塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏深度改造技术研究与应用

针对塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏埋藏深、地层破裂压力高、主体区块部分井裂缝发育、酸液滤失量大、人工裂缝延伸距离短及难以实现深度改造的技术难题,开展了攻关研究和现场实践。通过酸化预处理、压裂前射孔、优化管柱结构、酸压工作液加重等技术,可有效降低施工压力20～30MPa,针对缝洞型油藏不同储层类型形成了相应的深度酸压工艺;将单一储层改造工艺有机结合,形成了清洁转向酸与常规酸复合、冻胶酸携砂压裂等复合酸压工艺;针对碳酸盐岩储层加砂压裂难点,通过小型压裂测试、前置液段塞工艺、注砂程序优化等手段成功实现了对该类储层的加砂压裂改造,TK241井一次性加砂量为82.7t,支撑剂质量浓度最高达630kg/m3;2005年9月至2010年6月,现场试验并推广应用56井次,累积增产原油量达64.068×104t。     

交联酸携砂压裂工艺在碳酸盐岩储层的应用

近年来,针对碳酸盐岩的储层改造,中外已形成了以深度酸压为主体的各种酸压技术,同时还尝试了加砂压裂改造。在分析酸压和加砂压裂不足的基础上,针对长庆气田下古生界碳酸盐岩储层特点开发了交联酸携砂压裂工艺,交联酸压裂液具有黏度高、滤失低、摩阻低、易泵送、酸岩反应速度慢、造缝效率高、返排容易、流变性好、能携砂等一系列优点,从而实现酸液体系深穿透、提高酸蚀裂缝导流能力、延长压后有效期、提高单井产能的目的。从2006年以来先后运用该技术在靖边气田对碳酸盐岩储层进行交联酸携砂压工艺改造试验,与邻近井的其他施工工艺增产效果相比有一定的优越性。     

塔里木油田深井碳酸盐岩储层加砂压裂改造技术

目前国内外储层改造界均在积极探索碳酸盐岩储层加砂压裂改造技术，但尚无成熟的经验可供借鉴。2004年塔里木油田在塔中某区块奥陶系探索实施了6口井的加砂压裂改造，成功率100％，其中3口井获得了高产油气流。本文以某井为例，简述了深井碳酸盐岩加砂改造采取的针对性措施，并对加砂压裂施工和压裂后求产进行了分析。     

交联酸携砂酸压在白云岩气藏改造中的应用

低渗白云岩储层自身物性条件较差,常规酸压及水力加砂压裂工艺在实际应用中不能取得明显的增产改造效果。在分析针对靖边气田现有白云岩储层改造面临的难点基础上,开展了交联酸携砂酸压工艺的研究与现场实践。该工艺将酸液携砂填充裂缝与破胶后酸化作用有机结合起来,以最终形成高导流能力的酸蚀-支撑复合裂缝,扩大了油气渗流通道。现场11井次试验表明,措施成功率达100%,最大加砂量25.1m3,压后平均返排率在82%以上,平均试气无阻流量达12×104m3/d以上,最高获37.0236×104m3/d。与邻井其他工艺增产效果相比,该工艺具有一定优势,为碳酸盐岩类储层增产改造提供了新思路。     

伊通盆地异常难压储层酸化技术

伊通盆地岔路河储层有效孔隙度8.4%~14.7%,渗透率0.3~8.9 m D,属于低孔低渗储层,压裂过程中易出现异常现象。分析认为储层存在砂泥交互特征,坚硬、致密及钻井过程中泥浆滤失等原因造成储层伤害,导致压裂出现异常压力高、压不开、加砂困难等问题。针对储层岩性及污染特征,优选高强度复合酸液体系及添加剂,酸液体系对储层岩样溶蚀率大于40%,钻井泥浆溶蚀率大于28%,通过酸化改造可以使砂岩微观孔隙结构发生改变,增加储层的渗透性,有效降低储层压裂压力。现场优选1口井开展先导性试验,酸化处理后压裂施工压力下降20%,顺利完成压裂施工,为后续区块开发提供技术保障。图3表4参10     

