纤维暂堵转向酸压在塔里木盆地碳酸盐岩储层的适应范围

塔里木盆地寒武-奥陶系碳酸盐岩储层非均质性极强,在常规酸压过程中,受储集体分布无规律性、人工裂缝延伸方位不可控性、裸眼井段长等因素影响,裂缝延伸方向不一定能沟通到储集体或改造面积有限,难以提高储层的动用程度。近年来,在塔里木油田地区已经逐渐推广应用一种可降解纤维暂堵转向酸压改造工艺,笔者从裂缝转向的力学基础出发,并结合近年在塔里木盆地的现场典型施工井的实例,透过转向效果,探讨总结适合应用该技术的储层条件,以期为该工艺在塔里木盆地选井、选层提供思路。     

纤维暂堵形成流动阻力数学模型研究

纤维暂堵转向技术就是通过使用可降解的人造纤维暂堵剂临时封堵天然裂缝强制流体转向以最大限度沟通储集体,以提高储量动用程度和单井产量。纤维暂堵转向机理研究中,将纤维暂堵形成的附加阻力按表皮方式添加至流动方程中,纤维暂堵形成的总表皮可分解为两部分。     

用于碳酸盐岩储层改造的可降解纤维暂堵转向实验研究

随着碳酸盐岩油藏勘探开发的不断深入,对于水平井的完井改造成为开发的重点,尤其是对长裸眼水平井段进行有效改造更是重中之重。近年来,塔河油田研究应用暂堵纤维对侧钻水平段进行分段酸压,扩大了井眼与储集体的沟通面积,通过室内试验模拟暂堵转向机理,对纤维材料的物理化学特性进行了研究,找出影响可降解纤维暂堵的影响因素,对于可降解纤维暂堵转向工艺的现场应用具有重要指导意义。     

超深碳酸盐岩储层水平段复合暂堵酸压工艺应用研究

文章针对复合暂堵分段酸压工艺,优选了耐高温、高压差的三类暂堵剂,分别可实现对基质、微裂缝及人工裂的高效暂堵,形成了复合暂堵酸压优化设计技术。现场应用表明,暂堵剂可实现有效封堵和酸液转向,耐压10MPa以上;复合暂堵分段酸压工艺有效促进了高渗透率级差水平段的有效改造与产能动用,增产效果显著。     

缝洞型碳酸盐岩水平井酸压改造效果分析

缝洞型碳酸盐岩储层采用水平井分段酸化压裂改造形成的人工裂缝与天然缝洞系统沟通,从而增加了水平段控制储集体个数,大幅度提高了单井油气产量。运用酸压施工曲线和井底压力变化分析该区块水平井酸压改造效果,研究了分段酸压过程中不同曲线对应的碳酸盐岩储层缝洞发育情况和分布规律,分析了人工裂缝在各段分别沟通天然缝洞系统的情况。研究对水平井水平段控制储集体类型特征有进一步的认识,并结合单井动态特征,对水平井综合分析、评价和管理以及后期开发有指导作用。     

G120井白云岩泥页岩储层酸压改造技术

胜利油田王家岗构造沙四段白云岩泥页岩储层，采用常规酸压和加砂压裂增产效果欠佳。综合分析常规酸压和加砂压裂的不足后，针对储层基本特点，研制了新型生物渗析驱油剂和智能转向暂堵剂，制定了“渗析驱油+前置泡沫酸化+交联酸/胶凝酸交替注入酸压+暂堵转向重复压裂”的储层改造思路，并在G120井开展现场试验。压裂缝网监测结果表明，改造层段形成复杂缝网。压裂返排效果良好，达到增产预期。该工艺在胜利油田成功应用，为白云岩泥页岩储层的高效开发提供了解决办法，具有较大的推广应用可行性。     

塔河油田碳酸盐岩堵压联作工艺技术探究

塔河油田主体区块经过二十年的开采,对于剩余油有效开采成为目前"主旋律",储层改造存在的非优势方位储集体沟通动用难题,堵压联作对塔河油田多层储层发育的部分井区来讲,能够封堵不需要的产层,压开未动用储层,实现转层酸压有重要意义。     

