川东北碳酸盐岩储层酸压改造复合暂堵技术研究

摘要

川东北气田海相碳酸盐岩储层具有高温高压且裂缝发育等特点，酸化改造中酸岩反应速度快、酸液滤失量大导致均匀布酸困难，难于达到深度酸化目的，因此开展了川东北酸压改造复合暂堵转向技术研究。
　　论文以川东北元坝气田长兴组为主要研究对象，长兴组主要发育生物礁相和生屑滩相储层。据元坝地区长兴组岩样物性分析统计结果:长兴组礁滩相储层孔隙度0.23％～24.65％，平均4.0％;渗透率0.0028～1720.7187×10-3μm2;最大连通孔喉半径较小，主要分布于0～1μm之间。元坝长兴组储层储集空间类型主要为孔隙、溶洞、裂缝三大类，储层水平缝、斜缝及垂直缝在储层中均较发育，多数为半充填或张开缝。长兴组裂缝宽度大都在1mm左右，但个别井次也出现大型的漏失。长兴组储层具无水敏、弱碱敏（临界pH值10.5）、强应力敏特征。元坝地区长兴组属礁滩体控制的岩性圈闭气藏，气藏埋藏深度较大(6200～7200m)，含气幅度较高;属正常温度、常压、高含硫化氢、二氧化碳气驱气藏或局部气水同驱气藏。
　　根据元坝地区实验样品测试，海相地层岩石抗张强度介于0.71～5.09MPa，平均2.90MPa。地层整体弹性模量分布范围在7.11～32.81GPa之间，平均为26.44GPa;泊松比分布范围在0.20～0.47之间，平均为0.26;地层条件下抗压强度分布范围在116.94～426.32MPa之间，平均为225.81MPa;抗张强度分布范围在0.08～10.04MPa之间，平均为5.24MPa。长兴组最大水平地应力平均在2.90～3.36MPa/100m，最小水平地应力平均在2.01～2.21MPa/100m。地应力状态属典型走滑地应力模式。
　　针对元坝长兴组气藏储层特征及完井投产管材的使用情况，进行高温胶凝酸酸液和高温压裂液性能评价。研发了高温高压酸化暂堵仪，优选了暂堵纤维与暂堵颗粒，进行了针对不同尺寸裂缝的复合暂堵技术研究，最后通过酸液与复合暂堵技术现场应用技术分析，最终设计形成了较完善的川东北储层酸压改造复合转向技术。研究结果表明:长兴组礁—滩相属孔隙型、裂缝—孔隙型储层，以Ⅲ类储层为主，少量Ⅰ、Ⅱ类储层。研制的高温高压酸化暂堵仪能够较好地模拟0～6mm地层裂缝，实现裂缝暂堵、酸化及解堵效果评价;单独采用纤维暂堵剂效果不理想，而优选出纤维+颗粒复合暂堵剂能够在10MPa压力下封堵不同尺寸裂缝，并能够在设计时间内迅速酸化解堵。
　　进行元坝长兴组碳酸盐岩储层酸化现场试验，通过试井分析、生产数据分析、施工压力曲线拟合分析等多种手段对元坝长兴组碳酸盐岩储层酸化技术进行全面评价，完善和形成元坝长兴组碳酸盐岩储层酸化技术方案。在元坝29-2井进行现场应用，第一级暂堵液入地后压力由19MPa升高到26MPa，上涨7MPa，酸化后增产倍比达到了3.33。

目录

声明

摘要

第1章 前言

1．1 研究目的及意义

1．2 暂堵转向酸化酸压工艺研究发展现状

1．3 研究内容与技术路线

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 技术路线

1．4 主要认识与成果

第2章 工区地质特征

2．1 工区概况

2．2 工区储层基本地质特征

2．2．1 储层岩石学特征

2．2．2 储层物性特征

2．2．3 储层孔隙结构特征

2．2．4 储层裂缝类型及发育特征

2．2．5 储集空间类型

2．2．6 储层敏感性特征

2．2．7 储层动态

2．2．8 储层酸液滤失影响因素及机理分析

2．3 岩石力学特征

2．3．1 影响岩石力学性质的工程力学因素

2．3．2 储层岩石强度

2．3．3 储层岩石力学特征

2．3．4 储层地应力特征

2．4 本章小结

第3章 酸化暂堵工艺研究

3．1 酸化暂堵工作液体系优化

3．1．1 高温胶凝酸

3．1．2 高温压裂液

3．2 暂堵工艺原理及暂堵剂优选原则

3．2．1 暂堵工艺原理

3．2．2 暂堵剂优选原则

3．3 高温高压酸化暂堵仪

3．3．1 仪器组成

3．3．2 工作原理

3．3．3 主要技术指标

3．4 暂堵剂优选及性能评价

3．4．1 暂堵纤维性能评价

3．4．2 颗粒优选及性能评价

3．4．3 复合暂堵研究

3．4．4 酸化解堵分析

3．5 本章小结

第4章 暂堵酸化现场施工方案设计

4．1 酸化优化设计

4．1．1 酸蚀有效作用距离

4．1．2 造缝所需酸液用量

4．1．3 溶蚀泥浆所需酸液用量

4．2 暂堵位置优选原则及暂堵剂注入方式

4．2．1 暂堵位置优选原则

4．2．1 暂堵剂注入方式

4．3 酸化参数优化设计

4．3．1 长兴组储层分类

4．3．2 酸蚀裂缝参数优化

4．3．3 施工参数优化

4．4 现场应用情况

4．4．1 井的基本情况

4．4．2 酸化主体方案

4．4．3 现场施工分析

4．5 本章小结

结论

致谢

参考文献