吐哈盆地致密砂岩气藏醇基压裂酸化技术与应用

针对吐哈盆地巴喀和红台两个致密砂岩气藏常规的压裂液、酸化液水敏、水锁伤害严重,对储层的二次伤害大的实际情况,开展了醇基压裂液、酸化液技术研究。室内岩心实验定量分析了储层水敏、水锁伤害程度,确定了压裂液及酸液中甲醇及各添加剂的最佳浓度和加量,建立了既能防水锁水敏伤害、又能实现深部酸化的多氢酸+醇酸化液体系,给出了酸液体系中各酸型的推荐使用浓度,并最终研制出了适合该区致密砂岩气藏储层改造的醇基压裂、酸化液体系,其性能指标优于常规压裂、酸化液体系。现场20口井的试验应用取得了显著的增产效果,说明自主研制的醇基压裂液、醇酸酸液在该区具有很好的适应性     

巴喀致密砂岩气藏醇基压裂液研究及效果评价

为解决巴喀致密砂岩气藏压裂时的水锁等地层伤害问题,研制了一种低浓度醇基压裂液体系,用于改善地层气相渗透率和压裂效果。在筛选醇、增稠剂、交联剂等主剂与添加剂,研究评价醇对瓜胶液性能的影响,醇基压裂液体系的抗温抗剪切性能、破胶性能的基础上,通过室内实验表明,醇基压裂液体系可降低破胶液的表面张力,解除水锁提高返排效率,对岩心的伤害率比常规水基压裂液降低30%以上。现场醇基压裂井平均增产9.5倍,残液自喷返排率达到55%以上。     

巴喀致密砂岩气藏水锁/水相圈闭伤害评价

针对致密砂岩气藏储层特征,分析了水锁/水相圈闭伤害的机理与影响因素,利用巴喀致密砂岩气藏天然岩心,研究了储层渗透率、孔隙度、甲醇浓度、毛细管自吸地层水深度等因素对地层含水饱和度和伤害程度的影响。实验结果表明,随着储层中含水饱和度上升,气相渗透率明显下降,并在含水饱和度为0%～40%范围内下降幅度加剧;当含储层水饱和度超过60%的临界值时,会造成极强的水锁/水相圈闭伤害。这一结果对在气藏改造措施中合理控制含水饱和度具有指导意义。     

麻柳场、丹凤场构造致密砂岩储层酸敏性评价

针对致密砂岩储层酸化效果不理想的问题,从致密砂岩储层的特殊地质特征出发,选取麻柳场、丹凤场典型致密砂岩气藏的岩心样品,模拟酸化作业条件进行酸敏性实验评价。结果表明,在含有较多碳酸盐矿物的层段进行盐酸酸化并及时返排残酸,不会造成较大的酸敏性。在含粘土胶结物和石英胶结物少而碳酸盐胶结物多的层段进行HF酸化酸敏性较强。对致密砂岩储层,应加强其地质特征研究,使用与地层配伍的酸液配方才能减少对储层的损害,达到提高产量的效果。     

多氢酸体系酸化效果的室内试验研究

针对渤海辽东湾某区域油井采用常规酸液体系进行酸化处理效果不佳的现状,开展了多氢酸氢离子浓度测定以及多氢酸体系的溶蚀率、润湿性、流动效果等室内试验研究。结果表明:多氢酸原液的氢离子浓度较高,可以保证酸液体系中具有充足的氢离子与氟盐反应生成氢氟酸;多氢酸体系对石英的溶蚀率大大高于土酸和氟硼酸体系,而且对粘土矿物具有抑制反应速度的作用;多氢酸体系可以保持地层的水湿性质,不会对储层的油气渗流产生不利影响;多氢酸体系对砂岩储层的酸化效果要好于土酸和氟硼酸等常规酸液体系,应用多氢酸体系进行酸化处理后的岩心渗透率比可达3.0。采用本次试验研制的新型多氢酸体系对渤海辽东湾3口油井进行酸化处理,单井增油效果明显。     

塔里木油田“三高”致密砂岩气藏防/解水锁技术

针对影响塔里木油田高温、高盐、高压致密砂岩气藏开发效果的水锁效应,在现有技术的基础上筛选并复配了适用于该气藏的高效防/解水锁剂,配方为:0.1%改性烷基糖苷+0.02%氟碳表面活性剂+4%甲醇。利用致密砂岩气藏天然岩心,通过自吸实验、驱替实验和液相滞留实验,开展高效防/解水锁剂评价。实验结果表明:复配体系具有较好的吸附性和表面活性,处理后岩心自吸能力大幅度减弱,岩心含水饱和度降低了15%以上;随着驱替压力的升高,岩心渗透率增加;驱替压力为3.445 MPa时,处理前后岩心气测渗透率平均改善率在50%以上;在相同驱替压力下,与处理前相比,岩心的渗流能力增强,含水饱和度下降,大大减轻了岩心的水锁效应。该复配体系的研究,对恢复和提高致密砂岩气藏的产能,有一定的技术指导意义。     

