复合转向酸压在塔里木超深裂缝性砂岩储层中的应用

超深裂缝性砂岩储层具有埋深大、超高压、超高温、低孔且裂缝发育等特点,加之储层厚度为中—巨厚,储层改造难度大。为此,在缝内转向酸压技术的基础上,结合塔里木油田“三超”气井储层改造难点,对该项技术进行合理的优化和改进。着手于转向的理论条件的研究,改变暂堵剂的架桥理论模型,形成新的转向方式,并在室内实验的基础上对暂堵剂进行优选;同时,在理论上建立了暂堵剂用量计算模型,初步形成暂堵剂用量计算方法及公式;结合超高压地面转向配套技术,形成具有针对性的复合转向酸压技术。通过在塔里木油田克深—大北等地区裂缝性砂岩储层4井次的现场应用,充分证明改进后的复合转向酸压技术的适应性。利用井底压力监测及压后测试等资料,完成对转向效果的评价并达到了预期目的,为塔里木超深低孔裂缝性砂岩储层增产改造设计提供技术支撑。     

高强度纤维复合暂堵剂试验研究及现场应用

塔里木盆地库车山前井具有埋藏深、地层压力高、温度高、孔隙度低、基质渗透率低但发育天然裂缝、储层厚度大、纵向非均质性强等特点,储层必须经过改造才能获得高产。为了提高储层纵向改造均匀程度和改造效果,暂堵转向成为改造首选技术。缝内转向压裂技术是在水力压裂过程中加入暂堵剂,在主裂缝通道内暂时形成桥堵。在近井,需要转向以均匀改造所有射孔簇;在远井,需克服闭合应力在人工裂缝内转向产生更多分支缝。目前大部分为单一纤维暂堵剂,根据对比分析,优选复合暂堵剂在压裂改造中作为暂堵转向材料,并通过室内试验获取改造不同裂缝所需的最优纤维长度和最佳暂堵球粒径组合以及最佳浓度,与压裂工艺相结合,获得了较好的应用效果。     

杨税务深潜山AT3井复合酸压改造工艺技术

廊固凹陷杨税务潜山奥陶系碳酸盐岩油气藏储层具有埋藏深、温度高、岩性致密、非均质性强等特点,实现有效改造、达到高产稳产的难度大。因此,研究了"多级注入酸压,纤维（颗粒）暂堵转向,加砂酸压"三项工艺,优选了"高温中性交联压裂液、高温清洁自转向酸、低摩阻滑溜水"3种措施液体系及暂堵转向（剂、球）技术,形成了具有耐高温、低摩阻的措施液体系,以及复合转向及多级注入加砂酸压工艺。在该区AT3井进行了现场应用,获得了日产气50×104 m3,日产油35 t的良好效果,实现了均匀酸化、造复杂缝网、沟通远井区域优势储层、提高纵向动用程度、提高人工裂缝导流能力的目的,满足了该类型储层大型体积酸压改造的需求。      

四川盆地震旦系灯影组储层改造实验与应用

为了提升四川盆地震旦系灯影组储层的改造效果,研究了高温下不同酸液的酸岩反应速率、高闭合压力下不同酸液及不同注入方式下酸蚀裂缝导流能力保持率、酸液穿透实验最低穿透时间、酸蚀裂缝形态特征数值化特征表述及暂堵球转向暂堵效果。在此基础上,提出了适合灯影组储层改造的主体酸液类型,以及适合不同储层类型的主体改造工艺,优化了施工参数。现场试验18口井,平均单井获得井口测试天然气产量45.482×10~4m~3/d。结论认为:①酸岩反应速率影响因素大小为酸液类型温度转速酸液浓度同离子效应,灯影组储层酸化要考虑酸液类型、转速(施工排量)的优化及工艺上降温措施;②采用自生酸+胶凝酸+转向酸注入顺序不但能实现深穿透,而且能同时获得较高的导流能力;③孔洞型储层采用高温胶凝酸改造,非均质性强的储层采用高温转向酸实现均匀改造,岩性致密、裂缝及孔洞均不发育的储层宜采用自生酸与主体酸交替注入造长缝改造;④除了少数裂缝发育储层外,主体工艺应以深度酸压为主;⑤解堵酸化施工排量应不低于3.5 m~3/min;⑥可溶解暂堵球转向酸化工艺技术能够调整酸液在各酸化层的注入量,以实现对非均质储层的均匀改造。     

