低壓漏失井增產(chǎn)技術(shù)實(shí)踐及認(rèn)識(shí)

1、油九藏許價(jià)鳥卄父reservoir evaluation and development低壓漏失井增產(chǎn)技術(shù)實(shí)踐及認(rèn)識(shí)陳建達(dá)，廖如剛，胡韻，王倩雯（中國石化江漢油田分公司采油工藝研究院，湖北 武漢430035）摘要：建南飛三儲(chǔ)層為海相碳酸鹽巖氣藏，厲低壓（壓力系數(shù)0.60.8、ipa/100m）、低孔（孔晾度1.5%2.8%）、低滲（滲透率 （0.012.26）xl0-3nm2）的裂縫一孔隙氣藏，不進(jìn)行大規(guī)模的措施改造，無法獲得工業(yè)氣流曰。特別是因鉆井泥漿漏失嚴(yán)重， 且裸眼完井的jxx-5井，酸壓時(shí)如何在解除泥漿污染的基礎(chǔ)上，更有效地提高酸液對(duì)裸眼井段的酸處理能力，為現(xiàn)場施工設(shè)計(jì) 提出了苛刻要求

2、?，F(xiàn)場應(yīng)用表明：暫堵多級(jí)注入轉(zhuǎn)向深度酸壓技術(shù)對(duì)低壓漏失井的開采具有一定技術(shù)借鑒。關(guān)鍵詞：建南氣田；碳酸鹽巖氣藏；漏失；暫堵酸壓中圖分類號(hào):te357.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:aapplication and understanding of production increasing technology for low-pressureleakage wellschen jianda, liao rugang, hu yun and wang qianwen(oil production technology institute of jianghan oilfield company, sinope

3、c, wuhan, hubei 430035, china)abstract： jiannan resenoir feisan section, a marine carbonate gas reservoir, is a crackpore gas reservoir of low pressure (the pressure coefficient is 0.60.8 mpa/ 100 m), low porosity (the porosity is 1.5 %28 %) and low permeability (the permeability is (0.01-2.26x10) 4

4、m2) without large-scale transformation measures, it is unable to obtain commercial gas flow. especially for the open hole completion well jxx-5 with heavy drilling mud leakage, the question that how to enhance acid treatment capacity on open hole wells more effectively on the basis of the mud contam

5、ination put forward strict requirements on field design the well site application shows that technology of temporary plugging multi-stage injection turned to the depth acid fracturing provides certain technical reference or guidance for the exploitation of the low-pressure absorption wells.key words

6、： jiannan gas field, carbonate gas reservoir, leakage, temporary plugging acid fracturing收稿日期:2012-04-16。第一作者簡介:陳建達(dá)仃965-）,男，高級(jí)丁程師，從事油氣藏增產(chǎn)技術(shù)研究和油氣生產(chǎn)管理工作。飛仙關(guān)組飛三段低壓漏失嚴(yán)重的jxx-5井測，依 據(jù)儲(chǔ)層特點(diǎn)及工況條件,科學(xué)設(shè)計(jì)、嚴(yán)格施工，取得 理想的措施效果。該井首次采用了在前置液氮技術(shù) 基礎(chǔ)上的暫堵多級(jí)注入轉(zhuǎn)向深度酸壓技術(shù)，測試產(chǎn) 氣量達(dá)&294xl04m7d,該技術(shù)實(shí)踐為今后類似氣井 的增產(chǎn)工藝提供了一定技術(shù)借鑒叫暫堵多級(jí)注入轉(zhuǎn)向

7、深度酸壓技術(shù)1.1技術(shù)原理暫堵多級(jí)注入轉(zhuǎn)向深度酸壓技術(shù)是通過多級(jí)泵 入暫堵劑一酸液，暫堵劑在高滲透層中形成低滲 透濾餅，使酸液轉(zhuǎn)向低滲透層。這樣可以更加有效地 提高酸液對(duì)低滲透層的酸蝕距離，并使地層的滲透率 值趨于均勻統(tǒng)一,使后注酸液不再大流量進(jìn)入不需酸 化處理的高滲透層，使低滲透層得到有效酸化，從而 提高酸液的有效利用率w對(duì)于低壓氣藏，采取“前置液氮+混酸伴氮“的措 施工藝具有以下三方面的優(yōu)點(diǎn):降濾:混注氮?dú)夥?散于酸液中形成氣泡使混合流體的黏度有所增加，可 提高酸液自身的降濾能力;緩速:混注氮?dú)馀c巖面 的接觸減小了酸巖有效接觸面積，混氣酸液中的h 向巖面?zhèn)鬟f時(shí)會(huì)受到氣泡的干擾而繞流，部分氮

