高利軍(西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院,陜西西安 710065)
延安氣田下古生界儲(chǔ)層酸壓改造工藝探索
高利軍(西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院,陜西西安 710065)
針對(duì)延安氣田下古生界馬家溝組儲(chǔ)層常規(guī)酸壓存在難以形成高導(dǎo)流能力裂縫的問(wèn)題,通過(guò)分析、調(diào)研、室內(nèi)實(shí)驗(yàn),提出從多元轉(zhuǎn)向酸壓、交聯(lián)酸加砂壓裂、常規(guī)酸壓施工參數(shù)優(yōu)化三個(gè)方面進(jìn)行工藝的探索優(yōu)化,現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明,多元轉(zhuǎn)向酸壓效果良好,可進(jìn)行小規(guī)模推廣,交聯(lián)酸加砂壓裂效果還需進(jìn)一步驗(yàn)證,優(yōu)化參數(shù)后的常規(guī)酸壓工藝效果大大提升,對(duì)物性相對(duì)較好的層可大規(guī)模應(yīng)用。
2006至2013年延安氣田下古生界馬家溝組常規(guī)酸壓共62口,平均日產(chǎn)氣量2588m3/d,平均無(wú)阻5579m3/d,無(wú)阻大于萬(wàn)方的14口占總數(shù)22.6%,效果不理想,還有提升空間,分析認(rèn)為酸壓存在以下問(wèn)題,一是常規(guī)酸壓對(duì)裂縫壁面的刻蝕比較均勻,酸壓后很難形成具有高導(dǎo)流能力的裂縫;二是巖石與酸接觸后會(huì)變軟或發(fā)生較大的蠕變,導(dǎo)致酸蝕裂縫的導(dǎo)流能力保持較差或很難保持。通過(guò)廣泛深入的考察研究,從多元轉(zhuǎn)向酸壓、交聯(lián)酸加砂壓裂、常規(guī)酸壓施工參數(shù)優(yōu)化三個(gè)方面對(duì)馬家溝組儲(chǔ)層改造工藝進(jìn)行探索優(yōu)化。
(1)多元轉(zhuǎn)向酸壓工藝
采用多元酸、轉(zhuǎn)向酸多級(jí)交替注入方式,通過(guò)轉(zhuǎn)向酸封堵大通道,提高多元酸的作用距離,同時(shí)提高施工壓力,實(shí)現(xiàn)裂縫轉(zhuǎn)向,提高裂縫復(fù)雜程度,增加儲(chǔ)層改造體積。在施工末段,降低排量,注入閉合酸,實(shí)現(xiàn)閉合酸化,提高近井地帶裂縫的導(dǎo)流能力。
(2)清潔交聯(lián)酸加砂壓裂試驗(yàn)
歷年常規(guī)酸壓整體試氣效果較差的主要原因之一是酸壓酸溶蝕后裂縫閉合,導(dǎo)流能力降低。采用清潔交聯(lián)酸加砂壓裂,酸溶蝕后還有支撐劑支撐裂縫,形成高導(dǎo)流能力通道。
常規(guī)酸配方:
20%HCl+1.0%鐵離子穩(wěn)定劑YLT-2+1%緩蝕劑YLH-1+ 2.0%NH4Cl+0.5%表面活性劑
清潔交聯(lián)酸配方:
20%HCl+1.0%鐵離子穩(wěn)定劑+1.0%緩蝕劑+4.0%表面活性劑+1%交聯(lián)劑
流變性能測(cè)定表明,120℃下剪切170S-1,90min后,體系的粘度在100mPa·s左右,達(dá)到攜砂的黏度要求。巖心溶蝕實(shí)驗(yàn)表明,酸液對(duì)巖心的平均溶蝕率達(dá)97%,性能良好。
(3)常規(guī)酸壓施工參數(shù)優(yōu)化
對(duì)施工參數(shù)優(yōu)化如下:①加酸強(qiáng)度由8-10m3/m提高至15-20m3/m;②排量由2-2.5m3/min提高至2.5-3.5m3/min;③液氮比例由8%提高至9-11%。
多元轉(zhuǎn)向酸壓共8口;無(wú)阻流量萬(wàn)方以上的4口,占50%;平均日產(chǎn)3.59×104m3/d;平均無(wú)阻流量10.64×104m3/d,取得可喜的效果。
清潔交聯(lián)酸加砂壓裂共施工2口井,該工藝在延安氣田首次試驗(yàn),并取得壓裂成功。其中一口井無(wú)阻流量為1800m3/d,另一口井目前關(guān)井,后期放噴火焰5-0m,效果欠佳。
參數(shù)優(yōu)化后常規(guī)酸壓共87口,無(wú)阻流量萬(wàn)方以上的35口,占40.2%,平均日產(chǎn)24423m3/d,平均無(wú)阻58483m3/d。相比歷年,效果大幅度提升。
圖優(yōu)化參數(shù)后的常規(guī)酸壓工藝與歷年效果對(duì)比
(1)多元轉(zhuǎn)向酸壓整體試氣效果好于常規(guī)酸壓,可進(jìn)行小規(guī)模推廣應(yīng)用;
(2)交聯(lián)酸加砂壓裂工藝在延安氣田首次試驗(yàn),并取得壓裂成功。由于試驗(yàn)井較少,建議明年按照“研究—施工—總結(jié)”的思路進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)滾動(dòng)試驗(yàn),力求在試氣效果上取得突破;
(3)馬家溝組常規(guī)酸壓施工參數(shù)優(yōu)化取得了較好效果,物性參數(shù)顯示好的井,采用優(yōu)化后的常規(guī)酸壓工藝。