普光气田碳酸盐岩储层暂堵转向酸压技术

普光气田主体气藏属超深层、高含硫、中孔、低渗透构造-岩性气藏,主要含气层为三叠系飞仙关组、二叠系长兴组,产出剖面显示部分层段未动用或动用率低。暂堵转向酸压技术可改善产气剖面,提高储层动用程度,普光气田拟采用该技术。目前微地震监测技术虽对暂堵压裂裂缝转向及其扩展规律进行了定量分析,但受信号干扰误差较大。本文应用真三轴模拟实验装置,采用与储层物性类似的露头岩心,加载与实际储层对应的三向应力,采用自主研发的可降解酸压暂堵剂和高温清洁转向酸体系进行酸压暂堵转向实验。由露头暂堵酸压实验可知,转向酸作为压裂液明显有利于复杂裂缝的形成,加入暂堵剂后,起裂压力增加了5~10 MPa,且明显有新裂缝出现,表明暂堵剂暂堵效果显著。由暂堵酸压现场试验可知:在暂堵剂进入储层阶段,暂堵剂最高暂堵压力为66.13 MPa,比未注入暂堵剂的最高施工压力高了近20 MPa,表明暂堵剂在不断压实并封堵高渗层;在转向酸进入储层阶段,施工压力波动明显,表明转向酸向低渗层转移并不断开启新裂缝,与前期露头岩心暂堵酸压实验结果类似,验证了暂堵转向酸压技术的可靠性。     

裂缝型碳酸盐岩储层暂堵转向酸压实验评价与工艺优化

四川盆地茅口组储层天然裂缝发育程度不同,非均质性强,均匀布酸困难,导致储层目标层段改造不均匀,影响单井储层改造效果。为提升强非均质裂缝型储层的整体改造效果,基于3D打印裂缝岩板模拟技术,模拟研究了不同完井方式下非机械方式暂堵转向工艺,优选了耐温、承压能力的暂堵转向材料,评价了不同裂缝下暂堵转向材料含量、粒径组合等设计参数及其封堵能力。实验结果表明:优选的暂堵材料承压达15 MPa,150 ℃降解率＞98%,适用于四川盆地茅口组裂缝型储层条件;针对射孔完井的暂堵球投球总数需为炮眼数的1.1~1.3倍,暂堵纤维和2 mm暂堵颗粒组合可有效封堵3 mm裂缝,并明确了暂堵纤维及暂堵颗粒设计加量。暂堵转向实验评价丰富了强非均质裂缝型储层非机械方式均匀改造技术,为提高单井储层改造效率及现场施工提供了理论依据。      

深潜山体积酸压技术应用研究

为实现潜山领域勘探新突破和天然气储量规模新发现,探索新工艺技术,实现碳酸盐岩储层高产、稳产;决定对高风险探井xx井实施大规模体积酸压。通过综合运用多级注入酸压技术,纤维暂堵转向技术,加砂酸压技术三项技术有机结合,获得有较高导流能力的长缝的同时,最大程度的沟通了天然裂缝和层理缝,实现了碳酸盐岩储层成功的体积改造,达到了高产、稳产目的。     

可降解纤维暂堵转向压裂技术的室内研究及现场试验

针对鄂尔多斯盆地苏里格气田特低渗透气藏气井压后单井产量不高、经济效益不理想的问题,研发了可降解纤维暂堵转向压裂技术。该技术通过向储层裂缝中注入暂堵剂纤维,形成暂堵压力,迫使裂缝发生转向,进而增大有效渗流面积以提高单井产量。通过室内优化评价试验,优选出暂堵用可降解纤维直径为10μm、长度为8 mm、混砂加入量为12‰时暂堵效果最佳,降解性能良好,对储层渗透率伤害较小。通过现场试验结合裂缝监测技术,验证了暂堵转向纤维进入储层后,压力上升明显,裂缝发生了转向,可以实现人工裂缝强制转向,达到沟通有利储层的目的,可降解纤维暂堵转向压裂技术在现场应用有效、可行,且取得了较好的改造效果。该技术现场操作简单、应用效果良好,为苏里格气田特低渗透气藏开发提供了新的思路。     

层间暂堵转向工程模拟可视化实验研究及应用

塔里木A区块具有超深、超高压、超高温、储层巨厚、层间非均质性强等特点,采用传统机械分层工艺存在管柱入井过程风险大、费用高、周期长且不利于后期修井作业等缺点,目前该区块的主体改造工艺为暂堵转向酸压,采用不同粒径大小的可降解暂堵颗粒剂及纤维进行层间转向,在不下入分层工具的情况下,达到提高全井段动用程度的目的。但目前该工艺存在暂堵情况不明、效率难确定等问题。针对上述问题,从暂堵转向原理理论出发,创新性地研制了长度达到4 m的暂堵转向工程模拟可视化大型实验装置,并形成了相应的实验流程。实验评价了不同暂堵方式、材料、形状、粒径组合的暂堵剂进行层间转向的效果。实验结果表明,将暂堵球组合应用,才能实现有效暂堵,其中"纤维→3 mm暂堵球→(1 mm颗粒+粉末+纤维)"+"8 mm暂堵球"复合暂堵剂的层间转向效果最佳。通过实验结果优选出了针对库车区块最佳复合暂堵剂及施工参数,现场应用效果显著,有力地支撑了该区块储层改造工作,在类似区块也具有较好的推广应用意义。     