火烧山油田筛管完井水平井压裂技术研究与应用

火烧山油田H1油藏南部物性条件差,砂体呈透镜状分布,常规井网难以有效开采,针对这一特点,共在H1油藏南部布置6口水平井进行衰竭式开采。从筛管完井水平井分段压裂技术切入,论证了火烧山油田特低渗裂缝性砂岩油藏大规模体积压裂的适应性;并开展适合筛管完井水平井改造的多级暂堵重复压裂技术研究,通过多级暂堵的方式实现对水平段段间转向,激活原有天然裂缝,产生新的人工裂缝,从而形成复杂缝网,扩大泻油面积,提高水平井产量。重点研究H1油藏南部天然裂缝发育和地应力分布对体积压裂造缝机理的影响,以及相配套的分段分簇方案、压裂参数及暂堵工艺技术。最终通过微地震监测对压裂后的储层改造程度和总SRV进行评估。     

元坝长兴组碳酸盐岩储层酸化用复合暂堵剂研究

针对元坝长兴组储层水平段酸化改造中均匀布酸难题,开展了暂堵酸化用复合暂堵剂研究。通过泥浆漏速与缝宽拟合软件分析了长兴组储层裂缝宽度,研究确定了酸溶性纤维种类、长度及用量,优化了颗粒材料的种类、用量及粒径组合,在此基础上形成复合暂堵剂并开展堵漏性能评价实验。结果表明,研制的冻胶+纤维+碳酸钙颗粒复合暂堵剂酸溶解性好,对储层伤害性低,在10 MPa压力条件下能够封堵1~5 mm不同宽度的裂缝。     

压前增能与暂堵转向压裂技术

针对薄差储层发育差、注采不完善、同时受缝间干扰机难压层影响，导致部分薄差层未得到有效动用。采取压前补能与暂堵转向压裂技术，通过压前补能，完善注采关系，暂堵转向，压开新的裂缝，提高裂缝复杂程度，改善储层的渗透率，增强原油的导流能力，达到增产增效的目的。有效解决改造油层挖潜老裂缝控制区以外剩余油的目的，实现低产区块效益治理。     

东濮陆相致密油储层压裂扩展规律模拟实验

东濮濮卫致密油储层属致密低渗砂岩储层,利用整合的桥塞分段、多簇射孔和近井筒转向的段内转向压裂技术可使改造程度最大化,但段内转向压裂能否压开多簇射孔段,目前的裂缝监测手段虽定量分析,但误差较大。为验证储层裂缝延伸和暂堵机理,应用大尺寸真三轴模拟压裂实验装置,进行了真三轴模拟压裂室内实验,分析一次压裂和二次暂堵压裂后的裂缝扩展规律。实验结果显示:一次压裂后裂缝从射孔处直接沿最大主应力方向起裂并扩展;加入暂堵剂二次压裂后形成了双翼缝,与一次压裂形成的裂缝有较大夹角,接近90℃,即暂堵后转向效果明显;一次压裂和暂堵压裂的破裂压力差值为10MPa,大于东濮陆相储层多簇射孔压裂改造过程中的簇间破裂压力差值(4～8 MPa),因此东濮陆相储层多簇射孔段内暂堵压裂具备施工条件。     

油田特低渗透油藏压裂技术研究及应用

该油田具有低渗透、低孔、层薄而多、应力敏感性强以及微裂缝发育等特点,还具有显著的双重介质储油层的特性。因为对天然裂缝的开启导致了压裂早期砂堵和压裂液过量滤失的缺陷,导致了该区油藏不能得到有效的开发。本文根据该油田勘探及开发过程中压裂改造的实践应用,利用压力降分析成果及储层裂缝开启机理,通过地应力剖面分层研究及配套射孔优化、全三维压裂模拟、暂堵、限流压裂、前置段塞以及转向控缝等工艺的实践,解决了该类型储层压裂早期砂堵的问题。现场的应用达到60井次,成功率可以达到80%以上,增产原油量5×104吨。     

高温裂缝暂堵主控因素研究

深层油气藏具有埋藏深、高温高压、低孔低渗、非均质性强等特点,提出采用暂堵分层分段与转向的改造工艺提高储集层动用程度,实现高效改造,但是对于高温裂缝暂堵的研究还很少,无法满足高温高压深井超深井暂堵转向改造需求。本次研究针对高温储层,研究了150℃条件下的裂缝暂堵规律,通过实验发现温度、注液速度和携带液粘度对裂缝暂堵实验的材料用量及达到相同封堵压力所用时间都有影响,其中不同因素对材料用量的影响程度:携带液粘度>温度>注液速度≈小颗粒浓度>大颗粒浓度。     