8、氣附 著于巖而上可能形成代膜，抑制h與巖面的交換，延 緩酸巖反應(yīng)速度，從而起到-定的緩速作用;助排: 受壓縮氮?dú)庠谛秹汉篌w積發(fā)生膨脹，推擠和攜帶殘酸 流入井筒，并攜帶出部分酸巖反應(yīng)中出現(xiàn)的不溶物和 沉淀物減輕了酸液在地層中的滯留h1害o2井例分析jxx-5井位f石柱復(fù)向斜中部潛伏構(gòu)造帶建南 構(gòu)造南高點(diǎn)叫完鉆井深4 155叫完鉆層位e仙關(guān)組e :段;i亥丿i： 5'af深 i 900.27 - 3 673.77 m,水泥返高1 985 m試壓25 mpu合格;措施井段（裸眼憲 井）為3 673.77 4 155叫井身結(jié)構(gòu)見圖i。圖i jxx5井井身結(jié)構(gòu)示意圖fig. 1 ell stni

9、cture profile of well jxx-5該丿卞飛三段巖性主要有灰色m粒灰?guī)r、砂屑灰 巖、灰色含魴?；?guī)r、灰色灰?guī)r通過巖屑薄片鑒定.e 2段鮪粒、砂們較發(fā)育,亦發(fā)育部分孔隙和裂縫2.1施工難點(diǎn)1）根據(jù)鄰井的壓力情況預(yù)汁該井地層壓力在 20 33 mpa之間屬低壓儲(chǔ)層，措施后殘液返排困 難。2）該井飛三段在鉆井過程中在3 765.59 3 814.29 m共發(fā)生5次井漏，漏失鉆井液1 152.32 na儲(chǔ)層污染嚴(yán)重。2.2具體解決方案1）由于目的層段以灰色鯽?；?guī)r、砂們灰?guī)r、 灰色含策?；?guī)r、灰色灰?guī)r為鈦適合酸壓改造;選 擇j 1彳iu好緩速性能的膠凝酸體系作為i -體酸，進(jìn) 行深部

10、酸壓改造.2）該井儲(chǔ)層壓力低，鉆井漏失泥漿主要集中在 3 765.59 3 814.29 儲(chǔ)層非均質(zhì)性嚴(yán)眞為提高排 液效果酸壓施匚選用“前置液氮+膠凝酸暫堵多級(jí) 注人+全程伴氮”的酸壓工藝：方面降低酸液大ht 進(jìn)入漏失層，以提高酸液對(duì)裸眼段（481.23 m啲整體 改造效果；刃一方面，通過前置液氮+全程伴氮的匸 藝，提高伴氮比，增加地層能ht，右效提高入井液的 返排效果,并降低殘液對(duì)儲(chǔ)層的二次傷雪。3）在骨柱安全限值及井門承壓許可的條件下, 盡可能的提髙泵注排就以延伸酸蝕裂縫擴(kuò)大酸蝕 控制區(qū)域c2.3方案優(yōu)化設(shè)計(jì)1）暫塢刑性能評(píng)選通過試驗(yàn)，推薦該井所用暫堵劑性能見表1、衣2綜合表1的試驗(yàn)結(jié)果，

11、為減少暫堵劑酸蝕殘瀆對(duì) 儲(chǔ)層的二次傷害施工中選用高效堵灑劑為酸壓暫 堵劑;由表2的暫堵劑堵塞強(qiáng)度試驗(yàn)可知:i .（） %暫堵 劑所形成的濾餅冇定的正向堵塞強(qiáng)度濾餅堵塞 強(qiáng)度為 31.81 mpa/cm。表1酸液對(duì)入井堵劑的溶燭試驗(yàn)結(jié)果table 1 corrosion test results of acidizing fluidfor pluggi ng age nt編號(hào)泥漿類熨2（）%11（：1的平均溶蝕率%1復(fù)合怦堵劑【452復(fù)合忻堵劑n4&53單項(xiàng)壓堵列214島效堵漏劑75表2暫堵劑堵塞強(qiáng)度試驗(yàn) table 2 temporary plugging agent bridging

