低渗透砂岩储层分步溶离酸化改造技术的研究及应用分析

本文以462井低渗透砂岩储层为例,制定出低渗透砂岩储层分步溶离酸化的改造技术,并且对其改造过程进行现场跟踪,最后做出综合评价。     

高青油田低渗储层酸化改造研究及增产效果

根据碎屑颗粒的接触关系、填隙物类型和分布状态特征,将低渗透砂岩储层分为4大类10小类,高青油田高54块低渗滩坝砂储层属于"半充填型"储层,蒙脱石和碳酸盐胶结物是储层伤害的两大类矿物,蒙脱石矿物遇水膨胀造成强水敏,方解石和白云石矿物产生中等土酸酸敏。在岩石学特征分析基础上,根据岩心酸化驱替实验,敏感矿物分析和酸溶模拟实验结果,制定了高54块的酸化改造方案,该方案实施后使已停产油井高54-x4井低渗透油层重新获得产能,达到了增油增效的目的。     

高碳酸盐岩含量砂岩酸化实验研究

为改善低渗透砂岩油藏的酸化效果,在施工前需要进行合理的评价实验。通过流动实验评价了前置酸、主体酸用量对酸化效果的影响,并在此基础上采用X衍射、岩石薄片、扫描电镜等手段对流动物理模拟结果进行了分析,使宏观现象和微观机理得到了有效结合。研究表明：S3井区岩样中含有较高的碳酸盐矿物,平均含量为13%;前置酸在钙质砂岩酸化过程中具有非常重要的作用,当前置酸段塞不足时,土酸和钙质胶结物反应产生沉淀,影响酸化效果;前置酸足量时,酸化效果明显,岩石孔隙得到有效增大。结合研究结果精选酸液体系,在S3井区进行了4井次酸化施工,起到了良好的增产效果。精细酸化设计可避免酸化后渗透率不增反降的问题,同时建议矿场试验中选用适合储层特点的添加剂以提高酸化效果和成功率。该研究结果对类似油藏酸化设计具有指导意义。     

低渗透砂岩储集层渗透性伤害的微观机理与改造技术——以济阳坳陷胜利油田为例

针对低渗透砂岩储集层岩石样品"组构要素"(骨架颗粒、填隙物和孔喉结构等)特征,研发了"分步溶解、溶离"酸化、酸压的增产增注改造技术并进行现场应用。影响低渗透砂岩储集层渗透性的主要因素有3种:①砂岩颗粒骨架间的泥质充填物阻塞渗流通道;②同沉积地层水在深埋过程中矿化度-溶解度变化、地层流体不均衡迁变引发矿物结晶沉淀占据孔喉空间;③岩石在上覆压力作用下逐渐深埋,骨架碎屑经压实更致密,渗流通道变窄。"分步溶解、溶离"酸化(酸压)改造技术以缓释酸为主体,以超分子溶剂取代盐酸溶解碳酸盐、利用氟化氢铵+氟硼酸+氟磷酸复合体系溶解硅酸盐,分步溶解、逐级实施,最终达到扩孔增渗的目的。使用该技术能有效溶解对孔隙中流体有明显阻滞作用的主要填隙物成分,并能将被溶解的填隙物反应残渣从岩石架构中分离出来,扩大有效泄流半径,实现单井增产增注。经矿场试验证实该技术可靠实用。图3参22     

碳酸盐岩储层酸处理降低破裂压力研究综述

我国具有丰富的低渗透油气资源,压裂酸化改造是提高低渗透油气藏开采效果的重要手段,而地层破裂是储层压裂酸化改造成功的关键。在低渗透储层的改造过程中,由于储层段埋藏深、构造应力异常、泥质含量高等原因,某些井地层破裂压力异常高,导致了施工失败。本文以碳酸盐岩储层为研究对象,通过对碳酸盐岩岩石力学强度的本质分析,综述了岩石的矿物组成、结构特征、构造、水或者化学溶液作用以及缺陷对碳酸盐岩岩石力学性质的影响。为酸处理降低岩石力学强度,从而降低地层破裂压力提供了重要理论依据。     