加砂压裂技术在高温深井碳酸盐岩储层成功应用

酸化压裂技术是碳酸盐岩储层增产改造的成熟、有效技术,对于深层碳酸盐岩储层由于其储层温度高、地应力大,酸蚀作用距离短、有效缝长不足,酸压改造效果,特别是稳产效果往往不尽人意。将常规砂岩压裂改造的成熟技术——加砂压裂技术应用于高温深层碳酸盐岩的改造,采用包括小粒径支撑剂,低损害压裂液,砂浓度以低起点、小台阶、多步、控制最高砂浓度泵注程序等技术路线,加砂压裂改造工艺获得成功。经过十年的跟踪研究表明,累计增油10.3×104m3、天然气0.51×108m3,加砂压裂技术应用取得了良好的增产、稳产效果,为高温深层碳酸盐岩储层增产改造提供了新思路和途径。     

交联酸加砂压裂技术的研究和应用

塔里木碳酸盐岩储层非均质性强,裂缝和孔洞关系复杂,在裂缝和孔洞不发育的低品位储层进行酸压效果差。在分析酸压和压裂特点的基础上,开展了交联酸携砂压裂技术研究和现场试验。该技术是携砂液使用交联酸,形成带有酸液刻蚀和支撑剂支撑的复合人工裂缝,扩大储层和人工裂缝的接触面积。交联酸耐温流变性和携砂性能好,酸岩反应过程中能保持较高的黏度和携砂能力。在酸岩反应速度和导流实验研究的基础上,提出在携砂阶段使用不同浓度酸液的工艺方法,在缝端和缝口分别发挥酸液刻蚀和压裂支撑的优势,保持人工裂缝的高导流值。交联酸压裂技术在塔里木油田现场应用8井次,施工成功率100%,为塔里木油田碳酸盐岩储层高效开发提供了新的技术路径。     

前置酸加砂压裂新工艺试验研究及现场应用

通过整合酸压和加砂压裂技术优势，集成为前置酸加砂压裂工艺技术。该工艺技术主要通过酸液溶蚀提高储层渗透性、抑制粘土矿物膨胀、溶解压裂液滤饼及残胶、酸压缝内填充支撑剂提高导流能力等4个方面的作用来提高改造效果。结合不同试验区储层特征，优选了酸液体系，创造性地形成了与长庆低渗透储层特点相适应的前置酸加砂压裂工艺技术，在镇53等5个区块共计试验百余口，取得了较好试验效果，为长庆低渗油田的改造提供了一项新技术措施。     

TP区裂缝孔洞型碳酸岩储层复合改造技术研究

TP区是塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏主力产油区块之一,在高温、高闭合压力条件下,常规酸压形成的酸蚀裂缝穿透距离受限且易发生闭合,酸压投产后表现出快速递减特征。通过实验研究开发了水力加砂压裂+酸压复合改造技术,前期利用冻胶携砂以提高人工裂缝远端导流能力,后期采用酸液刻蚀来提高近井导流能力和改造范围,从整体上提高人工裂缝导流能力及其保持率。水力加砂压裂+酸压复合改造技术在TP区现场实施6井次,建产率达到83.3%,累产油3.76×104 t,表明该技术在低品位裂缝孔洞型碳酸盐岩油藏具有较强的适应性。     

碳酸盐岩储层加砂压裂改造的难点及对策

碳酸盐岩储层的储集空间复杂多变,天然裂缝发育,基质渗透率一般小于1×10-3 μm2,压裂改造是该类储层投产开发的一项关键技术。鉴于目前碳酸盐岩储层压裂改造成功率低,广泛调研了国内外碳酸盐岩加砂压裂的改造实例,分析认为压裂液滤失严重、储层可动流体饱和度低、缝高控制难、施工压力高、施工压力对砂浓度敏感是碳酸盐岩压裂改造的主要难点。从加强储层展布预测和测试压裂评价、降低压裂液滤失和消除多裂缝、利用酸预处理和加重压裂液降低破裂压力和施工压力、改进压裂液的抗剪切性能和携砂能力、优化压裂规模和优选施工参数等方面提出了相应的对策,对提高碳酸盐岩储层加砂压裂改造的成功率具有指导意义。     

