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。     

复杂岩性储层导流能力的实验研究-酸蚀导流能力

酸化压裂是碳酸盐岩油气藏提高单井产量的常用增产工艺措施之一。酸压裂缝的长度和导流能力则是评价酸化压裂施工有效性的两个主要指标。复杂岩性储层的酸压反应机理、酸压工艺方法不同于常规碳酸盐岩储层，而目前国内外对于复杂岩性储层岩石导流能力认识较少。针对玉门青西油田复杂岩性储层，开展了一系列的室内酸蚀导流能力的实验研究，获得了一些重要结论。实验结果不仅指导了油田生产，而且提高了人们对复杂岩性油气藏增产机理的认识。     

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。     

携砂酸液体系综述

储层改造方式主要为水力压裂、基质酸化、酸化压裂,然而在20世纪80年代初,国外公司研制的新型酸液具有的携砂性能,为在储层中产生具有较高导流能力的酸蚀支撑裂缝提供可能,此后酸携砂压裂技术被越来越多地研究[1]。文章重点从粘温性、携砂性和现场应用情况三个方面,对比和分析国内外报道的携砂酸液,分别是地面交联酸、清洁酸和乳化酸。结果证明地面交联酸的耐温性,携砂情况以及现场应用效果是最好的。同时,文章在总结对比的基础上,发现了一些在携砂酸液研究中存在的问题。     

超深碳酸盐岩储层携砂酸压技术

塔里木油田超深碳酸盐岩储层温度高,酸岩反应速度快,酸蚀裂缝长度短,闭合应力高,有效导流能力保持时间短,水力加砂压裂液为惰性液体,侧向沟通能力差。结合常规酸压和水力加砂压裂的优点提出交联酸携砂酸压技术。室内实验了交联酸的交联、携砂、耐温耐剪切和破胶性能,同时研究了酸对支撑剂性能的影响、酸岩反应对冻胶携砂性能的影响,验证了交联酸携砂酸压的可行性。现场应用表明:携砂酸压沟通了更多的储集体,增大了改造体积,为碳酸盐岩储层改造提供了一种新的技术手段。     

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。     

致密白云岩储层加砂压裂裂缝导流能力实验研究

为了探讨加砂压裂技术在白云岩储层改造中的适应性,开展了致密白云岩储层加砂压裂裂缝导流能力实验,分析不同因素对加砂压裂裂缝导流能力的影响。实验结果表明,影响白云岩储层加砂压裂裂缝导流能力因素依次为支撑剂粒径、铺砂浓度、加砂模式、铺砂方式、支撑剂强度。对比单一支撑剂类型,混合支撑剂铺设时可以获得较好的导流能力,且粒径越大支撑剂占比越高,导流能力表现则越好。脉冲加砂模式下的裂缝导流能力变化波动较大,但是同样可以满足白云岩储层改造的裂缝导流能力。结合压裂施工效果和经济成本,优选支撑剂强度为69 MPa,平均铺砂浓度为1.8 kg/m2的加砂参数即可满足白云岩储层现场加砂压裂的需要。白云岩储层由于杨氏模量高、闭合应力大,所以缝宽较小,而通过实施脉冲加砂模式则可以一定程度降低加砂压裂过程中的砂堵风险。     

玉北地区交联酸携砂酸压工艺研究与评价

玉北地区储层非均质性强,温度高,天然裂缝发育,酸压过程中存在酸岩反应速度快和滤失严重等问题,难以形成导流能力高的长缝。在分析玉北储层地质特征基础上,研制出适合该地区的低伤害耐高温交联酸体系,并对其进行了系统评价,同时开展了酸携砂复合酸压工艺研究,论证了酸蚀支撑裂缝导流能力优于未填入支撑剂的裂缝,以及酸携砂工艺在玉北裂缝型储层的可行性。在大量室内实验和模型计算基础上进行了现场试验,形成了一套适合玉北地区的高效酸压技术。     

交联酸加砂酸化压裂技术在复杂岩性油藏的应用

大部分多介质或复杂岩性油藏表现出难开采的特点,在勘探和开发中需要采取一些改造措施,才能达到工业产能。交联酸加砂酸化压裂工艺是将加砂压裂和酸化压裂技术有机结合,前置液和携砂液全部采用交联酸,真正实现了酸蚀与携砂同步进行。在储层段形成多支且更长的酸蚀-支撑复合裂缝。以柴达木盆地狮子沟油藏狮31井为例,从液体性能评价试验、工艺技术难点和配套技术的应用、施工设计、现场施工等方面,分析评价了这种新技术。该技术在青海油田多介质复杂岩性油藏应用中取得了成功。     

交联酸携砂压裂技术在火山岩储层的应用

室内研究了CYY-120交联酸液体系，该体系在15％～20％盐酸中成胶后具有良好的耐温、耐剪切性能，具备优良的降滤失和携砂能力。根据石西油田石炭系储层特．最，将交联酸携砂压裂技术成功应用于SH1132井深层火山岩，并获得良好的增产效果，证实了交联酸携砂压裂工艺在火山岩储层的可行性，对于碳酸盐含量较高的裂缝型储层的改造具有重要的参考意义。     

乳化酸酸压工艺技术在塔河油田的应用

酸压是塔河油田增储上产的主要手段，详细介绍了乳化酸酸压工艺的增产机理和关键技术，在塔河油田5口井的现场应用表明，乳化酸在酸压施工过程中滤失量很小，缓速性能好，其有效酸蚀缝长可以达到150m，但施工中摩阻相对较大，造成施工泵压较高。     