段内多缝体积压裂技术在女深002-8-H1井应用

段内多裂缝体积压裂是在压裂过程中加入暂堵剂临时封堵前次裂缝迫使流体转向来压开多条新裂缝的新技术,是提高单井有效改造体积,从而提高单井产量和最终采收率的重要手段。女深002-8-H1井储层改造段具有岩性较致密、基质渗透率低、储层物性较差、非均质性强、裸眼井段长的特点,该井在工具分段的基础上,辅以段内暂堵实现段内多裂缝体积压裂改造,压裂后最终获得了高产气流。     

纤维暂堵转向酸压技术研究及其现场试验

塔里木油田碳酸盐岩储层具有埋藏深、温度高、油气藏类型复杂、非均质性强等特点,常规酸压工艺建产率低,不能完全满足储层改造的技术需求。在分析现有酸压工艺技术不足的基础上,针对塔里木油田碳酸盐岩储层特点开发了纤维暂堵转向酸压工艺,利用人造纤维对地层中的天然裂缝及前期改造所产生的人工裂缝进行暂堵,从而改变裂缝延伸方向,达到沟通距离井筒较近储集体的目的。截至2012年底,该项工艺在塔里木油田共进行了20余口井的现场试验,取得较好效果,施工成功率100%、有效率达85%,与其他的酸压技术相比,增产效果显著,推广应用前景广阔。     

多级暂堵转向技术在高石梯——磨溪储层改造中的应用

在四川盆地高磨地区碳酸盐岩储层改造过程中存在施工井段长、储层非均质性强、酸液均匀铺置难等问题。为更好地解决这类碳酸盐岩储层改造酸液铺置问题,通过室内研究与现场应用,形成一种新的适用于气井的可溶球+转向酸多级暂堵转向技术。室内实验结果表明可溶球降解率高,能满足天然气井现场施工需求,同时从现场实施效果来看,多级暂堵转向后酸液转向效果显著。多级暂堵转向技术为长施工段、非均质性高温储层酸化改造提供了新的技术方法,具有重要应用价值。     

合川—潼南地区投球暂堵限流酸压工艺

合川-潼南地区海相储层埋深4 000～4 500 m,属于深层海相酸性气藏，具有储层温度高、非均质性强、水平应力差值较大、部分层位厚度大等特征，难以实现均衡酸压改造，需采用暂堵等措施来提高纵向上改造程度，以达到各小层酸液均匀进液的目的。结合暂堵限流酸压工艺需求，评价了研制的耐高温暂堵球，该暂堵球在120℃条件下8 h内完全降解，封堵强度达40 MPa以上；优化了暂堵球大小、用量、泵送排量及投注方式，形成了投球暂堵限流酸压工艺技术。现场试验及推广应用表明，泵注压力上升了2～4.2 MPa,暂堵限流效果明显，有助于酸液进入最小水平主应力相对较高的射孔段，从而实现均衡改造。     

塔河油田水平井三层暂堵酸压工艺设计

针对塔河油田碳酸盐岩储层非均质性强,机械式封隔改造难度大、效率低,导致裸眼水平井笼统酸压过程中酸液的利用效率较低、储层改造波及范围难以控制等问题。暂堵酸压是一种有效解决该问题的工艺方法。文章通过室内实验,筛选出适合塔河油田酸压施工时发挥复合暂堵作用的纤维和暂堵颗粒。在研究测试了不同量纤维和不同量暂堵颗粒组合下承压能力的基础上,结合塔河油田地质特征,提出了转向酸预暂堵、暂堵颗粒和纤维架桥形成主暂堵层、高浓度纤维填封堵缝口的三层暂堵技术,可实现复合暂堵承压能力9～10 MPa。该类暂堵材料在施工后可实现完全降解,对储层无伤害。现场应用表明,三层暂堵技术封堵效果明显,酸压改造增产效果显著。     

