印尼SES区块中部碳酸盐岩储层酸压技术研究
2014-09-14方国印王震张博中海油田服务股份有限公司油田生产事业部河北燕郊065201
方国印,王震,张博 (中海油田服务股份有限公司油田生产事业部,河北 燕郊 065201)
印尼SES区块位于南苏门答腊海上油气区。南苏门答腊盆地中间被蒂加普卢隆起分隔,东南部以楠榜隆起为界,面积7.8×104km2。研究区位于SES区块中部,主要含油层系为UBR、LBR碳酸盐岩储层。该油田由于开采时间较长、储量规模小、地质条件复杂、油井产能较差,近些年来油田递减率居高不下。针对这种情况,如何合理开发油气田,提高低产低效井产能成为目前摆在油田开发管理者面前的一道难题。为此,笔者根据现场施工实践即采用胶凝酸酸化压裂 (酸压)以及全程拌注氮气、压前预处理等一些列工艺措施对SES区块中部油田碳酸盐岩储层UBR组进行了改造,效果十分明显,有效的提高了油田采收率。
1 油气藏基本地质特征
印尼SES区块油气一般产于渐新统至上新统的海侵砂岩和上部海退砂岩,个别为台地碳酸盐岩储层。已发现油藏都是渐新世到早中新世沉积,河流相碎屑岩沉积占75%的储量,另外大约25%的储量为碳酸盐岩沉积。主要盆地为Sunda盆地和Asri盆地,弧后前陆盆地,南北走向,不对称半地堑,位于Sunda稳定地盾和Java岛活跃火山弧之间。其中研究区SES区块中部位于Sunda盆地[1]。
研究区油气藏成藏模式以 “自生自储”为主,属于构造-岩性复合圈闭、薄层状、低丰度、无边(底)水碳酸盐岩裂缝性未饱和油气藏[2]。储层埋深1219~1524m,属于碳酸盐岩台地生物礁相;储集空间由溶蚀孔洞、晶间孔和裂缝构成,属裂缝-孔隙 (洞)或孔隙 (洞)-裂缝型储层;储层物性随地层变老、埋深增大而变差,孔隙度平均为15%,渗透率大多小于50mD。
2 油气藏开采特征
2.1 油气开采特点
研究区自20世纪90年代发现工业油流并投入开发以来已相继钻探了10余口井,获得了一批具有中高产油井。现有油井主要以机采电潜泵抽汲为主,油田自开发以来,一直采用枯竭式生产方式开采,直至近几年才有少数油井转注井开始注水开发,但据观测注水效果欠佳。目前油田已经进入了中后期开发阶段,多数油井油层压力持续降低,地层能量亏空,目前日产油100桶左右。研究区在生产的油井大部分综合含水率普遍较低,平均在25.5%,个别油井综合含水较高达80%以上。这样的油井生产动态特征反映了研究区边底水能量较弱,经过数十年开采多数油井并未水淹,含水、产液较为稳定。
2.2 存在的问题
1)由于研究区主要含油层系为碳酸盐岩储层UBR、LBR组,储层物性较差、基质渗透率低、非均质性较强,裂缝是油气储集及渗流的主要通道。在油田开发初期油井产能较低并且一直利用油藏天然弹性能量开采。目前该油田大部分油井出现产液量不稳定且呈下降趋势,随着井生产压力的降低,导致部分井在生产时由于产液量太少经常出现电泵欠载现象,增加了检泵作业次数,对研究区油气产量产生较大影响。
2)根据井史记载,研究区生产井基本于20世纪80年代末陆续完钻投入开发。在长达几十年的生产历史中,绝大多数油井做过酸化、小型酸压、检泵、除垢、修井等措施。而在作业过程中,由于采油平台及其他客观条件限制,完井液、修井液等各类入井液体质量得不到有效控制,仅仅是利用海水过滤再简单添加一些化学药剂,因此入井液中存在大量悬浮颗粒且密度较大。随着油井生产时间的推移及多次作业,油气层已经受到了严重的污染,老井重复酸化作业效果差,加之油气层基质渗透率低、裂缝、溶蚀空洞等渗流通道被污染产生堵塞,从而导致研究区油井产液呈现逐渐下降最终成为 “躺井”。
