分段酸化壓裂在大平探8井的應(yīng)用

楊 波

(中石化勝利油田分公司石油工程監(jiān)督中心 山東 東營(yíng) 257230)

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分段酸化壓裂在大平探8井的應(yīng)用

楊 波

(中石化勝利油田分公司石油工程監(jiān)督中心 山東 東營(yíng) 257230)

大平探8井位于陜西省榆林市榆陽(yáng)區(qū)小壕兔鄉(xiāng)史不扣村二組。構(gòu)造位置位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡東北部。目的層儲(chǔ)層巖性以深灰色含云灰?guī)r、深灰色云灰?guī)r、灰色灰云巖為主，儲(chǔ)層以裂縫孔隙型為主，部分層段可能發(fā)育裂縫。研究決定對(duì)水平段井深3210-4210m進(jìn)行酸壓加砂壓裂改造以提高單井產(chǎn)量。通過(guò)對(duì)目的氣層酸化壓裂和試氣作業(yè)，評(píng)價(jià)氣層，求取氣層產(chǎn)能，獲取地層壓力、溫度、流體性質(zhì)等參數(shù)，為開(kāi)發(fā)方案的編制提供依據(jù)。

酸化；壓裂；產(chǎn)量

大平探8井位于陜西省榆林市榆陽(yáng)區(qū)小壕兔鄉(xiāng)史不扣村二組。構(gòu)造位置位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡東北部。目的層位馬五層，井深4210.00米，水平段1000米。通過(guò)對(duì)大平探8井馬五氣層酸化壓裂和試氣作業(yè)，評(píng)價(jià)氣層，求取氣層產(chǎn)能，獲取地層壓力、溫度、流體性質(zhì)等參數(shù)，為開(kāi)發(fā)方案的編制提供依據(jù)。

一、儲(chǔ)層概況

儲(chǔ)層巖性以深灰色含云灰?guī)r、深灰色云灰?guī)r、灰色灰云巖為主，儲(chǔ)層以裂縫孔隙型為主，依據(jù)設(shè)計(jì)提示部分層段可能發(fā)育裂縫。目的層物性在橫向上和縱向上均較具明顯的非均質(zhì)性，總體表現(xiàn)為在低滲透背景上有局部中、高滲透區(qū)，層間差異明顯。根據(jù)大牛地氣田多口井測(cè)試資料統(tǒng)計(jì)，大牛地氣田地溫梯度3.12℃/100m，預(yù)計(jì)該井井底溫度93.6℃。

二、酸化壓裂設(shè)計(jì)思路

根據(jù)錄井解釋成果，分析認(rèn)為大平探8井水平段通過(guò)酸壓加砂壓裂改造，可以獲得工業(yè)產(chǎn)量。研究確定對(duì)本井水平段井深3210-4210m進(jìn)行酸壓加砂壓裂改造以提高單井產(chǎn)量。根據(jù)該井油藏地質(zhì)特征與壓裂改造要求，針對(duì)性提出分段加砂酸壓改造技術(shù)思路：

該井水平段長(zhǎng)1000m，分4段(9簇)進(jìn)行酸壓改造，工藝上采用可鉆橋塞分段壓裂技術(shù)，電纜射孔和橋塞坐封聯(lián)作工藝，有效改造目的層。根據(jù)該井的改造方案，合理優(yōu)化射孔位置與射孔參數(shù)，選取油氣顯示較好、低伽馬值層段作為射孔位置。

儲(chǔ)層巖性以深灰色含云灰?guī)r、深灰色云灰?guī)r、灰色灰云巖為主，儲(chǔ)層以裂縫孔隙型為主，依據(jù)設(shè)計(jì)提示部分層段可能發(fā)育裂縫。宜采用前置液造縫粉陶封堵微裂縫+大規(guī)模深度酸壓改造+后置支撐劑填充裂縫，保證水平井各段的酸蝕裂縫長(zhǎng)度，采用適度加砂規(guī)模和砂比保證裂縫導(dǎo)流能力。針對(duì)近井地帶巖石反應(yīng)速度快、儲(chǔ)層壓力較低、裂縫發(fā)育、酸液濾失量大的問(wèn)題，優(yōu)化具有一定緩速性能的膠凝酸體系，降低酸液和巖石的反應(yīng)速度，增加酸蝕縫長(zhǎng)；同時(shí)提高前置液造縫規(guī)模，采取小粒徑段塞封堵儲(chǔ)層微裂縫實(shí)現(xiàn)降濾，采用液氮伴注的方式降低濾失，同時(shí)可增加壓后殘酸的返排能力。針對(duì)奧陶系風(fēng)化殼碳酸鹽儲(chǔ)層存在泊松比、楊氏模量較高，同時(shí)部分水平段泥質(zhì)含量較高，使碳酸鹽巖壓裂裂縫寬度窄、加砂難、易砂堵，方案增大前置液比例；在大規(guī)模加砂階段采用40/70目、高強(qiáng)度支撐劑，保證酸蝕裂縫的有效支撐；為了進(jìn)一步提高近井酸蝕縫口的裂縫導(dǎo)流能力，尾追30/50目高強(qiáng)度大粒徑支撐劑。

