小型酸压工艺在探井测试中的应用

赵志超，邱琨祁(中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300452)

1 目的层储层特征

根据相邻油田钻井、取心、岩石薄片等资料分析，研究区碳酸盐岩潜山岩性以白云岩为主，但结晶程度有差异，为泥—细晶白云岩，其中4个层段岩溶作用较为明显；第一个层段为潜山顶部的岩溶角砾层段，即风化壳结构中的残积层，岩性主要为云质角砾岩；另外3个层段分别发育在亮甲山组和崮山组，其岩性主要为细晶白云岩，裂缝和溶蚀孔、洞相对较发育；同时，亮甲山组底部有侵入岩岩脉，岩性为辉绿岩，较致密，并对其上覆白云岩有变质的作用。潜山顶部发育一套灰色云质岩溶角砾岩，砾石主要为白云岩和灰岩，角砾支撑结构，自下而上角砾增大，裂缝主要发育高角度缝和网状缝，但多被方解石充填，顺其裂缝可见少量溶蚀孔和岩溶垮塌特征，形成的孔洞基本被方解石完全充填。潜山岩性主要为灰色—深灰色泥晶云岩，发育高角度裂缝，见少量的溶蚀孔洞，多被方解石充填。从临井钻井、薄片资料来看，潜山含油层段岩性以粉～细晶白云岩为主，多为泥晶白云岩不均匀重结晶而成；结晶粒度大小较不均匀，结晶粒度较粗岩石脆性较好，裂缝更为发育，粉～细晶白云岩层段形成裂缝条数明显多于泥晶白云岩层段，且多为高角度裂缝，基本上被方解石充填，可见未充填或半充填缝、洞。总体而言，研究区内储层段岩性以白云岩为主，岩石力学性质较脆，在构造应力作用下易于破裂，同时，其裂缝的发育受岩性的影响，结晶颗粒粒度越粗，则裂缝、溶洞越发育，裂缝发育段岩性基本上以细晶白云岩为主。

2 井眼和套管程序设计

井眼和套管程序设计参数如表1所示。

3 前期酸压研究

3.1 前置液酸压

(1)采用前置液造缝，然后注入酸液形成酸蚀裂缝的酸压工艺。(2)常采用的方式有：前置液普通酸酸压、前置液稠化酸酸压、前置液乳化酸酸压等。

3.2 稠化酸(胶凝酸)酸压

(1)采用稠化酸(胶凝酸)直接压开地层并形成酸蚀裂缝的酸压工艺。(2)优点：酸有效作用距离大于普通酸压，小于前置液稠化酸酸压。(3)缺点：对稠化酸自身工艺要求高，返排相对困难。(4)适用范围：通常对具有裂缝的中、高渗甚至低渗都有好的效果，对深井超深井较为适用。

3.3 乳化酸酸压

(1)采用乳化酸直接压开地层并形成酸蚀裂缝的酸压工艺；(2)优点：酸有效作用长；(3)缺点：摩阻高、导流能力小于稠化酸酸压，存在残酸乳化问题；(4)适用：低渗的碳酸岩盐储层，但对深井应用难度大；(5)常用的工艺形式：乳化酸+胶凝酸酸压(+闭合酸化)前置液+乳化酸+胶凝酸酸压(+闭合酸化)。

表1 井眼和套管程序设计参数

3.4 多级注入酸压

(1)多级注入闭合酸压工艺技术是先采用前置液造缝，再交替注入酸液和前置液段塞。随后在裂缝闭合的情况下注入一定浓度的盐酸溶蚀裂缝壁面，形成高导流能力的流动通道。从而达到增产的目的。其优点如下：①可有效地降低酸液滤失；②因粘度差异造成的粘性指进可在裂缝壁面形成不均匀的刻蚀形态，从而增加裂缝的导流能力；③前置液与酸液的大量泵入，可有效降低井筒及地层温度，从而降低酸岩反应速度。(2)多级注入闭合酸压工艺技术常与闭合酸化工艺联合使用。(3)适用于低渗储层、滤失性大的储层。

4 工艺参数

(1)措施工艺类型：采用酸压沟通地层原始缝洞孔道，认识和评价储层。(2)处理层位：古潜山碳酸盐岩。(3)处理井段：古生界潜山(可能测试的三个层位深度分别为3 425 m、3 750 m、3 925 m，酸压作业按照其中的两层进行准备)。(4)注入方式：测试管柱注入。(5)井口施工压力：≤52 MPa(井口设备耐压10 K，69 MPa。若52 MPa压力下无法注入，经技术专家同意后将压力提升55 MPa)。按照极限破裂压力梯度0.023 MPa/m计算：3 619 m处井底破裂压=0.023×3619=83.2 MPa；井筒流体静压=1.1×3 619×9.8/1 000=39.0 MPa，2 m3/min排量时酸液体系摩阻=5.6 MPa，井口施工压力=49.8 MPa。3 800 m处井底破裂压=0.023×3 800=87.4MPa；井筒流体静压=1.1×3 800×9.8/1 000=41.0 MPa，2 m3/min排量时酸液体系摩阻=5.6 MPa，井口施工压力=52.0 MPa。(6)施工排量：≤2 m3/min(保证安全施工前提下，采用尽量高的排量进行挤注)。(7)水马力要求：≥2 800HHP。

5 规模选择及酸蚀裂缝参数预测

5.1 地应力及破裂压力计算

参考邻井测井LAS文件，计算目的层段的岩石力学参数，裂缝在地应力最薄弱点起裂，具体如图1所示。

图1 岩石力学参数图

5.2 酸蚀裂缝形态模拟

优选出90 m3络合酸体系，施工排量2 m3/min，酸蚀缝长可达到59.5 m，酸蚀导流能力53.36 mD.m，具体如图2所示，酸液规模设计表如表2所示。

6 施工过程注意事项

图2 酸蚀裂缝形态模拟

表2 酸液规模设计表

(1)施工过程中如果酸压泵数据采集发生故障，采取人工采集数据，要求每隔30 s记录一次。(2)施工过程中，如果泵压接近施工允许的最高限压52 MPa，并且泵压继续上升，则可以适当降低排量，如泵压稳定，则保持排量继续施工。(3)在施工过程中由于酸压泵故障而无法在短时间内修复，则启用固井泵进行施工。(4)施工过程中要尽量控制排量平稳升降，尽量避免出现骤升骤降现象。(5)注入过程中要有专人负责巡视，发现管线及阀门刺漏，立即停泵，并上报施工队长；将管线缓慢放压后再采取整改措施。(6)施工压力排量较大，需固定好高低压管线，以防管线出现剧烈抖动现象。

7 油井酸化施工曲线

施工参数如图3所示。

图3 油井酸化施工曲线

曲线分析：(1)正挤络合酸前半部分，由于初始井筒亏空，故排量较大，压力较低；但随着注入量的增加，井筒逐渐灌满，压力出现上升；(2)正挤络合酸后半部分，由于压力上升，采取将排量的措施继续挤注；(3)正挤络合酸部分开始倒酸罐(后30 m3)，压力出现下降，提排量，压力上升并稳定231标准大气压左右。