3 酸压工艺技术
3.1 酸液体系选择
针对印尼SES区块中部碳酸盐岩低渗透储层开发现状,通过大量室内试验研究,最终决定采用胶凝酸压裂酸化技术对研究区储层进行改造[3]。在大量试验基础上,最终确定了研究区酸压作业胶凝酸液体系CRACS-0220的配方:59.3%HCl+1.2%PA-COF2 (缓蚀剂)+2%PA-MU1 (互溶剂)+0.3%PA-CH3(黏土矿物稳定剂)+1.5%PA-GL26R (胶凝酸)+4.0%PA-PA21(水基清蜡剂)+2.0%PA-FA (起泡剂)+12%PA-NTA (铁稳剂)+2.0%PA-PA-EH1(破乳剂)+5.7%清水。
3.2 液氮拌注酸压技术
液氮拌注酸压是指在施工之前、施工过程及施工结束,全程将液氮伴随着酸液连续注入井筒的酸压配套工艺技术。在井筒中,液氮随着温度升高而变为气体,形成稳定泡沫以高压水力作用和酸液的化学溶蚀作用于储层,达到改造储层的目的。值得指出的是,在施工之前注入大量液氮,这样做的目的是将井筒及近井地带地层水、修井液及原油压入地层深处,将处理段的储层充分裸露与酸液进行完全反应,防止酸液与地层水或井筒中原油发生反应产生二次沉淀。此外,因泡沫酸中的气体有助排作用,泡沫酸酸化特别适用于低压低渗排液困难的储层改造,老井挖潜和低压井的增产措施,也能有效解决排液难、水敏性储层等特殊矛盾井的作业。泡沫酸中的气泡可阻止H+向岩石表面的传递,降低酸岩反应速度,泡沫酸酸化可获得较大的酸液有效作用距离[4]。
4 现场施工效果
4.1 酸压工艺流程
印尼SES区块中部碳酸盐岩储层结合储层地质特征,通过氮气气驱+多级交替注入胶凝酸+转向剂工艺并混注氮气来进行储层改造,有利的降低了碳酸酸岩反应速度和酸液的滤失。从而达到了长井段均匀改造、获得较长的刻蚀裂缝和高导流能力的目的。此次酸压施工工艺流程为:试压→注氮气气驱→高压交替注入酸压和转向剂 (2~3级)并拌注氮气→过顶替液→氮气返排→开井放喷。
4.2 施工效果
2013年7月28日对研究区目前实施2口酸化压裂井,通过对酸压井施工参数及酸压前后产量对比(见表1)来看,酸压作业对油井增产效果十分显著。
表1 印尼SES区块中部酸压井施工参数统计表
5 结论与建议
1)油田经过数十年开发,地层能量已经严重亏空,油藏弹性能量及天然水驱能量较低,造成油井产能低下,下步应着眼于增加注水井数量来保持油藏能量;同时进行研究区地质特征再认识,开展老井挖潜、选井选层、筛选出适合油田开发及增产的一套工艺手段。
2)针对印尼SES区块中部碳酸盐岩低渗透储层,通过实验室研究筛选出胶凝酸酸液体系用于酸液作业,该酸液体系具有水 (酸)溶解性好、耐高温、低虑失性、稳定性好等特征。
3)在施工过程中采用全程拌注氮气,酸液及转向剂多级交替注入的工艺方式进行作业。拌注氮气具有明显的降虑失、助排及均匀布酸的作用。事实证明,研究区实施的2口酸压井效果十分明显。这2口井酸压作业的成功实施,为研究区其他井下步增产挖潜起到了指导作用。
[1]钟大康,朱筱敏.Sunda盆地 (印尼)古近系Zelda段 (扇)三角洲沉积特征 [J].西安石油大学学报 (自然科学版),2007,22 (1):7-11.
[2]杨志彬,何祖荣,杨先利,等 .川北阆中-南部地区大安寨段油气藏储层酸压改造技术及实践 [J].中外能源,2010,15(5):50-52.
[3]张太斌,卢云霄 .车西古潜山碳酸盐岩储层酸压改造技术 [J].钻采工艺,2003,26(2):24-27.
[4]张庆云,蒙炯 .混氮气酸化压裂技术研究 [J].科技信息,2007 (33):359-360.