. 论幕式成藏[J]. 天然气地球科学, 2005, 16(4): 469 -476 .
[9] 宋全友;秦勇. 惠民凹陷深部煤层含气性预测[J]. 天然气地球科学, 2005, 16(6): 764 -767 .
[10] 穆亚蓬,;王万春;宋振响, . 生物气源岩评价指标研究现状及展望[J]. 天然气地球科学, 2008, 19(06): 775 -779 .