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碳酸盐岩油藏储层改造技术研究与应用

2021-09-10徐春阳

油气·石油与天然气科学 2021年7期
关键词:碳酸盐岩油藏储层

摘要:受基质与天然缝洞体连通状况差影响,碳酸盐岩油藏多采用酸压方式投产,实现储量有效动用。本文针对R区块重复酸压效果差问题,开展暂堵转向酸压技术研究,包括技术机理、暂堵剂优选及性能评价、暂堵剂组合参数和配套工艺优化等,指导现场重复酸压12井次,阶段累增油3.5万吨,效果显著,可为其它油藏提供借鉴经验。

主题词:碳酸盐岩油藏   重复酸压   技术研究  实施效果

1.概况

R区块为裂缝-孔洞双重介质碳酸盐岩油油藏,上报含油面积10.52平方公里,石油地质储量3585万吨,储层裂缝、孔洞、洞穴发育,基质无储集能力,且与天然缝洞连通性差,油井采用酸化压裂投产,利用人造裂缝沟通天然发育缝洞体,实现原油储量有效动用。

随着原缝洞体控制储量采出程度提高,需要实施重复酸压,挖掘非主应力方向缝洞体内剩余油,R区块每年重复裂40余井次,但措施效果较差,平均单井周期产油量不到1000吨,投入产出比低,无法满足经济效益要求,为此需要开展储层重复改造技术研究,动用井周更多储集体,改善措施效果,提高油井产能。

2.技术对策研究

2.1技术机理

暂堵转向酸压技术是利用流体向最小阻力方向运移原则,往地层中加入暂堵剂,封堵已张开裂缝渗流通道,迫使后续酸压液体进入非张开裂缝,压开和沟通新的储集体。

2.2材料优选及性能评价

(1)优选标准

根据暂堵转向酸压机理要求,暂堵剂应具备以下4方面条件,一是具有耐酸性,防止酸压过程中溶解而失去封堵能力;二是具有强悬浮能力,便于进入张开的裂缝;三是溶解性差,确保暂堵效果;四是降解性强,酸压施工后能自动降解,防止污染地层。

(2)材料优选

将1~5号纤维分别取3克加到100g水中和20%浓度盐酸中,然后倒入至封闭钢筒中,放置入150℃炉子中进行试验,每隔1小时取出,经过滤烘干后,称取重量,得到不同时间在水中和盐酸中溶解率。整体来看,3号纤维性能最佳,水中溶解率仅1.0%,盐酸中溶解率12.3%,最终溶解度100%,满足暂堵用纤维条件。

2.3参数优化设计

根据裂缝监测资料及实验数据分析,R区块首次酸压裂缝宽度2~6mm。为有效封堵裂缝,针对不同缝宽进行暂堵剂组合参数优化设计,结果如下:对于2mm缝宽,暂堵剂组合为1.8%纤维+1.2%(粒径1mm)颗料;对于4mm缝宽,暂堵剂组合为1.5%纤维+1.2%(粒径1mm)颗料+1.5%(粒径3~4mm)颗粒;对于6mm缝宽,暂堵剂组合为2.0%纤维+1.8%(粒徑1mm)颗料+2.0%(粒径3~4mm)颗粒。

2.4配套工艺优化

(1)加注工艺

加注工艺主要有手工加注、鼓风机加注和纤维泵加注,三个工艺各具优缺点,基本满足现场加注需求,其中手工加注能力为0~20kg/min,加入灵活,但均匀性差,纤维泵加注能力为0~50 kg/min,加入均匀,但易卡死涡轮;鼓风机加注能力0~40 kg/min,工艺技术可靠,成功率高,但存在纤维不能及时融入问题。

(2)携带液优化

针对纤维暂堵剂在压裂液中分散性差、不能均匀加入问题,优化设计含有表面活剂的粘弹性携带液,其具有携带纤维能力强、悬浮性好特点,满足现场酸压施工要求。

(3)施工参数优化

不同施工参数,包括压裂液粘度、施工排量大小、施工规模,对转向半径影响较大,在地层压力参数一定情况下,提高施工参数,可以增加转向半径。通过软件模拟,确定最优压裂液粘度为220mPa.s,施工排量大于5方/分钟,压裂液(酸液)用量850方以上。

3实施效果

在上述研究指导下,2019年以来,R区块共实施暂堵剂转向酸压12井次,措施有效率100%,阶段累增油3.5万吨,预计全措施周期增油量6.0万吨。以R15井为例,第一次注入纤维120kg套管压力由25.2MPa上升至30MPa,分析纤维暂堵剂将微裂缝口堵住,降低压裂液(酸液)滤失量。第二次注入纤维250kg,套压上升至32.2MPa,且保持稳定,比之前25.2MPa上升7MPa,分析纤维进入张开裂缝后,起到暂堵作用,迫使压裂液转向并不断延伸,后注入酸液后,套管压力突降至20.3MPa,分析人造裂缝沟通新的储集体。R15井措施后投产,初期自喷生产,油压12.5MPa,日产油20吨,后转抽,目前日产油12吨,阶段累增油4000吨。

4结论

(1)R区块碳酸盐岩油藏重复酸压效果差,投入产出比低,难以满足经济效益要求。

(2)开展暂堵转向酸压技术研究,包括技术机理、暂堵剂优选及性能评价、暂堵剂组合参数和配套工艺优化等,现场应用效果较好。

(3)本文在碳酸盐岩油藏储层改造方面取得成果和认识,可为其它油藏提供借鉴经验。

参考文献:

[1]陈灿,王栋,扈殿奇. 普光气田碳酸盐岩储层暂堵转向酸压技术[J].石油钻采工艺. 2019(02).

[2]吴巍巍,杜俊杰.塔河油田碳酸盐岩储层酸压技术进展研究[J].内蒙古煤炭经济. 2019(18).

[3]荣元帅,何新明,李新华.塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏大型复合酸压选井优化论证[J].石油钻采工艺. 2011(04).

作者简介:徐春阳,男,1982年4月出生黑龙江,汉族,工程师,2005年毕业于大庆石油学院,现于辽河油田公司勘探开发研究院从事油气田勘探开发工作。

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