塔河油田超大規(guī)模酸壓工藝技術(shù)的研究及應(yīng)用

王宏偉，梁護戰(zhàn)

（中國石化華北石油局井下作業(yè)公司，河南鄭州 450006）

塔河油田超大規(guī)模酸壓工藝技術(shù)的研究及應(yīng)用

王宏偉，梁護戰(zhàn)

（中國石化華北石油局井下作業(yè)公司，河南鄭州 450006）

常規(guī)酸壓已成塔河油田奧陶系碳酸鹽儲層改造的主要技術(shù)措施，但是常規(guī)酸壓存在酸蝕裂縫距離短，導(dǎo)流能力有限，難以溝通遠處有效儲集體等問題，為此，開展了超大規(guī)模酸壓施工工藝新技術(shù)研究，通過酸壓工藝與加砂壓裂工藝二者的有機組合，有效增加了裂縫縫長，提高了裂縫導(dǎo)流能力。該技術(shù)在TH10411井進行了現(xiàn)場應(yīng)用，根據(jù)壓后效果評價，該工藝取得了延拓造縫長度、改善儲層導(dǎo)流能力、溝通遠處儲集體的理想效果。

塔河油田；碳酸鹽儲層；超大規(guī)模酸壓；導(dǎo)流能力

常規(guī)酸壓已成為塔河油田奧陶系碳酸鹽儲層改造的主要技術(shù)，約70%的新井需通過常規(guī)酸壓完井投產(chǎn)［1］，其施工液量一般控制在1 000 m3以內(nèi)，但常規(guī)酸壓施工溝通裂縫長度有限（一般小于120 m），而且較多油井存在酸巖反應(yīng)快、地層濾失大，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)期短、產(chǎn)量遞減快的問題。自2009年以來，有28口井酸壓后自噴產(chǎn)油5 000 t以下，生產(chǎn)1～2個月停噴，曾嘗試通過水力擴容方式溝通遠處儲集體，但由于施工后裂縫閉合失去導(dǎo)流能力［2］，造成效果差或無效情況。為了更好地獲得儲層改造效果，突破常規(guī)技術(shù)思路的限定，提出了超大規(guī)模酸壓施工工藝技術(shù)。

1 超大規(guī)模酸壓技術(shù)

超大規(guī)模酸壓技術(shù)總的目標是實現(xiàn)井眼與有利儲集體的連通，這就需要實現(xiàn)酸蝕縫長與酸蝕裂縫導(dǎo)流能力同步最大化，通過增大酸蝕縫長，使遠井區(qū)原來連通性差或未連通的縫洞儲集體與井眼有效溝通，使遠井區(qū)動用的滲流面積、供給面積及控制儲量顯著擴大，在取得高產(chǎn)的同時實現(xiàn)長期穩(wěn)產(chǎn)。

1.1 工藝優(yōu)化研究［3-4］

超大規(guī)模酸壓施工工藝的最重要的是在儲層內(nèi)形成既長且導(dǎo)流能力高的裂縫，它是酸壓工藝與加砂壓裂工藝二者的有機組合結(jié)果。該工藝充分利用粉陶的暫堵降濾、沉降控縫高，為后期提供導(dǎo)流功效，真正實現(xiàn)穿透深度最大化的改造，從而實現(xiàn)酸蝕縫長與酸蝕裂縫導(dǎo)流能力同步最大化改造的目的。

超大規(guī)模酸壓施工采用滑溜水加砂壓裂具有三方面的優(yōu)勢：①利用地層天然裂縫非常粗糙的表面，閉合后仍然保持一定的裂縫，可提供有利的通道。②該工藝技術(shù)工作液返排率高、殘渣少，并可減少工作液對儲層造成的二次傷害；③壓裂過程中支撐劑的不均勻分布，使得張開裂縫保持較好的裂縫滲透率。

