分段酸化压裂在大平探8井的应用
2017-04-15杨波
杨 波
(中石化胜利油田分公司石油工程监督中心 山东 东营 257230)
分段酸化压裂在大平探8井的应用
杨 波
(中石化胜利油田分公司石油工程监督中心 山东 东营 257230)
大平探8井位于陕西省榆林市榆阳区小壕兔乡史不扣村二组。构造位置位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东北部。目的层储层岩性以深灰色含云灰岩、深灰色云灰岩、灰色灰云岩为主,储层以裂缝孔隙型为主,部分层段可能发育裂缝。研究决定对水平段井深3210-4210m进行酸压加砂压裂改造以提高单井产量。通过对目的气层酸化压裂和试气作业,评价气层,求取气层产能,获取地层压力、温度、流体性质等参数,为开发方案的编制提供依据。
酸化;压裂;产量
大平探8井位于陕西省榆林市榆阳区小壕兔乡史不扣村二组。构造位置位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东北部。目的层位马五层,井深4210.00米,水平段1000米。通过对大平探8井马五气层酸化压裂和试气作业,评价气层,求取气层产能,获取地层压力、温度、流体性质等参数,为开发方案的编制提供依据。
一、储层概况
储层岩性以深灰色含云灰岩、深灰色云灰岩、灰色灰云岩为主,储层以裂缝孔隙型为主,依据设计提示部分层段可能发育裂缝。目的层物性在横向上和纵向上均较具明显的非均质性,总体表现为在低渗透背景上有局部中、高渗透区,层间差异明显。根据大牛地气田多口井测试资料统计,大牛地气田地温梯度3.12℃/100m,预计该井井底温度93.6℃。
二、酸化压裂设计思路
根据录井解释成果,分析认为大平探8井水平段通过酸压加砂压裂改造,可以获得工业产量。研究确定对本井水平段井深3210-4210m进行酸压加砂压裂改造以提高单井产量。根据该井油藏地质特征与压裂改造要求,针对性提出分段加砂酸压改造技术思路:
该井水平段长1000m,分4段(9簇)进行酸压改造,工艺上采用可钻桥塞分段压裂技术,电缆射孔和桥塞坐封联作工艺,有效改造目的层。根据该井的改造方案,合理优化射孔位置与射孔参数,选取油气显示较好、低伽马值层段作为射孔位置。
储层岩性以深灰色含云灰岩、深灰色云灰岩、灰色灰云岩为主,储层以裂缝孔隙型为主,依据设计提示部分层段可能发育裂缝。宜采用前置液造缝粉陶封堵微裂缝+大规模深度酸压改造+后置支撑剂填充裂缝,保证水平井各段的酸蚀裂缝长度,采用适度加砂规模和砂比保证裂缝导流能力。针对近井地带岩石反应速度快、储层压力较低、裂缝发育、酸液滤失量大的问题,优化具有一定缓速性能的胶凝酸体系,降低酸液和岩石的反应速度,增加酸蚀缝长;同时提高前置液造缝规模,采取小粒径段塞封堵储层微裂缝实现降滤,采用液氮伴注的方式降低滤失,同时可增加压后残酸的返排能力。针对奥陶系风化壳碳酸盐储层存在泊松比、杨氏模量较高,同时部分水平段泥质含量较高,使碳酸盐岩压裂裂缝宽度窄、加砂难、易砂堵,方案增大前置液比例;在大规模加砂阶段采用40/70目、高强度支撑剂,保证酸蚀裂缝的有效支撑;为了进一步提高近井酸蚀缝口的裂缝导流能力,尾追30/50目高强度大粒径支撑剂。
由于大平探8目的层埋藏深,在水平段射孔时有些碎屑不易排出,为了确保射孔孔眼的清洁和获得较低的地层破裂压力,因此每级压裂前使用常规酸对地层进行预处理。
酸压后关井30min,保证形成较高的酸蚀裂缝导流能力,施工结束后,尽量缩短关井时间,以充分利用酸岩反应形成CO2的自身能量,利于返排。
放喷结束后根据后续要求决定是否快速钻除桥塞,全通径井筒进行试气作业。
三、分段压裂优化及酸液体系
根据前期施工,结合本井特征,设计泵注排量为10.0m3/min。同时单簇和多簇在酸压规模上采用差异化设计,提高改造针对性。
现场施工限压80MPa,注液时以不超过80MPa条件尽量提高注液排量。现场根据施工情况,顶替时用活性水过顶5-10m3,便于下一段桥塞泵送。泵送桥塞时供液排量在0.5-2.0m3/min之间,现场需备足桥塞泵送所需活性水量。
胶凝酸配方:25%HCl+1.5%缓蚀剂+0.15%铁离子稳定剂+1.0%助排剂+0.5%起泡剂+0.55%增稠剂。常规酸配方:25%HCl+1.5%缓蚀剂+0.15%铁离子稳定剂+1.0%助排剂+0.5%起泡剂。压裂液配方基液:0.35%HPG(一级)+1.0%KCL+0.05%杀菌剂+1.0%助排剂+0.5%起泡剂+0.2%Na2CO3+清水。交联剂:交联剂A:B=100:6,交联比为100:0.2。线性胶配方基液:0.15%HPG(一级)+1.0%KCL+0.05%杀菌剂+1.0%助排剂+0.5%起泡剂+0.2%Na2CO3+清水交联剂:交联剂A:B=100:6,交联比为100:0.2。活性水配方:清水+1.0%助排剂+1.0%KCl。
四、分段射孔参数优化及桥塞工具参数
根据对本井水平井段3210-4210m分4段进行酸压改造,根据地质要求和测井资料分析,合理选取射孔井段。
射孔参数优化:第1段采用油管传输射孔,第2-4段采用电缆泵送桥塞射孔联作施工。桥塞选择:为满足分段压裂、压后快速返排要求,选择球笼式可钻桥塞实施封堵。
五、酸压后效果
大平探8井马五气层采用可钻桥塞分段酸压工艺,压裂入井总液量4729.4m3,加入陶粒砂124.2m3,注入液氮220m3,压后累计排液4260.91m3,压裂液返排率90%,,现场分析最终氯离子含量为104612mg/L。整个放喷排液及求产期间累计产气43.4419×104m3。
用10mm油嘴控制放喷一点法求产24hr,临界速度流量计经18mm孔板计量气产量,在井口油压2.4MPa,套压8.4MPa,平均上流压力0.41MPa,平均上流温度21℃,平均稳定日产气2.3355×104m3/d。
[1]陈朋刚,赵丽霞,张莲忠.水平井压裂工艺技术的发展现状 《西部探矿工程》2010(02).44-47
[2]艾昆,贾光亮,张会师等水平井分段转向酸酸化压裂技术《特种油气藏》 2014,21(3):148-150
[3]李文武,苏里格气田苏36-15-18H2井裸眼完井分段压裂技术《中国化工贸易》2014(28):184
杨波(1981-),男,汉族,陕西咸阳人,工程师,中国地质大学(北京)石油工程专业,中石化胜利油田分公司石油工程监督中心,研究方向:油田勘探。