乳化酸+硝酸粉末酸压技术在泥灰岩储层中的应用

华北油田泥灰岩储层曾进行多种类型的酸化增产改造工艺,但均未取得理想效果。经过对泥灰岩地层进行大量的油藏地质、室内试验研究以及工程、地质技术人员的反复论证,优选出一种切实可行的酸压改造措施——前置液+高温乳化酸+固体硝酸酸压工艺。经过现场应用,收到了较好的增产效果,为华北油田泥灰岩储层改造措施找到了突破口。     

超大型酸压工艺技术在重复酸压中的应用

酸压工艺是塔河油田碳酸盐岩油藏勘探开发核心技术之一,但由于受多种因素的影响,有近半数的井经过一次酸压仍不能获得工业油气流或仅获得较低的产能.常规重复酸压技术由于存在入井液量规模小、压裂液滤失严重等问题,导致措施有效率低,而超大型酸压工艺通过增加酸压液体用量及施工排量,可进一步提高造缝长度,突破第一次酸压作用范围,提高重...     

表面活性剂缓速酸酸压实践

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏油气渗流通道主要为裂缝，油井完井后大多无产能，需要通过酸压增产改造措施，才能保证油井正常生产。在对油藏地质认识的基础上，优选酸液体系，对压裂工艺参数进行优化设计，确保在地层中形成一定长度、高导流能力的酸蚀裂缝并有效沟通储集层。表面活性剂缓速酸酸压在TK466井的成功实践，将为今后油田高效开发提供强有力的技术支持。     

稠化酸酸压技术室内实验研究

海拉尔油田布达特群储层压裂裂缝较窄,缝高不易控制,压裂成功率较低。为了解决在储层酸压过程中存在的问题,研究出一种新型的稠化酸酸液体系。该稠化酸酸液耐温性、抗滤失性和缓速性都较强。通过储层敏感性分析和酸液性能评价,确定了酸压工艺。数值模拟表明,该工艺具有较好的增产效果。     

长庆靖边气田深度酸压改造技术的发展与完善

长庆靖边气田经过十多年的较大规模的勘探与开发，有利区块逐渐减少，储层地质情况日益复杂，物性条件变差，增产改造难度加大。迫切需要对靖边气田下古生界的碳酸盐岩深穿透酸压改造进行更深层次的技术攻关，实现提高致密储层单井产量及该区块储量的动用程度。文章针对不同储层类型系统开展了前置液酸压、变粘酸酸压两项深度酸压改造工艺技术的深化与发展研究。前置液酸压已成为靖边气田致密储层改造的一条新途径；变粘酸酸压是靖边气田物性条件稍好储层深度改造的主体技术之一，且产品实现了自主化，取得了较为明显的改造效果，为长庆靖边气田下一步的发展奠定了良好的技术基础。     

深层碳酸盐岩储层改造理念的革新——立体酸压技术

酸化压裂是碳酸盐岩油气藏高效开发不可或缺的手段,对于深层、超深层海相碳酸盐岩油气藏,由于其工程地质特征的特殊性,通过现有的酸化压裂技术要形成复杂裂缝网络难度大。为了实现深层、超深层碳酸盐岩油气藏的高效立体开发,从我国深层海相碳酸盐岩油气藏的工程地质特征出发,揭示了该类储层酸压改造的难点;然后,以实现该类油气藏高效立体开发为目标,充分借鉴体积酸压、深度酸压等技术,提出了立体酸压的技术理念,阐明了其技术内涵,并且详述了立体酸压所包含的关键技术,进而指出了下一步的发展方向。研究结果表明:(1)立体酸压技术包括3个基本内涵——根据储层类型选择相应的酸液深穿透技术,实现储层平面上的充分改造;形成在高闭合压力下具有较高导流能力的复杂酸压裂缝体;沿长井段合理部署酸压裂缝体,实现储层在井筒方向上的充分改造。(2)立体酸压包含3项关键技术——多场多尺度多流体耦合作用下酸液有效作用距离预测技术;酸压复杂裂缝体导流能力优化技术;水平井/大斜度井长井段储层精细布酸技术。(3)要推动立体酸压技术的进一步发展,还需要开展3个方面的科研攻关——超深储层破裂压力预测及降低破裂压力技术;强非均质储层酸压裂缝体形态预测技术;深度超过7 000 m长井段储层分段动用技术和新型耐高温、缓速、低摩阻系数液体技术。     

高温深井复杂岩性气藏压裂技术

冀东油田五号构造沙河街组属于复杂岩性气藏,岩性主要以玄武岩、火山碎屑岩为主,埋深4781.6~5200 m,储层温度170~180℃,物性差（0.04~0.4 mD）,前期采用φ139.7 mm套管压裂,排量2 m3/min时,压力70 MPa,停泵压力61 MPa,导致施工失败。通过对该气田火山岩岩心全岩、X射线衍射分析、酸溶、地应力及天然裂缝识别实验,认为天然裂缝发育且裂缝充填物多为酸溶矿物,提出了前置酸压+压裂改造工艺。从耐170℃高温有机硼低残渣瓜胶压裂液、稠化酸、优化射孔方式,提高地面设备承压、自降解降滤失剂封堵天然裂缝等综合处理措施出发,实现了适合南堡五号构造裂缝性火山岩深井压裂的顺利实施,并对前期失败井再施工,排量为5 m3/min时,最高压力为74 MPa,共加砂60 m3,顺利完成了施工。该技术在该区块现场实施3口井,单井最高加砂量125 m3,最高套压85 MPa,NP5-A井压后φ6.35 mm油嘴放喷,日产气量为10.7×104 m3。