碳酸盐岩储层加砂压裂改造技术研究及其在大港油田的应用

酸压是碳酸盐岩储层改造的重要手段,但酸压存在酸液滤失量大、刻蚀裂缝不连续、很难形成深穿透长缝且裂缝易闭合等缺点。国内外对碳酸盐岩储层加砂压裂进行了尝试。通过总结碳酸盐岩储层加砂难点,从加强改造目的层物性资料研究、提高小型测试压裂的评价指导作用、降低压裂液滤失,提高压裂液效率、主压裂之前的前置酸处理+Na2CO3溶液液垫技术,以及优化施工工艺和研制新型压裂液等方面,提出了针对性对策。在大港油田成功应用4井次,取得了良好效果。     

致密碳酸盐岩气藏前置酸加砂酸压工艺研究及应用

大牛地气田下古生界碳酸盐岩储层具有致密低渗透、低压、低孔的特征,储层岩石弹性模量高、泊松比低,酸蚀裂缝窄且长度有限,水平井酸压后整体稳产能力较差。为此,将前置液酸压与携砂压裂工艺相结合创新形成了前置酸加砂酸压工艺,实现深度酸压的同时形成了具备高导流能力的油气流动通道。优化研究了酸液黏
度、酸液浓度、施工排量、铺砂浓度、酸蚀反应时间等前置酸加砂酸压工艺设计参数,并在大牛地气田碳酸盐岩水平井中现场应用了6口井53段,单井平均无阻流量为8.49*10⁴m³/d,单井产量提高近2倍,该技术的应用将对致密低渗碳酸盐岩气藏的开发提供技术保障。     

大牛地气田碳酸盐岩储层复合酸压工作液体系优化研究

大牛地气田下古生界碳酸盐岩储层具有致密低渗、低压、低孔的特征,储层岩石弹性模量较高,泊松比低,酸蚀裂缝窄且长度有限,水平井酸压后整体稳产能力较差。为此,前期优化形成了复合加砂酸压工艺,取得了一定的改造效果。但复合加砂酸压工作液体系主要借鉴前期多级注入酸压工作液体系,没有进行系统研究。本文结合下古生界碳酸盐岩储层特征,针对复合加砂酸压工艺对工作液的要求,优化研究了酸液浓度、稠化剂浓度、前置液类型,形成了复合加砂酸压工作液,并研究了工作液对储层岩板的酸刻蚀情况及导流能力。优化后的工作液体系已完成复合砂酸压施工18井次173段,平均单井无阻流量较优化前提高1.4×104m3/d,复合酸压取得了较好的改造效果,优化后的工作液将对致密低渗碳酸盐岩的开发提供可靠的技术保障。     

酸化压裂：历史、现状和对未来的展望

首次对水力压裂进行观察和描述的是Grebe和Stoesser(1935),主要是向碳酸盐岩储层注入酸液来提高产油量.20世纪40年代晚期,随着含油砂岩水力加砂压裂的出现,酸化压裂工艺逐渐局限于碳酸盐岩储层,他的优越性不能与加砂压裂相比.到了20世纪70年代,通过对用不反应性(非酸性的)流体进行压裂增产模拟的进一步理解,碳酸盐岩(砂岩除外)的加砂压裂获得了广泛的应用.但是70年代以后,酸化压裂模型及其增产理论取得了进步.因此,进入20世纪80和90年代以后,随着各种液体体系和今天仍在使用的多级注入程序的进步,碳酸盐岩储层的酸化压裂也在增加.虽然与水力压裂相比,酸化压裂仍然是碳酸盐岩地层比较好的选择,但却没有被认为是砂岩地层增产的方法.世界上大约有70%的油气资源储存在碳酸盐岩地层中.一般而言,为了简化砂岩增产工艺,我们必须同时考虑到碳酸盐岩和砂岩储层酸化压裂的优点和巨大的潜在可能性.本文简要地回顾了引领酸压发展的重大事件,指出了目前酸化压裂技术和规程的发展方向.围绕加砂压裂和酸化压裂论述了目前技术和方法的种类、目的和优缺点,最后对其未来的发展机会和可能性进行了展望.     

