白云岩酸蚀蚓孔模拟实验与分析

酸蚀蚓孔能大大改善低渗透白云岩储层渗流条件、提高酸化增产效果,而蚓孔发育条件是关系到该类储层酸化施工中酸液体系和施工参数优化的关键问题。采用稠化酸和盐酸进行了缓蚀性能实验对比;针对低渗白云岩储层天然裂缝发育的特征,采用人工剖缝方式模拟天然裂缝中酸液流动反应特征,实验分析了注酸排量、酸液粘度、温度以及用酸量对蚓孔发育的影响。实验结果表明：稠化酸较高的粘度有利于增加酸液有效作用距离和酸蚀蚓孔的扩展;酸岩反应温度过高,限制了酸化施工对地层渗透率的改善效果;酸液用量存在最优值,过多的酸量注入只会造成浪费。     

酸蚀蚓孔滤失机理及对碳酸盐岩储层酸化施工的启示

碳酸盐岩酸化过程中极易形成酸蚀孔洞,影响施工效果.基质酸化时,酸蚀蚓孔的形成将增加基质的孔隙度,沟通天然裂缝,在碳酸盐岩基岩中产生负表皮效应,降低近井带的渗流阻力;而在酸压过程中,酸蚀蚓孔的形成导致酸液急剧滤失,严重降低酸液有效穿透距离.文中从酸蚀蚓孔滤失机理、酸液滤失控制方法等多方面进行了论述,讨论了有效控制酸液滤失的方法和工艺措施,并对碳酸盐岩油藏酸化提出了合理的建议.     

酸蚀蚓孔参数对油井酸化增产效果的影响规律研究

碳酸盐岩基质酸化过程中形成的蚓孔对增产效果有明显影响,分析蚓孔参数及对产量的影响规律可以为酸化优化设计提供依据。中东某油田基质孔隙型碳酸盐岩储层,孔隙度、渗透率较高,钻、完井过程中造成地层污染,降低了油井产能,基质酸化是这类地层解堵、增产的常用手段。针对中东孔隙型碳酸盐岩储层特点,运用油藏数值模拟方法,在单井径向模型基础上研究了酸蚀蚓孔参数对酸化增产效果的影响规律。研究表明,蚓孔长度对增产效果影响最大,当蚓孔穿过伤害带后,产能增幅随蚓孔长度增加而减弱;蚓孔数量对增产效果影响较明显,但蚓孔数量大于3条后影响不明显,径向条件下的酸蚀蚓孔扩展模拟表明,酸化改造形成的蚓孔基本在3条以上;室内实验观测到蚓孔为岩心级蚓孔,蚓孔直径对产能无明显影响。该研究成果可以为碳酸盐岩酸化优化设计提供依据。     

非均质碳酸盐岩储层差异化控流均衡酸化技术

碳酸盐岩气井普遍具有储层非均质性强、产层段长且常采用裸眼或筛管方式完井的特点，因此实施针对性、差异化、均衡酸化，是提高碳酸盐岩气藏酸化效率、降低储层改造成本，提高单井产量的关键。为此，以中国石油在土库曼斯坦实施的目前我国最大的阿姆河右岸天然气勘探开发项目为例，在建立此类气藏的储层非均匀伤害模型、酸蚀蚓孔及酸化产能分形计算模型的基础上，通过差异化酸化工艺协同，形成了差异化控流均衡酸化技术。研究结果表明：(1)差异化控流均衡酸化技术描述了碳酸盐岩气井储层非均匀伤害，同时考虑了酸蚀蚓孔分形分布造成的不均匀解堵，更贴近碳酸盐岩酸化实际；(2)差异化控流均衡酸化技术不仅让目的层段沿井轴的污染情况更直观，还可以针对性地分段开展酸化参数的优化，实现差异化定向解堵作业；(3)该技术在土库曼斯坦阿姆河右岸气田23井次作业后的平均单井日增产气量11×10⁴ m³，用酸量仅为常规酸化的30%～60%，现场应用效果好。结论认为，非均质碳酸盐岩储层差异化控流均衡酸化技术是一套适用于强非均质碳酸盐岩气井的气藏地质与工程相结合的一体化新技术，该技术取得了显著的增产效果和经...     