石南油田缓速酸酸化解堵体系实验研究

石南油田属于低渗透砂岩储层,经过多年开采后储层堵塞严重,迫切需要进行深部解堵.根据储集层物性特征及敏感性分析,确定化学缓速酸为该地区的酸化体系.通过比较不同缓速酸的溶蚀能力,筛选出一种缓速酸体系SN12(10%盐酸+5%色胺酸+3%腐植酸),并对酸液添加剂配方进行了优选.岩心模拟酸化实验结果表明,注入SN12缓速酸后,随着酸岩反应时间的延长,岩心渗透率大幅度提高;且随着缓速酸注入量的增加,酸化效果大幅度提高;动态长岩心酸化效果评价结果表明,SN12缓速酸的深部酸化改造效果明显.     

醇酸酸化在青海油田的应用

醇酸酸化主要应用于低压低渗非均质产层,在前苏联研究和应用较多,国内未见报道。醇酸酸化能使醇酸液进入低渗透地层深部,降低毛管力和表面张力,改变润湿性,并有助于彻底返排残液。醇液象表面活性剂一样,可以降低酸化液相间表面张力,为使酸化液更加容易地进入地层和完全将残液排出地层创造出了先决条件。在含有容易在孔隙介质中堵塞孔道的可运移微粒的泥岩地层,及碳酸盐含量很低的砂岩地层中进行醇酸酸化的效果会更好,醇酸除具有降低相间表面张力特点外,还有很强的气体弹性,使其有很高的挥发性且不在岩石上吸附。这些特点使醇有效地应用在油气井和凝析气井的酸化作业上。醇以及含醇溶液的高挥发性有助于地层孔隙中液相蒸发和排除。这样,在酸化后的地层中,酸化时或钻井时渗入地层的液体含量就降低了。通过室内研究,筛选出了适合青海油田低压低渗储层的酸化配方,并在现场进行了应用,取得了较好的增产效果。     

商三区注入水储层伤害判断及解堵实验

商河油田商三区沙二下及沙三上储层在注水开发过程中存在地层堵塞的情况。通过对注入水等水样进行水质检测及地层配伍性方面的实验分析,寻找造成堵塞伤害的原因并进行解堵实验。先对注入水所含颗粒粒径、离子质量浓度和结垢趋势等进行分析,发现其存在颗粒堵塞和结垢现象;再使用过滤后的注入水与区块岩心进行驱替实验,发现其存在水敏损害。针对损害类型进行储层岩心酸化及缩膨实验,其中,商三区沙二下岩心在注入12%盐酸+多氢酸+土酸酸体系后,渗透率大幅度提高。     

某低渗油田用缓速酸酸化体系研究

某低渗透砂岩储层经过多年开采,储层堵塞严重,迫切需要进行深部解堵。根据储集层物性特征及敏感性分析,确定化学缓速酸为该地区的酸化体系。通过溶蚀率测试试验筛选出一种缓速酸体系SN12,并通过室内优化筛选得到酸化液添加剂配方。岩心模拟酸化试验表明．注入SN12后,随着酸岩反应时间的延长,岩心渗透率提高幅度增大;且随着SN12缓速酸注入量的增加,酸化效果大幅提高;动态长岩心酸化效果评价表明．SN12缓速酸的深部酸化改造效果明显。     

提高砂岩酸化效果的优化技术研究

川西须家河组砂岩储层埋藏深、地质条件复杂,加砂压裂和常规酸化增产效果均不理想,结合砂岩酸化增产机理和地质特征,优选出了对岩心骨架溶蚀率低(约2％)、对钻井液溶蚀率高(约15％),能较好防止酸化沉淀且缓速性好的新型高效酸液体系.同时,该酸有较好防止酸化沉淀的能力、酸化缓速性能好,稳定铁离子能力较强和较低的表面张力,非常适合川西高温深层砂岩酸化改造的需要且现场应用效果明显.     

“酸敏”砂岩储层的酸化适用性探讨

酸化压裂技术在鄂尔多斯盆地长庆气区部分特低渗透砂岩储层改造中取得了一定的效果,但对于该工艺在酸敏储层的适用性存在争议。酸敏评价实验标准中所用酸液类型及浓度并不是针对具体储层特征的最佳优化结果,因此该类实验得出的敏感性结论并不能作为储层是否可采用酸化处理的依据。为此,开展了酸液岩心流动评价实验,通过研究储层的损害类型和分析储层中矿物含量,进而优化出了酸化工作液体系,形成了以有机酸为主的酸液体系。岩心实验结果表明,该酸化工作液对酸敏砂岩储层进行酸化是适用的,可有效地提高酸化效果。     

