元坝海相储层改造难点及技术对策

元坝海相属于礁滩相控制的复杂生物礁气藏,其资源量丰富,但大部分储层具有埋藏深、地层温度高,储层非均质性强等特征,酸压改造实施难度大。为此,在元坝海相储层特征及酸压改造需求分析的基础上,开展了酸压改造思路与方案分析,并通过酸岩反应等理论研究、酸液体系及暂堵材料优化、酸压改造工艺优化,研究形成了适用于元坝超深礁滩相强非均质储层高效深度酸压技术及长井段超深水平井/大斜度井分流转向酸压技术。该技术成果在元坝长兴组开展了27井次的现场试验及推广应用,施工成功率100%,工业气井率100%,应用效果显著。     

元坝超深水平井纤维暂堵酸化技术

元坝海相碳酸盐岩气藏埋藏超深,温度极高,衬管完井的水平井多段改造难度大。针对该气藏储层特点,研制新型有机可降解纤维暂堵剂;采用多级纤维暂堵酸化工艺,优化暂堵级数和各阶段排量,通过高黏压裂液携带纤维暂堵剂暂堵已改造的储层,实现水平井的多段分流酸化。该工艺对地层伤害小,施工风险小,现场实施８ 口井,暂堵有效率为７５％,增产有效率达到１００％。该技术对于海相水平井改造有较好的针对性。     

元坝海相超深水平井均匀布酸技术研究及应用

碳酸盐岩水平井酸化改造的关键问题是水平段如何均匀布酸,常用方法是采用多级暂堵工艺。但元坝海相长兴组气藏由于埋藏超深、温度高,常规的暂堵剂无法满足施工要求。为此,研制了新型有机纤维暂堵剂,输送介质采用高黏压裂液,室内实验测试可降低岩心渗透率1 000倍以上,具有较好的物理暂堵效果,同时纤维在高温酸液中溶解率高,实现了暂堵后零残留。酸化前利用液氮诱喷钻井液净化水平井井筒,酸化工艺采用多级暂堵交替注入,依据水平段储层分布及衬管段确定暂堵级数,暂堵液与胶凝酸以“初期低排量、暂堵定排量、后期大排量”的方式交替注入,实现水平段的均匀布酸。该工艺在现场实施4口井,暂堵有效率近80%,增产有效率100%,表明对深层碳酸盐岩水平井改造有较好的针对性。     

复合暂堵酸压技术在元坝超深水平井中的应用

元坝气田上二叠统长兴组储层超深、高温、高含硫,物性非均质性强。常规笼统酸压技术难以使II、Ⅲ类低渗层段获得有效改造而影响增产效果,这制约了长兴组水平井产量的提升。为此,针对不同暂堵对象对暂堵材料进行了性能评价与优选,对暂堵液排量、暂堵剂用量、酸压参数等进行了优化设计,形成了水平井复合暂堵分段酸压技术,可实现对水平井高渗层段的改造后有效暂堵,促使中低渗层段起裂与进酸,可有效解决元坝长兴组水平井酸压技术难题。通过多口水平井现场应用表明,暂堵后可净增压力10 MPa以上,压后平均无阻流量达430×10⁴ m³/d,增产效果显著。     

超深水平井暂堵酸化优化设计方法研究与应用

针对海相碳酸盐岩气藏长井段水平井采用暂堵酸化优化设计难度大的问题,以提高暂堵酸化设计的针对性和措施效果为目标,按照水平段的破裂压力、地应力特征结合储层发育情况和暂堵剂的转向性能制订暂堵酸化设计路线。通过对暂堵酸化关键参数—暂堵位置与级数、酸化规模与排量、暂堵液用量与排量的优化,建立了多级暂堵酸化优化设计方法。通过室内实验获取暂堵剂转向性能参数和酸岩反应参数,结合数值模拟,对暂堵位置和级数、酸化规模和排量、暂堵液用量和排量等关键参数进行优化完善。采用此方法对YB27-3H等24口井进行了优化设计,提高了酸化针对性,措施成功率100%,增产有效率100%,取得了极好的增产效果,为元坝气田的合理、高效开发和川西海相的勘探突破提供了理论依据和技术支撑。     

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。     

低孔裂缝性致密储层暂堵转向酸压技术及应用

塔里木盆地库车山前井具有超深、超高压、高地应力、 高温的特点,储层主要为低孔裂缝性砂岩,厚度中、巨厚,完井后都需要经过改造才能获得高产。针对裂缝发育的储层,通过酸压改造可以获得高产。为了提高中L巨厚储层纵向改造均匀程度和改造效果,采用暂堵转向缝网酸压技术,取得了很好的改造效果。暂堵转向剂在超高压高温酸压过程中能够憋压暂堵转向,达到纵向均匀改造的目的,施工完成后在高温条件下水解,暂堵剂失去暂堵功能,释放被堵储层产能,从而达到增产的目的。     