結(jié)合前期不同施工方式下導(dǎo)流能力隨閉合壓力變化規(guī)律及室內(nèi)實驗研究成果，對施工工藝進行了優(yōu)化：

（1）前期酸壓后有一定累產(chǎn)的油井，施工前通過注入油田水可補充地層虧空，恢復(fù)地層壓力；然后實施超大規(guī)模酸壓施工，使第一次酸壓形成的人工裂縫繼續(xù)向前延伸，溝通新的縫洞儲集體，達到提高采收率的目的。

（2）施工采用滑溜水攜粉陶＋酸壓施工工藝，在前置液中加入一定濃度的粉陶（100目），注入地層后，可有效降低液體在天然裂縫中的濾失，后期采用過頂替液盡量提高酸液的作用范圍，結(jié)合粉陶在酸液難以有效刻蝕的遠端形成支撐導(dǎo)流，綜合提高整體改造效果。

（3）施工采用多級交替注入酸壓工藝。通過前置液的不斷降溫可以冷卻地層，降低裂縫內(nèi)溫度，減緩酸巖反應(yīng)速度，從而延長酸液作用時間；同時酸液在前置液中指進，可以進一步提高酸液的有效作用距離。

（4）大幅度的提高泵注排量，有效提高井底壓力，實現(xiàn)更有效的深度酸壓。

（5）通過加入0.45%的胍膠，既降低施工摩阻、提高液體攜砂性能，又利于后期返排，實現(xiàn)工藝有效性與經(jīng)濟實用性的統(tǒng)一。

1.2 施工規(guī)模及參數(shù)優(yōu)化

1.2.1 施工排量優(yōu)化

從模擬計算結(jié)果可以看出（圖1），隨著排量的增加，縫長及縫高均隨之增加，當排量達到7 m3／min后，縫長增加幅度有變小趨勢。因此，現(xiàn)場施工時，在泵壓允許的情況下盡量提高施工排量。

增加酸液排量可以提高酸巖反應(yīng)速度（圖2），但酸巖反應(yīng)速度增加的倍數(shù)小于酸液流速增加的倍數(shù)。酸液不能完全反應(yīng)，已經(jīng)進入地層深處，故提高

圖1 排量對裂縫參數(shù)的影響

注酸排量可以增加酸液深入地層的距離，在酸壓施工過程中要盡可能提高注酸排量。

圖2 排量對酸巖反應(yīng)速率的影響

1.2.2 施工規(guī)模優(yōu)化

根據(jù)地質(zhì)研究成果，井筒周圍存在一個油氣富集帶；根據(jù)振幅變化率、地震時間剖面等資料，初步確定有利儲集體展布的范圍及井筒與儲集體分布邊界的距離，由此確定酸壓需要形成的縫長（圖3），根據(jù)第一次酸壓施工、壓后生產(chǎn)情況和注水等進行綜合分析，并把分析結(jié)果作為超大規(guī)模酸壓工藝技術(shù)施工規(guī)模優(yōu)化的依據(jù)。

圖3 攜砂液用量優(yōu)化曲線

1.2.3 砂比砂量優(yōu)化

根據(jù)前期開展對碳酸鹽巖儲層加砂壓裂研究和現(xiàn)場試驗結(jié)果，認識到儲層對砂濃度極其敏感，在360 kg／m3時就出現(xiàn)明顯反應(yīng)，同時滑溜水攜砂性能大幅下降，對砂濃度及砂徑將更加敏感，因此，推薦砂體積分數(shù)為80～100 kg／m3?？偟膩碚f儲層裂縫溶洞較發(fā)育的井，應(yīng)減小加砂量，而裂縫欠發(fā)育的井則可考慮適當增加砂量，具體還需結(jié)合現(xiàn)場施工情況靈活調(diào)整。