无返排精细酸化技术在临南洼陷低渗透油藏中的应用

临南洼陷低渗透砂岩储层经工艺改造后油水井酸化解堵无效或不理想,返排出来的酸液较难处理,可能会造成环境污染。以组成油层架构的岩石矿物研究为基础,研发溶除黏土矿物和胶结物的特种酸,配套超分子耐高温缓蚀剂及不返排工艺设计,并兼顾溶蚀外部机械杂质,为临南洼陷南部的油井解堵提供了切实有效的无返排酸化工艺技术方案。现场应用表明,选择超分子缓蚀阻垢剂,在金属表面形成优于纳米膜的超分子膜,缓蚀和阻垢的效果接近100%。     

砂岩酸化反应的镜下研究

用薄片和扫描电镜观察分析储层岩石酸化后矿物成分和孔隙结构变化的酸化反应.试验结果表明,砂岩的酸蚀与酸敏比我们预期的要复杂得多,该法揭示出酸化反应的某些细节,有助于深入了解酸化反应机理和设计适合的酸化方案.     

鄂尔多斯盆地米脂地区上古生界盒8^上储层成岩作用

鄂尔多斯盆地米脂地区上古生界盒8上储层岩石类型主要为岩屑砂岩,少量为岩屑质石英砂岩和石英砂岩,个别为长石质岩屑砂岩.沉积相属于辫状河三角洲前缘沉积,砂岩平均孔隙度为5.85%,平均渗透率为0.54×10-3μm2,属低孔低渗透储层.综合运用薄片鉴定、扫描电镜、压汞和包裹体测温等手段对成岩作用类型及其对储层物性的影响进行了研究,判别出了成岩阶段及成岩序列.研究区储层为晚成岩B期,成岩作用类型包括压实作用、胶结作用、交代作用和溶蚀作用,机械压实作用、化学压溶作用和自生矿物的胶结作用是造成储层低孔低渗透的主要原因,成岩晚期的溶蚀作用大大改善了储层物性.     

顺北一区裂缝性碳酸盐岩储层抗高温可酸溶暂堵技术

顺北油气田一区超深裂缝性碳酸盐岩储层具有高温、高压和天然裂缝发育的特点,钻井过程中易发生漏失。为了解决地层漏失及漏失后带来的储层损害问题,基于岩石矿物组成、微观结构特征和损害因素等研究,提出了“钻井液性能控制+可酸溶暂堵体系”的储层保护对策,研制了主要由可酸溶纤维、可酸溶填充材料及弹性石墨组成的抗高温可酸溶暂堵体系。试验结果表明,该暂堵体系抗温180 ℃,酸溶率大于85.0%,渗透率恢复率大于87.0%,适用于缝宽1.0 mm以下的裂缝性储层。SHB1-10H井的现场试验表明,其目的层钻进中采用抗高温可酸溶暂堵技术后,储层保护效果明显,投产后产油量达到90.0 m3/d,较邻井产油量大幅提高,实现了“堵得住、解得开”,为类似油田的裂缝性储层高效钻进提供了一种新的技术途径。      

低渗透砂岩储层酸化增产规律分析

针对低渗透砂岩储层不符合达西渗流规律、其酸化增产规律与常规储层存在差异的情况,引入含启动压力梯度的低速渗流方程。在考虑储层酸化改造后,酸化半径内启动压力梯度减小甚至消失的前提下,推导出了径向稳态渗流下污染井酸化前后的产量公式,并进一步推导出了在酸化半径内完全和部分解除污染时分别对应的增产率表达式。用一算例对比分析了达西渗流与非达西渗流下低渗透储层污染井及未污染井酸化增产规律的差异。某低渗透油藏两口井酸化后的生产数据分析表明,达西定律不适用于低渗透储层酸化增产效果分析,其与广义达西定律导出公式存在较明显的差异,为低渗透储层未污染井也适宜进行酸化增产提供了理论和实践依据。     