由于大平探8目的層埋藏深，在水平段射孔時(shí)有些碎屑不易排出，為了確保射孔孔眼的清潔和獲得較低的地層破裂壓力，因此每級(jí)壓裂前使用常規(guī)酸對(duì)地層進(jìn)行預(yù)處理。

酸壓后關(guān)井30min，保證形成較高的酸蝕裂縫導(dǎo)流能力，施工結(jié)束后，盡量縮短關(guān)井時(shí)間，以充分利用酸巖反應(yīng)形成CO2的自身能量，利于返排。

放噴結(jié)束后根據(jù)后續(xù)要求決定是否快速鉆除橋塞，全通徑井筒進(jìn)行試氣作業(yè)。

三、分段壓裂優(yōu)化及酸液體系

根據(jù)前期施工，結(jié)合本井特征，設(shè)計(jì)泵注排量為10.0m3/min。同時(shí)單簇和多簇在酸壓規(guī)模上采用差異化設(shè)計(jì)，提高改造針對(duì)性。

現(xiàn)場(chǎng)施工限壓80MPa，注液時(shí)以不超過(guò)80MPa條件盡量提高注液排量。現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)施工情況，頂替時(shí)用活性水過(guò)頂5-10m3，便于下一段橋塞泵送。泵送橋塞時(shí)供液排量在0.5-2.0m3/min之間，現(xiàn)場(chǎng)需備足橋塞泵送所需活性水量。

膠凝酸配方：25%HCl+1.5%緩蝕劑+0.15%鐵離子穩(wěn)定劑+1.0%助排劑+0.5%起泡劑+0.55%增稠劑。常規(guī)酸配方：25%HCl+1.5%緩蝕劑+0.15%鐵離子穩(wěn)定劑+1.0%助排劑+0.5%起泡劑。壓裂液配方基液：0.35%HPG(一級(jí))+1.0%KCL+0.05%殺菌劑+1.0%助排劑+0.5%起泡劑+0.2%Na2CO3+清水。交聯(lián)劑：交聯(lián)劑A:B=100:6，交聯(lián)比為100：0.2。線性膠配方基液：0.15%HPG(一級(jí))+1.0%KCL+0.05%殺菌劑+1.0%助排劑+0.5%起泡劑+0.2%Na2CO3+清水交聯(lián)劑：交聯(lián)劑A:B=100:6，交聯(lián)比為100：0.2?；钚运浞剑呵逅?1.0%助排劑+1.0%KCl。

四、分段射孔參數(shù)優(yōu)化及橋塞工具參數(shù)

根據(jù)對(duì)本井水平井段3210-4210m分4段進(jìn)行酸壓改造，根據(jù)地質(zhì)要求和測(cè)井資料分析，合理選取射孔井段。

射孔參數(shù)優(yōu)化：第1段采用油管傳輸射孔，第2-4段采用電纜泵送橋塞射孔聯(lián)作施工。橋塞選擇：為滿足分段壓裂、壓后快速返排要求，選擇球籠式可鉆橋塞實(shí)施封堵。

五、酸壓后效果

大平探8井馬五氣層采用可鉆橋塞分段酸壓工藝，壓裂入井總液量4729.4m3，加入陶粒砂124.2m3，注入液氮220m3，壓后累計(jì)排液4260.91m3，壓裂液返排率90%，，現(xiàn)場(chǎng)分析最終氯離子含量為104612mg/L。整個(gè)放噴排液及求產(chǎn)期間累計(jì)產(chǎn)氣43.4419×104m3。

用10mm油嘴控制放噴一點(diǎn)法求產(chǎn)24hr，臨界速度流量計(jì)經(jīng)18mm孔板計(jì)量氣產(chǎn)量，在井口油壓2.4MPa，套壓8.4MPa，平均上流壓力0.41MPa，平均上流溫度21℃，平均穩(wěn)定日產(chǎn)氣2.3355×104m3/d。

[1]陳朋剛，趙麗霞，張蓮忠.水平井壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 《西部探礦工程》2010(02).44-47

[2]艾昆，賈光亮，張會(huì)師等水平井分段轉(zhuǎn)向酸酸化壓裂技術(shù)《特種油氣藏》 2014，21(3):148-150

[3]李文武，蘇里格氣田蘇36-15-18H2井裸眼完井分段壓裂技術(shù)《中國(guó)化工貿(mào)易》2014(28)：184

楊波(1981-)，男，漢族，陜西咸陽(yáng)人，工程師，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)石油工程專(zhuān)業(yè)，中石化勝利油田分公司石油工程監(jiān)督中心，研究方向：油田勘探。