阿布扎比NEB油田超长水平井限流筛管完井与酸化优化设计

阿布扎比NEB油田低渗油藏普遍应用超长水平井开发生产,水平段布酸效果是制约超长水平井酸化后产能的关键因素。LEL限流筛管完井和酸化是实现超长水平井均匀酸化的有效手段,但目前常用的LEL限流筛管设计方法多与专业软件相结合,不利于参数敏感性分析和快速优化设计。通过优选管流摩阻计算模型和孔眼流动摩阻计算模型,建立了LEL限流筛管孔眼分布的解析设计方法,可以对超长水平井LEL完井实施快速的孔眼数分布设计;同时结合酸蚀蚓孔长度计算模型和当量表皮系数计算模型进行了酸化效果的快速预测评价。以阿布扎比NEB油田某井实钻井眼情况为例,开展了LEL限流筛管孔眼分布设计和酸化效果预测,得出结论：LEL酸化井酸蚀蚓孔长度可达到1.32～1.63 m,酸化后当量表皮系数可达到-2.85～-3.06;酸液穿透岩心的PV数是LEL设计的一个关键参数,应当通过实验测取。同时认识到,均匀布酸并不能作为LEL酸化设计的唯一目标,应当综合考虑储层非均质性条件,以均衡蚓孔长度、均衡酸化后表皮系数、均衡酸化后产量剖面等为目标开展更加优化的孔眼分布设计。     

致密碳酸盐岩酸蚀蚓孔研究

基质酸化是碳酸盐岩储层最早使用的解除储层污染的增产技术之一。但现场实践表明,对于微裂缝不发育的致密碳酸盐岩储层,基质酸化效果往往不佳。该文利用压裂酸化工作液动态滤失实验系统,进行了系统的岩心驱替实验。通过改变酸液注入速率、实验温度及使用不同酸液体系等方法,对致密碳酸盐岩储层孔隙基质在酸化过程中蚓孔产生的可能性进行了实验研究。研究表明：对于致密碳酸盐岩,由于基质渗透率非常低,在10MPa的驱替压差下．酸液仍然很难进入岩心基质,所以酸岩反应仅能在岩石表面进行,即使部分酸液进入基质孔隙内,由于残酸难以快速滤失,所以鲜酸难以迅速补充,使得酸岩反应的类型仅能停留在密集型溶蚀阶段,难以形成深穿透的酸蚀蚓孔。此外,通过岩心流动实验对比,分析了高渗露头及致密岩心的流动反应特点,证实酸液在高渗透岩心表面及天然裂缝发育处能形成酸蚀蚓孔。最后,通过理论分析认为．对于致密碳酸盐岩储层基质酸化很难形成深穿透的酸蚀蚓孔。     

酸压井酸蚀蚓孔区对产能的影响

针对酸压后蚓孔区影响油井产能问题,将酸压井的酸蚀蚓孔区考虑为双重介质系统,导出酸压井蚓孔区渗流模型。将蚓孔区双重介质渗流数学模型结合裂缝流动模型、地层线性流模型以及地层拟径向流模型求得各流动阶段井底压力解,从而建立了考虑蚓孔影响的酸压井产能公式。对各个渗流阶段无因次时间与无因次导流能力的分析结果表明,蚓孔区对低渗透油藏的酸压产能影响明显。研究结果为合理预测酸压井产能提供了一条可行途径。     

四川盆地龙王庙组气藏储层改造技术及其应用效果

四川盆地中部磨溪构造下寒武统龙王庙组气藏具有高温、高压、含H2S等特点,视均质中高渗储层厚度是气井高产的地质基础,天然缝洞良好搭配是气井高产的关键因素。过平衡钻进导致天然裂缝开启,易发生钻井液漏失,储层伤害严重,实验评价结果显示,钻井液对储层天然裂缝岩样伤害率为82.2%~89.2%,严重制约了气井产能的发挥。基于此,有必要深化实验评价技术和方法,以此来提升工艺技术参数设计的针对性。研究结果表明:①优选的胶凝酸和转向酸具有缓速、解堵效果且能够有效形成酸蚀蚓孔,充分解除钻井液污染堵塞;②研制的纤维转向剂和可溶性暂堵球能够起到转向效果,井底处理压力增加5~15 MPa,实现非均质储层的均匀改造;③基于酸液穿透和酸岩反应等实验评价,推荐出解堵酸化合理的施工排量为3.0~3.5m3/min,用酸强度为3.0~5.0m3/m;④形成的解堵和转向酸化技术现场推广应用20余井次,增产效果显著,充分发挥了气井自然产能,同时降低了用酸规模。上述技术措施有效提高了该气藏的开发质量与效益。     

影响低渗气藏酸压气井产能的因素

气井酸压时酸液会酸蚀裂缝壁面而形成蚓孔区,根据其对气体渗流产生的影响,将气藏中的流动划分为3个区域:裂缝区域外的径向流区、蚓孔区及裂缝内的单向流区。引入拉梅系数以及拟压力,推导建立了同时考虑启动压力梯度、滑脱效应、应力敏感和地层污染等因素的低渗气藏有限导流垂直酸压裂缝井产能预测模型,并利用它分析了各敏感因素对酸压气井产能的影响。结果表明,PVT参数变化对气井产能的影响不可忽略,随着井底流压的降低以及启动压力梯度的减小,PVT参数的变化对气井产能的影响变大;随着应力敏感、滑脱效应、蚓孔长度以及蚓孔区渗透率的变化,PVT参数的变化对气井产能的影响幅度基本不变。     