中国海相碳酸盐岩储层酸化压裂改造技术现状及发展趋势

中国海相碳酸盐岩储层具有埋藏深、温度高、高含硫、孔缝洞发育分布不均匀等特点,酸化压裂改造面临一系列技术难题。在对典型海相碳酸盐岩储层地质特征进行了对比分析基础上,针对酸化压裂改造面临的技术挑战,从高温深井提高酸液有效作用距离的酸液体系、高闭合应力储层提高酸蚀裂缝导流能力的措施、缝洞型储层酸化降滤失措施、复杂地层流体应对技术、复杂结构井分段改造措施等方面对国内海相碳酸盐岩储层酸化压裂改造关键技术现状进行了综合分析,提出了海相碳酸盐岩层增产改造理论及工艺技术发展趋势。该研究结果为海相碳酸盐岩储层增产改造技术的发展提供了技术和理论支持。     

水平井精细分段深度酸化压裂技术研究与应用

四川盆地高石梯-磨溪地区震旦系灯影组碳酸盐岩气藏储层具有超深、高温、低孔低渗且非均质性强的地质特征,为储层改造带来新挑战,当前的改造工艺需进一步优化.通过室内实验和理论研究,对储层可压裂改造性进行量化评价,优选酸液体系和酸化压裂工艺,优化注酸排量和注酸强度等参数,形成了水平井精细分段深度酸化压裂工艺,并进行了现场应用....     

复杂岩性储层酸携砂压裂技术室内研究

现场实践证明,常规酸化压裂和加砂压裂工艺对复杂岩性储层的改造效果不理想,而多级注入、粘性指进酸压工艺以及闭合酸压技术的成功率较低。针对复杂岩性储层的特点和依据该类储层的改造经验,本文提出了新型 乳化酸携砂压裂工艺。通过对新型乳化酸的性能实验,确定了酸液体系。文中选取高强度陶粒和树脂涂层石英砂,进行单层铺置和多层铺置情况下的乳化酸携砂支撑裂缝导流能力以及酸蚀裂缝导流能力对比实验分析,证实了新型乳化酸携砂压裂技术的可行性和可靠性,为乳化酸携砂压裂技术改造复杂岩性储层,提供了理论和实验基础。     

酸化加砂压裂复合增产技术

常规加砂压裂过程中往往会给储层和支撑裂缝带来伤害,导致压裂效果有限,甚至无效.为了改善压裂增产效果,提出了酸化加砂压裂复合增产技术,加砂压裂效果显著改善.以长庆油田为例,系统分析了压裂过程中的主要伤害因素,深入剖析了酸液在改善压裂效果方面的作用机理.研究成果为指导和优化施工设计提供了理论依据和技术支持,对类似油田的增产改造具有重要的借鉴意义.     

威远龙马溪组页岩气藏加砂压裂异常原因分析及对策

页岩气藏人工裂缝起裂、裂缝延伸机理与常规储层有很大差异,且页岩储层天然裂缝和层理发育,体积压裂改造导致加砂压裂异常,影响增产改造效果。针对威远页岩气藏储层特性,统计分析了威远龙马溪组42井次754层段的压裂施工,其中73层段出现不同程度的加砂异常,从而归纳出导致加砂压裂异常的主控因素,包括气藏埋藏、天然裂缝发育情况和页岩页理层理结构、矿物组分等,形成高密集度加砂压裂、混合压裂、连续加砂综合压裂和复合暂堵转向压裂等4种针对性的工艺技术。采取配套适应储层特点的工艺技术,可提高龙马溪组加砂压裂改造的成功率,为页岩压裂设计优化和现场施工提供技术支持。     

前置酸加砂压裂在胡尖山油田长 4+5 层提高单井产量的可行性分析

针对物性差、喉道半径小、填隙物含量高的储层,通过酸化和加砂压裂技术互补,集成前置酸加砂压裂工艺,该工艺主要通过溶蚀反应提高储层渗透性、抑制粘土矿物膨胀、溶解压裂液滤饼及残胶、提高破胶程度等方面的作用来提高单井产量。针对不同区块的储层特征,优选了酸液体系,形成了与长庆低渗透储层特点相适应的前置酸加砂压裂工艺做法,在胡尖山油田长 4+5 储层共计实施 23 口井,取得了良好的效果。