暂堵剂裂缝转向工艺在低渗储层中的应用

伴随胜利油田低渗储藏逐步成为增产的主阵地,压裂工艺成为这类储藏开发的主要技术手段。针对大跨度,多薄层储层受施工排量、压力等技术参数的限制,不能做到储层的全面改造,而水溶性暂堵剂的加入可以实现限流压裂及裂缝转向,从而实现储层的全面改造。本文回顾了水溶性暂堵剂产生的动机、原理、优势、现场施工和压后效果分析。另外阐述了水溶性暂堵剂的技术指标。同时,针对实际的压裂施工和产量分析,提出下步的改进工艺。     

绥靖油田缝内转向重复压裂研究与应用

转向压裂技术就是在压开地层,通过向原裂缝内挤注裂缝延伸控制剂暂堵老裂缝,压裂时在纵向和平面上开启新的裂缝。垂直裂缝井,由于初次人工裂缝产生的诱导应力和油井生产过程中孔隙压力降低引起储层应力下降,导致井眼处及近井眼处应力方向发生了转向,在垂直最小主应力方向产生新裂缝,从而沟通新的未被动用泄油区,而老裂缝中的控制剂在一定的时间内自动解堵,对油层不产生污染,达到沟通油流通道,提高剩余油产出程度。     

聚酯纤维类暂堵材料的制备及其性能研究

一次酸压后的生产井经过一段时间开采后将处于高含水阶段,其裂缝成为水的主要通道,所以提出在重复酸压工作液体系中添加酸溶性暂堵材料,形成酸压暂堵转向增产技术。为了提高暂堵效果,制备了纤丝状聚酯纤维类固体增强剂,配合颗粒状淀粉接枝共聚物、胶凝状共聚物这2类聚合物复配形成多组分、多形态的聚酯纤维类暂堵材料。利用差示扫描量热仪(DSC)、扫描电镜(SEM)、NS3A多功能扫描探针显微镜(AFM)、Mastersizer 3000型激光粒度仪以及岩心流动仪等,对暂堵体系进行了玻璃化转变温度、暂堵剂的微观结构、酸溶率和暂堵及伤害评价等暂堵性能进行评价,得出该暂堵材料的玻璃化转变温度Tg为60~65℃,暂堵颗粒的包裹固定效果理想,粒径级配合理,酸溶率可达95%以上,暂堵率99%,对储层渗透率影响小,满足现场施工要求。     

碳酸盐岩油藏纤维暂堵分段酸压失利原因分析与对策

塔河油田长裸眼段水平井因受超深高温、井身结构等因素限制而无法充分改造,为此通过自主创新形成纤维暂堵分段酸压工艺。但鉴于现场试验仍存在失败及低效井,为给该工艺推广应用提供优化依据,本文采用地质与工程相结合、室内实验与施工分析相结合的方法,从地质因素、工程因素、工艺因素三方面对失利单井进行了分析评价,并最终针对各类失利原因提出了优化方案。分析结果表明,选井方面不仅要考虑甜点区,还要考虑井眼轨迹与最大主应力方向夹角及储层段与破裂薄弱点的对应关系;酸压参数优化要根据裂缝尺寸选择不同的暂堵剂组合及施工排量;暂堵剂加注工艺要避免纤维团漂浮及冒顶导致施工不连续。     

暂堵压裂工艺适用性分析及效果评价

目前页岩气开采规模日渐扩大,由于页岩储层岩性致密、非均质性强、缝网系统复杂、断层遮挡众多,压裂施工中套变等井下事故频发,常规压裂工艺面临重大挑战。在井筒变形、工具入井困难的情况下,常规的分段压裂改造技术无法实施,应用暂堵分段和暂堵转向压裂技术,通过不同粒径暂堵剂的组合使用,实现堵塞井筒炮眼,在近井缝口或远场缝端产生致密的暂堵剂封堵带,迫使流体转向,产生新裂缝或分支缝,同时增加裂缝复杂程度,提高储层动用程度。     

老油田压裂技术优化与应用

随着老油田开发进入中后期,开发矛盾凸显,提高采收率手段有限,特低渗难采储量无法实现经济有效开发。通过地质工程相结合,明确暂堵转向压裂技术思路,建立暂堵转向压裂全周期分析评价新方法,对油田老区具备转向条件油藏的储层改造提供借鉴。     

酸化压裂工艺在砂岩储层中的应用研究

对砂岩储层实施酸化压裂技术,存在诸多影响成效的因素,本文详细分析了在油田深井的砂岩储层采取酸化压裂工艺的条件以及具体的技术要点,认为对砂岩储层中裂缝天然发育、地应力高油井、注水井及气井等改造效果显著,分析其原理,概括性地阐述了应用砂岩储层酸压的工艺与酸液体系的工艺办法,同时配上在砂岩储层酸压的现场应用实例,并归纳出相关应用结论。