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。     

河坝嘉二气藏衬管完井及分流酸化技术

河坝嘉二气藏直井酸压后测试产量低,采用水平井开发,但长水平段有效分段难、测试周期长、改造效果差。以元坝等深层海相碳酸岩暂堵分流酸化实践为基础,采用机械分段与化学分段相结合的方法,使用多级滑套分别对裂缝性气层、漏失层等缝洞体位置实施大分段,暂堵分流进行段内细分段,以实现优势储集体的针对性改造,以及整个长裸眼水平段的差异化布酸;采用衬管完井,配套研制高强度耐酸可溶球,保证高压分段改造施工及压后排液通畅;配套井控安全技术,保证管柱安全下入,快速建产。衬管完井及分流酸化技术在川东北地区多井次应用,其中HJ201H井采用2只滑套分3大段5小段、HJ202H井采用4只滑套分5大段7大段进行滑套分流及暂堵酸化改造。单井改造施工时,各段压力参数差异明显,滑套工具分流效果显著。改造后分别获得无阻流量212.2×10~4 m~3/d、227.5×10~4 m~3/d。该技术分段效果明显,能实现长水平段整体布酸,对类似气藏低成本建井具有借鉴意义。     

碳酸盐岩超深水平井纤维分流暂堵复合 酸压技术及其应用

酸压是碳酸盐岩油气藏投产、增产的关键技术。对于井况复杂须分段酸压改造的超深水平井,由于井深、井身结构等因素的影响,使得机械封隔酸压技术受到限制而无法使用,为保证该类井施工的成功率及增产效果,研制了新型可降解纤维暂堵剂,并对其性能进行了评价,发现该纤维暂堵剂具有较好的分散性能和降解性能,且分流暂堵效果明显;同时,提出了纤维分流暂堵复合酸压技术。截至2014年6月,现场应用施工10井次,暂堵后流压上升3~10 MPa,暂堵有效率约为80%,增产倍比为1.75~6.1,施工后产气量均大于50×104m3/d,部分井产气量高达100×104m3/d,增产效果显著。室内实验和现场试验结果表明,该技术能够实现对强非均质性且裂缝发育的超深水平井的清洁有效改造,工艺简单,施工风险低,适应性强,建议大力推广使用。     

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。     

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。      

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。     

江苏油田水平井酸化酸液置放工艺应用研究

江苏油田水平井大部分为低渗油藏,储层非均质严重。这部分水平井在钻井、完井及生产过程中都会造成伤害,需要应用酸化解堵技术恢复或释放产能。与直井酸化相比,水平井酸化的难点之一在于酸液的置放,针对此问题,在室内分别使用并联岩心流动实验装置和水平井转向分流实验装置开展了暂堵剂和自转向稠化酸的转向性能实验研究。实验结果表明：在两种实验条件下,暂堵剂和自转向稠化酸在高渗段岩心的转向率均能达到90％以上,起到均匀布酸的目的。在现场开展了暂堵剂转向和机械分段两种酸液置放技术试验,现场应用取得了成功。     

江苏油田水平井酸化酸液置放工艺应用研究

江苏油田水平井大部分为低渗油藏,储层非均质严重。这部分水平井在钻井、完井及生产过程中都会造成伤害,需要应用酸化解堵技术恢复或释放产能。与直井酸化相比,水平井酸化的难点之一在于酸液的置放,针对此问题,在室内分别使用并联岩心流动实验装置和水平井转向分流实验装置开展了暂堵剂和自转向稠化酸的转向性能实验研究。实验结果表明：在两种实验条件下,暂堵剂和自转向稠化酸在高渗段岩心的转向率均能达到90％以上,起到均匀布酸的目的。在现场开展了暂堵剂转向和机械分段两种酸液置放技术试验,现场应用取得了成功。     

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。     

元坝气田超深水平井随钻测量与控制技术

元坝地区海相气藏埋藏较深,主力储层垂深超过6 500 m。该地区超深水平井钻井过程中存在着高温高压、地层岩性复杂、测量仪器稳定性差以及井眼轨迹控制难度大等难题,对水平井钻井技术提出了更高要求。首先分析了元坝气田的钻井施工技术难点,通过开展直井段防斜打快技术、超深硬地层侧钻施工技术、增斜段和水平段井眼轨迹高效控制技术研究,以及耐高温高压SLBF HT175型随钻测量MWD仪器的研制,形成了元坝气田超深水平井随钻测量与控制技术,大幅提高了元坝气田超深水平井施工能力。SLBF HT175型随钻MWD仪器经在元坝4口超深水平井中应用,MWD耐温性能、抗压性能、测量精度和整体可靠性等经过现场验证,能够满足国内油气田超深水平井的随钻测量需要。     

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。     

致密油水平井中低温可降解暂堵剂研发与性能评价

水平井分段多簇体积压裂推动了非常规油气藏开发的技术革命,暂堵压裂通过开启复杂缝网提高改造体积成为致密油提高单井产量的重要技术手段。鄂尔多斯盆地致密油资源丰富,具有低渗、低压、低丰度特点,目前使用的暂堵剂在致密油水平井储层改造过程中承压差、难降解、储层伤害大,实施效果不理想。根据该盆地致密油储层特征和工艺改造需求,通过生物可降解脂肪族聚内酯合成与生物小分子降解促进剂优选,开发了一种中低温可降解暂堵剂。室内性能评价表明,暂堵剂相对密度适中,具有良好的热稳定性、机械力学性能、封堵性能、降解性能。现场矿藏试验暂堵转向效果良好,改造体积明显提高,在致密油水平井分段多簇体积压裂中表现出良好的适用性,为非常规油气藏高效开发积累了宝贵经验。     

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。