2 現(xiàn)場應(yīng)用

2.1 TH10411井前期情況

2008年12月18日對一間房組6 008～6 083 m層段進行酸壓作業(yè)，最高施工泵壓96 MPa，最大排量6.0 m3／min，共擠入地層酸液566 m3，停泵后壓力由40.3降至30.8 MPa，自噴排液185 m3后停噴。后采取氣舉工藝，氣舉管柱下深2 000 m，氣舉排液215 m3，累計排液400 m3，返排率67.6%，出液見油花，酸壓建產(chǎn)，初期日產(chǎn)油35.72 t，含水21.83%，但產(chǎn)液量下降快，機抽生產(chǎn)油井產(chǎn)能低，日產(chǎn)油10 t左右。2009年6月6日因油井供液不足，開始試注水作業(yè)，累計注水63 m3后因壓力高停注（11.5MPa），截止2010年3月7日，油井累計產(chǎn)液3 956 t，累計產(chǎn)油3 847 t，產(chǎn)水109 t。

2.2 超大規(guī)模酸壓技術(shù)應(yīng)用及效果

2010年4月30日對該井6 008.00～6 083.00 m裸眼井段進行超大規(guī)模酸壓施工，共擠入地層液量2 000 m3，加陶粒總量11.5 m3，施工最高泵壓90.2 MPa，最低泵壓37.6 MPa，最高套壓48.1 MPa，最高排量8.2 m3／min，停泵后壓力由6.5 MPa降至5.5 MPa，套壓由5.3 MPa降至4.2 MPa。

5月1日通過10 mm油嘴開井排酸，當時油壓2.6 MPa，套壓3.6 MPa，見稠油70%后關(guān)井并實施摻稀流程，后摻稀生產(chǎn)。5月5日用6 mm油嘴求產(chǎn)，在油壓7.5 MPa，套壓9.1 MPa條件下，日產(chǎn)液115 t，日產(chǎn)油101.4 t，截止到5月17日，累計產(chǎn)油1 218.1 t。

3 結(jié)論與認識

（1）超大規(guī)模酸壓施工工藝技術(shù)采用高泵壓、大排量，能有效增加裂縫長度，溝通遠井地帶的儲集體。

（2）滑溜水＋低砂比粉陶段塞可有效降低液體濾失，提高造縫能力，過頂替液可將酸液推至裂縫遠端并增加有效酸蝕縫長。

（3）從理論上講可進一步增加作用范圍，并溝通更遠的有利儲集體，但該項技術(shù)不完全適合每口井，因此，在選井、選層及配套技術(shù)措施上需認真分析研究。

［1］ 李培廉，張希明，陳志海.塔河油田奧陶系碳酸鹽巖油藏開發(fā)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2005：20-40.

［2］ 焦方正.塔河碳酸鹽巖縫洞型油藏開發(fā)研究與實踐［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2008：30-45.

［3］ 王成旺，陸紅軍.常規(guī)壓裂作業(yè)中一種新型超低密度支撐劑輸送體系的開發(fā)［J］.國外油田工程，2008，24（7）：12-16.

［4］ 王云剛，胡永全，趙金洲.酸化預(yù)處理降低地層破裂壓力技術(shù)研究及應(yīng)用［J］.石油地質(zhì)與工程，2008，22（1）：84-86.

The conventional acid fracturing technology has become the main measure for the Ordovician carbonate reservoir transformation of Tahe oilfield，but it still exists the problem that it has a short acid etching cracks，limited conductivity and difficult to connect with distant reservoir.In order to solve the problem，the paper proposes a new acid fracturing technology at a very large-scale using more acid fracturing liquids，which connects acid fracturing with sand fracturing organically to increase the fracture length and conductivity.The technology applied in the well TH10411.According to the evaluation after fracturing，the technology has made a great progress in increasing the fracture length，improving reservoir conductivity and connecting the reservoir far from the wellbore，which provides an important technical support for the late development of Tahe oilfield.

102 Study of large-scale acid fracturing technology and its application in Tahe oilfield

Wang Hongwei et al（Downhole Operation Company of North China Petroleum Bureau，Sinopec， Zhengzhou，Henan 450006）

Tahe oilfield；carbonate reservoir；largescale acid fracturing；conductivity

TE357.13

A

1673-8217（2011）06-0102-02

2011-04-21；改回日期：2011-08-05

王宏偉，工程師，1966年生，2003年畢業(yè)于石油大學（華東）石油工程專業(yè)，現(xiàn)從事石油天然氣固井技術(shù)工作。

劉洪樹