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鄂尔多斯盆地北部上古生界气藏是一个典型的低压致密气藏，气井压裂前自然产能很低或基本无产能。水力加砂压裂是该地区进行气田勘探开发的关键技术之一。由于储层具有低压、低孔、低渗的特点，且存在严重的水相圈闭损害和其它敏感性损害，采用针对常规砂岩储层的压裂改造方法在该地区不能达到满意的增产效果。针对鄂北地区低压致密气藏的储层地质特点，通过近年来的攻关研究和现场试验，提出了改进的压裂工艺技术方法，筛选出了低残渣、低伤害、抗水锁、易返排的压裂液体系，大大提高了压裂改造效果。压后平均单层气产量提高2倍以上，初步形成了该地区低压致密气藏压裂工艺技术体系，为进一步探索、解决低压致密气藏的勘探开发难题奠定了良好的基础。     

苏里格低渗透气田开发技术最新进展

苏里格气田发现于2000年,2010年天然气产量达到10５×１０^８ｍ^３,生产能力达到135×10⁸ m³/a,是我国目前储量和产量最大的整装气田。该气田储层物性差,非均质性强,气井压力下降快、单井采出量小,常规技术难以实现高效开发。面对该气田的开发难题,以生产试验区为载体进行了针对低渗透气田高效开发技术的攻关,形成了12项开发配套技术。最近两年在精细气藏地质描述技术、丛式井和水平井开发技术、储层改造等关键技术上又取得了新的突破,应用效果良好,初步探索出了适合苏里格低渗透气田高效开发的方法,为今后苏里格气田年产230×10⁸ 3/a开发目标和持续发展提供了技术保障。     

川西地区致密碎屑岩储层测井评价技术

川西地区油气勘探领域为陆相碎屑岩沉积地层,多年的油气勘探开发表明,该勘探领域具有储集岩石结构复杂、物性条件差、孔隙度及渗透率低、非均质性极强、流体分异规律不明显等特点,气水难以识别,传统的测井解释技术在多方面受到限制.针对川西储层的特点和预测难点建立形成了一套适合于川西致密碎屑岩储层的测井评价技术方法系列.对气层多参数综合判别技术、神经网络解释技术、储层非均质性评价技术、储层裂缝识别技术、天然气产能预测技术、地层弹性特征分析技术等进行了介绍,通过实例进行了效果评价.该方法技术在川西油气田的应用促进了川西天然气储产量的快速增长,且不仅适用于川西地区致密碎屑岩储层,而且可推广到其它类似的低孔低渗地层.     

桩西油田中低渗油藏储层特征及解堵技术研究

桩西油田中低渗复杂岩性储层岩性差异大，物性差，解堵措施难度大，效果差，介绍了桩西中低渗复杂岩性储层基本特征及敏感性评价，并通过长岩心流动实验模拟研究了优化酸液的解堵性能。在该油田91井次的现场应用表明，有效率73%，对同类储层酸化解堵措施的制定和实施有一定参考意义。     

青海跃东油田E31油藏重复压裂技术现场试验

青海跃东油田E31油藏属特低渗、低孔、异常高温高压储层,单井大多依靠增产措施获得稳定产能。但储层具有杨氏模量高、易水敏及酸敏等特征。以往压裂技术也有规模小、砂比低、最大加砂浓度低、增产有效期短等不足。针对该油藏特征及以往压裂技术存在的问题,开展了重复压裂现场试验研究,现场试验6井次,施工有效率100%,最大加砂量达30.5m3,最大砂比达46%,提高了该油藏的压裂技术水平,取得了显著效果。如YD1井增产有效期超过500d,累计增产原油325     

海上低孔低渗气田抗高温完井产能释放液的研究

低孔低渗气田的主要产能释放措施是酸化和压裂,而海上油气田受完井方式、作业成本、安全要求等因素制约,储层改造措施技术有限。为解决文昌低孔低渗高温气田产能释放问题,通过对酸化以及储层保护等多方面研究,分别构建了具有酸化、破胶、扩孔和防水锁等功效的适合文昌气田定向井和水平井的新型完井产能释放液体系,体系酸溶率7.70%~12.99%,深部酸化能力强,可有效降低毛管压力和增加助排性,系列流体污染后渗透率恢复值大于90%,且二次污染后渗透率恢复值仍保持稳定,具有良好的储层改造和保护效果。完井产能释放液体系在文昌气田应用后,各井清井测试产能平均达到配产产量的1.7倍,充分释放了低孔低渗高温气田的产能需求,为类似海上低渗气田的开发提供了借鉴。      