压裂火山岩气井多裂缝产能模型

目前，我国发现的火山岩气藏主要位于松辽盆地，该地区火山岩气藏的储层普遍为低孔低渗储层，自然产能非常低，普遍需要进行压裂改造才能获得工业气流。由于火山岩气藏普遍发育微裂缝，因此受微裂缝的影响，在压裂的过程中常常形成与常规压裂不同的多裂缝，给生产动态准确预测带来了非常大的困难。基于气体单相稳定渗流规律，运用保角变换和等值渗流阻力原理，考虑压裂多裂缝的影响，建立了压裂火山岩气藏多裂缝产能方程。根据实例分析表明，压裂火山岩气藏多裂缝产能模型计算结果同生产实际相符，可以真实地反映压裂火山岩气井的生产能力，能够准确地预测压裂火山岩气藏气井流入动态。     

四川盆地下寒武统龙王庙组气藏转向酸酸化模拟及其应用

四川盆地下寒武统龙王庙组气藏白云岩储层溶蚀孔洞、天然微裂缝均发育,储层较强的非均质性和严重的钻完井液伤害导致均匀布酸困难,特别是对于长井段大斜度井和水平井酸化改造则更加困难。为此,从黏弹性表面活性剂转向酸转向变黏机理和流变行为研究入手,优选转向性能好且二次伤害低的转向酸作为主体酸液,根据流变行为实验结果拟合有效黏度经验模型,耦合双尺度蚓孔扩展模型,建立自转向酸酸化数学模型,模拟长井段大斜度井非均匀伤害下转向酸酸化的pH值、Ca~(2+)浓度、有效黏度和蚓孔形态等,并对比了胶凝酸和5%VES转向酸酸化的蚓孔形态、流量分配和吸酸剖面。结果表明:转向酸可明显地改善强非均质性储层的吸酸剖面,增强对低渗透储层的改造力度。针对该盆地龙王庙组白云岩储层强非均质性和钻完井液伤害复杂性,形成了长井段割缝衬管完成大斜度井和水平井变VES浓度转向酸酸液置放技术,现场应用8井次,累计获井口测试天然气产量1 233.46×10~4m~3/d,平均单井增产倍比达到1.95,该技术有力地支撑了对龙王庙组特大型气藏的高效开发。     

裂缝性碳酸盐岩储层酸化评价模型及敏感性参数分析

本文引入蚓孔表征碳酸盐岩储层酸化后特征,基于采油工程及渗流理论建立了表皮系数-蚓孔长度-酸液用量的内在关系图版,研究结果表明:蚓孔越长,酸化效果越明显,当蚓孔突破污染区域后,注入的酸液对实际的油气井改善效果不明显,此研究为碳酸盐岩储层酸化酸液设计优化提供依据。     

考虑多重滤失效应的前置液酸压有效缝长模拟

为了提高天然裂缝较发育的碳酸盐岩储层酸化压裂设计的准确性和有效性,在采用经典裂缝拟三维延伸数学模型模拟前置液造缝过程中裂缝几何尺寸动态变化的基础上,结合液相反应平衡原理和局部反应平衡原理,建立了考虑天然裂缝、蚓孔及基质多重滤失效应的酸液流动反应模型,以现场实例井的酸化压裂改造为例,使用所建模型模拟前置液酸压注酸过程中裂缝内酸液渗滤过程及酸岩动态刻蚀形态,通过酸液沿水力裂缝长度方向的浓度变化和残酸极限浓度综合确定酸蚀裂缝有效缝长,并与压力恢复试井的解释结果进行了对比。结果表明:(1)裂缝—孔隙型储层酸化压裂过程中,沿裂缝长度方向的酸液滤失速度非定值,滤失速度曲线呈锯齿状波动变化,在酸蚀蚓孔与天然裂缝相遇时酸液滤失速度普遍大于基质处的滤失速度;(2)裂缝—孔隙型储层酸化压裂过程中酸液滤失严重,酸液有效作用距离大幅度降低;(3)验证井酸化压裂解堵增产效果显著,该井试井解释结果与所建立的数学模型模拟解释结果相吻合,说明所建立的前置液酸化压裂数学模型可靠。结论认为,考虑多重滤失效应的前置液酸化压裂数学模型更适用于裂缝—孔隙型储层的酸化压裂模拟。     