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。     

特低渗透砂岩储层敏感性评价与酸化增产液研制

酸化是特低渗透砂岩油藏的重要增产措施,若酸液体系使用不当,会对储层造成敏感性伤害。为此,以吐哈盆地鄯善油田三间房组砂岩储层为例,通过XRD衍射分析、扫描电镜、储层敏感性评价实验及现场资料整理等方法,研究储层敏感性特征及损害机理,并研发一种酸化增产液,该酸化增产液可与土酸组合使用,提高酸化效果。研究表明:三间房组储层岩石类型以长石岩屑砂岩为主,黏土矿物以高岭石和蒙脱石为主,属于高黏土矿物储层;储层物性整体表现为低孔特低渗特征,原油为轻质原油,油藏为正常地层压力的未饱和油藏;储层具有中等偏弱速敏、碱敏、水敏、盐敏以及弱酸敏特性;增产液与土酸组合酸液体系可溶蚀大孔隙、微孔隙等多种尺度孔隙后形成孔隙网络系统,可使目标储层岩心渗透率最大提高至原有渗透率的2.68倍。现场应用效果显著,与酸化前相比,平均单井日产油量增加1.29 t/d。研究成果可为特低渗砂岩油藏酸化增产提供技术支持。     

新立油田低渗透砂岩油藏酸化技术

酸化是油气田增产、注水井增注的重要措施。针对新立油田低孔、低渗,富含黏土矿物等特点,在充分了解储集层特征和伤害机理的基础上,通过室内实验,研究出了适合该区低孔低渗砂岩油藏的2套酸液配方体系,该体系具有较高的黏土矿物溶蚀率,具有很好的缓速性能,能够达到深部酸化,从而实现对油气藏的有效改造,达到增储上产的目的。     

海上油田高温解堵液体系

海上油田X-1井砂岩储层具有高温、异常高压和低渗等特征,且储层岩样溶蚀孔发育,含有一定的粒间缝被黏土矿物充填,黏土矿物较多,易造成水敏、速敏。针对上述问题研制出一种高温低渗敏感性储层解堵液体系。实验表明,在170℃的条件下,解堵液体系对钢片的平均腐蚀速率为62.880 g/m2·h,达到行业一级标准,且该体系具有较低的表面张力,鲜酸和残酸表面张力均低于24.0 mN/m。解堵液体系有较好的稳定铁离子能力,稳定铁量高达263 mg/mL。解堵液体系具有较好的防膨效果,终膨胀率降低值为32.19%,能有效控制黏土膨胀,抑制水敏伤害。岩心中注入解堵液体系后,渗透率呈明显的上升趋势,由于该体系对黏土矿物和基质的溶蚀率均较大,且不宜引起出砂堵塞孔喉,渗透率增加倍比约为3.5倍,是较为理想的适用于高温低渗储层的解堵液体系。现场应用表明,解堵液基本解除井筒附近堵塞,对比酸化前后日产气量,本次酸化对该井起到了很好的解堵效果。      

醇基压裂液的研究与应用

以低分子醇类配制的醇基压裂液,应用于低渗透致密气藏可促进返排,有效解除水锁,增加气井产量。分析了低分子醇类对羟丙基胍胶分子(HPG)溶胀及交联的影响机理,研制了专用增溶剂和交联促进剂,实现了HPG配制醇基压裂液,醇含量可达20%(w),性能优良。该体系在JN气田致密砂岩储层成功应用,效果明显优于同类储层邻井。     

自生酸酸液体系研究进展及展望

自生酸酸化技术是高温(超高温)低渗致密油气藏主要增产措施之一。对自生酸酸化技术研究进展进行了综合分析,介绍了自生酸的酸岩反应特性,自生酸的主要生酸机理,以及自生有机酸、自生盐酸、自生氢氟酸和复合类自生酸的研究进展,分析了自生酸类型、供氢能力、成本、缓速能力、缓蚀能力等因素对酸化工作液现场应用的影响,并对自生酸在酸化作业中的应用进行了展望。该研究可为自生酸酸化技术的发展和推广应用提供参考。     

一种适合海上砂岩油田的单段塞活性酸体系

中国海上油田在高效开发过程中,疏松砂岩油藏存在微粒运移堵塞、泥质堵塞以及清污混注带来的无机堵塞等伤害,而采用常规酸化又面临施工规模受平台空间限制、重复酸化井多且有效期短等难题,造成酸化作业效果较差。针对这些问题,根据不同药剂之间的协同效应,通过大量实验,将盐酸、3种多步电离酸、缓蚀剂、氟碳表面活性剂、阳离子聚合物进行有效组合,并采用单一体系注入段塞的设计思路,最终开发出HX-01活性酸体系。为了便于酸液运输和节省平台作业空间,将该体系做成浓缩液,使用现场注入水和酸液混合注入,施工简单。同时,研发的体系具有现场垢样溶蚀能力强、表面张力低、黏土溶蚀能力强、骨架破坏小、深部缓速、腐蚀低、动态驱替能力强等特点,解决了海上油田酸化系列难题,并改变了现有的常规酸化施工工艺。