12、 strength test試驗(yàn)前人/（1（） bm：）試驗(yàn)后 mio snf）堵塞強(qiáng)度/（mpawn '）5.750.8720.5912.350.2121.873.280.5231.812）暫堵劑攜帶液用量設(shè)計(jì)不同凍膠用戢與酸液用戢配比時(shí)的施預(yù)測結(jié)果叫表3）。可以看岀，隨著凍膠量的增加，動(dòng)態(tài)裂縫 長度明顯增加但裂縫的導(dǎo)流能力降低;考慮建南的 低壓儲(chǔ)層特點(diǎn)，凍膠破膠后存留的殘?jiān)赡軐?duì)地層 造成二次傷害。推薦每個(gè)泵注段塞的凍膠與酸液用 量之比為0.3:1。凍膠tt/m1動(dòng)態(tài)縫長/m酸蝕距離/m酸蝕縫寬/mm導(dǎo)流能力增產(chǎn)倍比無因次0.3:153.649.90.67643.113.380.4

13、:163.4550.62937.6113.390.5:173.959.30.54734.5303.350.6:182.66l90.49827.63.33表4酸液對(duì)鉆井泥漿的溶蝕試驗(yàn)結(jié)果table 4results of corrosion test acted on drilling mud by acidizing fluid編號(hào)泥漿類熨實(shí)驗(yàn)前質(zhì)fit/g實(shí)驗(yàn)后剩余質(zhì)吊仗溶蝕率平均溶蝕率,鉆井泥漿1.000 20.176 082.40180.81.012 90.211 679.112打塞灰漿1.004 70j65 883.5083.30.939 00.158 383.143稠化漿1.025

14、50.186 381.8381.41.012 10.193 480.89表3每個(gè)泵注段塞下不同凍膠用量的施工結(jié)果預(yù)測table 3 construction results prediction under different amount of gel used in each pumped slug7.0 m7min.膠凝酸（20%hcl+添加劑）用就為1 000mw 計(jì)算有效縫長為3619 m 縫高85.8 m（圖2）。reaction width mm 75.01 minutes圖2 jxx-5井酸壓模擬fig. 2 acid fracturing modeling of well j

15、xx-54）施工管柱設(shè)計(jì)施工選擇酸壓、生產(chǎn)一趟管柱由上至下管柱 結(jié)構(gòu)：油管掛+88.9 mm油管+調(diào)整短節(jié)+ © 88.9mm油管+變扣+ 4> 73 mm油管+連通閥+安全接頭+ 4> 73 mm油管+扶正器+水力錨+封隔器+扶正器+0 73 mm油管+坐封球座+篩管+ </> 73 mm油管+導(dǎo)錐。利 用壓裂管柱受力分析軟件計(jì)算,分析結(jié)果見圖3。由計(jì)算可知，在90 mpa泵斥下，管柱的安全系數(shù) 為1.388；同時(shí)，油管的安全系數(shù)也高于1.25的安全 系數(shù)值（q/sh0022-2007川東北含硫化氫天然氣井3）酸液用量設(shè)計(jì)20 %hc1的酸液對(duì)鉆井泥漿的溶蝕

16、試驗(yàn)結(jié)果見 表4。通過wingohfer壓裂軟件計(jì)算:當(dāng)泵注排顯試氣推薦作法）。2.4施工效果分析2011年11月10日完成施.，施工壓力30-71 mpa,停泵壓力ompa，施工排量2.0 7.0 m7min 總 液量1 102 （其中膠凝酸936 m3基液140 m3活性水 26 mj）0施匸伴注液氮42 m3，施匸曲線見圖4。放噴求產(chǎn)及生產(chǎn)簡況：11月13日，套管控制放 噴，臨界速度流量計(jì)求產(chǎn)，穩(wěn)定8小時(shí)，在油壓0 mpa、套壓11.2 mpa條件下，采用15 mm孔板求產(chǎn),t 流壓力2.3 mpa,下流壓力0.25 mpa,上流溫度260 k,計(jì)算穩(wěn)定產(chǎn)就&294 oxlo4