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。      

GX-3井绒囊流体暂堵重复酸化技术

GX-3井2002年酸化投产,至2014年产量正常递减至5×104 m3/d,拟再次酸化增产。为提高重复酸化效果,使用绒囊暂堵流体封堵原酸化高传导蚓孔,迫使酸液进入未酸化地层。室内测试绒囊流体暂堵后提高原酸化高传导蚓孔承压能力78.06 MPa,p H值2~7的暂堵流体塑性黏度、动切力等变化3%以下,原酸化高传导蚓孔渗透率恢复值88.64%。现场配制密度0.90~0.95 g/cm3、塑性黏度15~30 m Pa·s、动切力15~35 Pa的绒囊暂堵流体120 m3封堵原酸化高传导蚓孔,井口清水试压3MPa后注入盐酸6.5 m3,静置7 h后排残液。恢复生产后,产气量由5×104 m3/d提高到7×104 m3/d,表明绒囊暂堵流体封堵原酸化高传导蚓孔后再酸化,不损伤原缝产气能力,并新增产量贡献层,为碳酸盐岩储层重复酸化转向提供了一种有效的新方法。     

不同类型典型碳酸盐岩气藏开发面临问题与对策

中国碳酸盐岩气藏主要分布在塔里木、四川和鄂尔多斯盆地,碳酸盐岩气藏开发面临着储层非均质性强、预测难度大、流体性质及分布复杂、单井产量差异大、稳产难度大等难题。立足于中国碳酸盐岩气藏的开发实践,可将中国碳酸盐岩气藏划分为：缝洞型、礁滩型、风化壳型以及层状白云岩型4种类型。不同类型碳酸盐岩气藏在储集空间、储层成因、开发特征等方面存在很大差异,气藏特征的差异导致不同类型碳酸盐岩气藏面临不同的开发难题。以中国目前正在开发的4个典型碳酸盐岩气藏为例研究不同类型气藏开发面临的问题,并在此基础上提出了典型气藏开发的解决对策,从而为不同类型碳酸盐岩气藏实现“规模建产、高效开发”提供技术支撑。     

考虑酸蚀蚓孔区影响的酸压油井产能方程

酸压过程中形成的蚓孔区将对酸压井产能产生影响。针对酸压后形成蚓孔区,根据压后流体渗流规律变化,建立了酸压井的物理渗流模型,推导建立了启动压力梯度和应力敏感共同影响下低渗油藏有限导流垂直酸压裂缝井产能预测模型,通过实例分析各因素对产能特征的影响。研究结果表明：油井产量随启动压力梯度增大而呈近似线性下降趋势;基于Terzaghi有效应力的应力敏感对油井产量的影响作用显著,油井产量下降幅度随压差增大而增大;油井产量随裂缝半长增加而增加,但增加幅度随之减小,而在一定裂缝长度下,裂缝导流能力存在一个最佳值;蚓孔区系统中的蚓孔长度和蚓孔区渗透率对油井产量的影响非常小,可忽略不计。     

一个新的低渗透气藏气井产能预测公式

低渗透气藏普遍具有低孔、低渗、高含水饱和度的特点，因而往往具有较高的启动压力梯度。目前，在进行低渗透气井产能预测时，多采用常规气藏的产能预测公式，启动压力梯度被忽略，导致预测结果与生产实际存在较大误差。通过大量文献的调研，确认低渗透气藏中启动压力梯度确实存在，并且已逐渐成为产能预测中一个不容忽视的重要影响因素。为此，文章基于对低渗透气藏渗流机理的分析和研究，利用Forchheimer由实验提出的描述气体渗流的压降二次方程，同时考虑启动压力梯度的影响，推导出了适合低渗透气藏的气井产能预测公式，并对其进行了实例计算分析，认为低渗透气藏产能预测中必须考虑启动压力梯度的影响，得到了进行产能预测时一些必要参数的获取方法。     

东溪构造南段低渗透储层分层酸化效果分析

东溪气田在纵向上有多套产层，平面上存在北段中渗区、中段高渗区、南段低渗区。北段中渗区、中段高渗区大部分气井进入开采末期，而南段低渗区由于储层渗透性较差、产量低、采气速度慢、采出程度低，仍具有较大的勘探开发潜力。为此，针对东溪构造南段低孔、低渗、低压、多产层的地质特点，在综合分析钻井、完井、射孔、酸化工艺和对东浅1、2井、东4-1井认识的基础上，东浅3、4井采用了定向钻进，使产层暴露井段长，完井方法采用139.7 mm套管射孔完成，并将３个主要产层全部打开，经对嘉五¹、嘉四³层和嘉三段实施分层泡沫酸酸化，测试产量分别为7.6×10⁴m^3/d、5.92×10⁴m³/d，较东浅1、2井和东4-1井产量有显著的提高，取得了东溪构造南段低渗透储层的产量突破，达到了提高单井产能的目的。