特低渗透砂岩储层敏感性评价与酸化增产液研制

酸化是特低渗透砂岩油藏的重要增产措施,若酸液体系使用不当,会对储层造成敏感性伤害。为此,以吐哈盆地鄯善油田三间房组砂岩储层为例,通过XRD衍射分析、扫描电镜、储层敏感性评价实验及现场资料整理等方法,研究储层敏感性特征及损害机理,并研发一种酸化增产液,该酸化增产液可与土酸组合使用,提高酸化效果。研究表明：三间房组储层岩石类型以长石岩屑砂岩为主,黏土矿物以高岭石和蒙脱石为主,属于高黏土矿物储层;储层物性整体表现为低孔特低渗特征,原油为轻质原油,油藏为正常地层压力的未饱和油藏;储层具有中等偏弱速敏、碱敏、水敏、盐敏以及弱酸敏特性;增产液与土酸组合酸液体系可溶蚀大孔隙、微孔隙等多种尺度孔隙后形成孔隙网络系统,可使目标储层岩心渗透率最大提高至原有渗透率的2.68倍。现场应用效果显著,与酸化前相比,平均单井日产油量增加1.29 t/d。研究成果可为特低渗砂岩油藏酸化增产提供技术支持。     

旬邑-宜君区块长3段孔隙结构特征及其在储层评价中的应用

低渗透储层微观孔隙结构是储层研究的重点与难点,直接影响储层评价的准确性。以鄂尔多斯盆地旬邑-宜君区块延长组长3段低渗透储层为例,在薄片观察、岩石孔渗、压汞测试与测井资料分析基础上,研究储层微观孔隙结构类型及特征,将储层分为4种孔隙结构类型,阐述各类储层的储集空间类型、孔渗特征、毛管压力曲线特征差异,Ⅰ类和Ⅱ类储层为研究区有利储层;选用储层品质系数与储层微观孔隙结构特征参数(排驱压力、平均孔喉半径和分选系数),对储层进行评价;WB44等4口井评价结果表明,储层孔隙结构类型影响低渗透储层的产能评价和测井解释。     

苏里格气田下二叠统储层改造难点及对策

苏里格气田储层具有“低孔、低渗、低压”的特点,水力压裂改造成为开发该气田的主要手段。由于储层物性变化大、多薄层等原因,单井压裂改造裂缝参数在井网中效应的优化难度很大,施工参数很难考虑地应力剖面的纵向控制效果。因此,针对压裂改造中的突出难点,提出了相应的解决对策：建立单井与井网匹配优化模型,充分利用数值模拟、裂缝参数优化、应力剖面分析技术和裂缝闭合优化等技术。应用上述配套技术,使得压裂改造的裂缝参数与储层的匹配更加紧密;根据应力特征优化的参数更有针对性,有利于获得合理裂缝剖面;利用所提出的小型压裂技术进一步增强了对储层的认识和对压裂工艺的提升。为苏里格气田的储层改造和压裂效果的评估提供了技术支持。     

低渗透油层渗流特征及对油田开发的影响

方法以实验研究为基础，结合安塞、玛北、石西等油田实际情况，研究了低渗多孔介质中流体渗流特征和有效压力的变化对低渗多孔介质的影响及其对开发效果的影响。目的为低渗透油田开发提供依据。结果由于岩石孔隙表面存在“吸附滞留层”，使低渗多孔介质中流体渗流为非达西渗流；有效压力对渗流特征的影响，表现为有效压力对孔隙结构的影响；随有效压力的增大，储层渗透率逐渐减小；低渗透储层径向流的泄油半径远小于线性流的泄油半径。结论开发低渗透油藏，必须采取特殊的开发方案（如压裂改造或打水平井等），以改变原油的流动方向，变径向流为线性流。