致密碳酸盐岩气藏体积酸压可行性研究及施工效果 ——以鄂尔多斯盆地下古生界碳酸盐岩气藏为例

针对致密碳酸盐岩气藏难以获得高产、稳产这一难题,借鉴国外页岩气体积改造理念,对鄂尔多斯盆地下古生界致密碳酸盐岩气藏体积酸压可行性进行分析。首先阐述了致密碳酸盐岩气藏体积酸压的增产机理,在此基础上,从储层可压裂性、天然裂缝发育状况、水平主应力差、水力裂缝与天然裂缝夹角4个方面分析了体积酸压在致密碳酸盐岩气藏开发中的优势及其局限性,并针对技术局限性提出了相应的改造策略。研究结果表明,体积酸压可形成复杂的裂缝网络,获得较大的储层改造体积;其增产改造效果与储层中的岩石可压裂性、天然裂缝发育状况及天然裂缝与水力裂缝的夹角密切相关,较大水平主应力差会对裂缝网络的形成产生不利影响,可通过可降解纤维暂堵转向技术或转向酸酸压来弱化甚至消除该影响。先导试验结果表明,18口井体积酸压后比邻近常规酸压井增产60%以上,1个月后,其中7口井的日产气量比常规酸压井高41%以上,说明体积酸压比常规酸压在鄂尔多斯盆地下古生界碳酸盐岩气藏中具有更好的增产效果和较好的应用前景。     

新型纤维暂堵转向酸压实验研究与应用

纤维暂堵酸压是针对存在天然裂缝或渗透率差异大的储层转向酸压的一种新工艺,其工艺的核心为暂堵纤维材料。为此,基于纤维暂堵转向原理,在实验分析的基础上,成功研制出了DF新型纤维材料:以有机聚合物为原料、独特工艺制造、并对表面进行特殊工艺处理的高强度有机聚合物可降解的单丝短纤维。理论研究和室内试验结果证明:①DF暂堵纤维能在裂缝或蚓孔处形成致密"滤网结构",增加酸液的流动阻力,达到暂堵和酸液转向的目的;②在清水中有好的分散性能,对酸液体系的原有性能无影响,并具有较好的可流动性;③在施工结束后随着地层温度的恢复,暂堵纤维在残酸中能彻底降解,对储层无污染、无伤害。DF暂堵纤维转向酸压目前已现场应用16口井,施工成功率达100%,其中有效增产井13口,有效率为81.2%,平均有效期超过193 d,增产效果显著。     

微地震监测技术在吐哈油田西山窑油藏蓄能压裂中的应用

西山窑油藏低孔特低渗储层开发过程中产能低、稳产差,采用大液量施工、补充地层能量、提高地层压力的蓄能压裂工艺方法,以达到扩大储层改造体积、增加流体渗流通道的目的;同时加入暂堵剂对天然裂缝及人工裂缝进行暂堵,迫使裂缝转向,避免单一主裂缝沿高渗通道延伸。蓄能压裂工艺方法是致密油储层改造的新探索,需要准确的压裂效果评价技术,微地震监测技术被广泛用于致密油气储层改造效果评价,具有实时性、准确性的特点,可以评价蓄能压裂工艺改造效果。对致密油储层三口井压裂微地震监测实例进行分析研究表明,微地震监测可以有效识别压裂中天然裂缝影响、评价蓄能压裂工艺储层改造以及暂堵转向工艺效果。     

低渗透储层多级转向压裂技术

低渗透储层采用常规压裂工艺改造后,存在压裂改造波及体积小、有效期短和改造效果差等问题。为了提高低渗透油气田增储上产水平,根据油藏地质特点和多级转向压裂起裂机理,研制了溶解度高、溶解速度快、残渣含量少和对储层渗透率伤害小的高性能水溶性暂堵剂,并形成了多级转向压裂技术。在地层压开裂缝后,实时向地层中加入该高性能水溶性暂堵剂形成瞬时暂堵,提高缝内净压力,通过暂堵转向产生微裂缝和分支缝,从而形成复杂的网络裂缝,实现体积改造的目的。多级转向压裂技术在新疆油田X区块应用后,产油量大幅提高,单井日增油量为常规压裂井的2.0倍;稳产时间长,有效期较常规压裂井延长50%。多级转向压裂技术解决了低渗透砾岩储层改造难题,为低渗透砾岩储层开发后期稳产提供了新的技术手段。      

塔河油田井筒转向酸压技术研究与应用

塔河油田属于缝洞型碳酸盐岩油藏,新井大多数需要酸压改造才能投产,采用常规的酸压只能形成一条主裂缝,储层动用程度低。经过多年的探索,在前期暂堵转向工艺的基础上,研究应用了转向酸+可降解纤维+多粒径可降解颗粒的复合暂堵工艺,实现了井筒内的转向酸压,有效提高了长裸眼井段的动用程度。     

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。