17、in7d，無液返出，火焰 呈橘黃色，焰高810m。目前生產(chǎn)簡況：截止2012年2月21 h ,已產(chǎn)氣 637xl04m3（限壓生產(chǎn)）。結(jié)合施工情況，施工分析如下：1）施丁液體泵注正常（表5）,工作液性能達(dá)到 設(shè)計(jì)要求。計(jì)算穩(wěn)定氣產(chǎn)ffl： &294 oxlo4 酸壓 效果理想。2）暫堵深部酸壓技術(shù)取得成功，酸液對(duì)非漏失 層段起了較好的改造效果問。在泵注膠凝酸的第一階段當(dāng)施工時(shí)間在58 min時(shí),排屋6.4 m7min，出現(xiàn)第一個(gè)壓力降，說明膠 凝酸已開始溶蝕堵漏泥漿，并進(jìn)入漏失層。油恃燮力分析怙宋坐mlw位移伽啟爪過fl'屮位移/m1.捉赧人軸力/kn465.99況克效應(yīng)引刨的

18、位"2.694活術(shù)效血位件12. 309卜放加人軸力/kn1捉址人rm/kn439.68310.675滴凜力引41；的位移0.350w lw總位移3.044繃療效痕位移4.018鼓脹效網(wǎng)位移0.0h5卜放 malfm/kn10.675淚喪效代位移-3.2001捉m 丿、扭un m )0.39動(dòng)應(yīng)力位移0.061卜放蛾大扭矩/<knmj0.39總位移-19.550址大組介應(yīng)力/mpa455.569酸爪怖桿綜令評(píng)價(jià)注入爪力nompa注入爪力60mpa注入爪力70 mpa注入壓力80 mpa注入用力90/mpa抗拉安全系數(shù)1.5211.521l5211.5211.521抗內(nèi)爪安個(gè)系數(shù)

19、5753.452.5xx2.071.725抗外壓安全系數(shù)1.961.961.961.961.96.軸應(yīng)力安全系數(shù)1.6561.5821.5121.4481.388侏介安個(gè)條數(shù)1.5211.5211.512i.44s1.3x8安金系數(shù)令弔備125h檄全是址足i行i評(píng)價(jià)結(jié)宋xj說明：片注入爪力分別為50% bomph、7（）111認(rèn)koupahlhompalh.煉介安個(gè)系數(shù)分別為：1.52k 1.52k ! .52k i. w. fill. 388.人安全廉?dāng)?shù)參荻仏 閔計(jì)mi構(gòu)符介嬰求圖3不同施匚壓力下，酸壓伴柱安全校核fig. 3 safety output irsl of acid fracl

20、uring siring under differenl constmclion presmtirf業(yè) ii m i>g7酸液性能濃度懈度/仏（m '）銘度/(mpa-n)（跡實(shí)際）設(shè)什實(shí)際設(shè)計(jì)實(shí)際設(shè)丹實(shí)際20201 14344怖參數(shù)用窩排ht/（m'rnirr'）嚴(yán)高泵壓/mpu液冊(cè)/卅（設(shè)計(jì)/實(shí)際）設(shè)計(jì)實(shí)際設(shè)計(jì)實(shí)際設(shè)訃實(shí)際7.07.078.7711 2001 102注:液氮用ht :設(shè)i i用ht為45 m*.實(shí)際用ht 42 in'時(shí) pij/min圖4 jxx-5井酸壓施工曲線4 acid lra(kluring(konstmction rurre

21、 of well jxx-5»5設(shè)計(jì)與實(shí)際參數(shù)對(duì)比table 5 design and actual parameters comparison隨f泵注排h t的提高，在泵注膠凝酸的第一階 段，出現(xiàn)兩次壓降分別為:施工進(jìn)入69 min排ft 6.7 invmin時(shí),破壓為71.29 mpa;施工進(jìn)入79 min,排 量6.8 m/min時(shí).破壓為65 mpa;隨后壓力降為57 mpa,當(dāng)提高排it至7.0 nrvmin時(shí),其油壓穩(wěn)定在64 mpa 說明在近井地帶泥漿濾餅污染解除和基質(zhì)濾失 的雙亞作用下，膠凝酸溶蝕堵漏泥漿后所形成的酸 蝕縫沿漏失層延伸。在泵注第一個(gè)暫堵劑，平均排量為5

22、.0 mvmin 時(shí).平均油壓為63 mpa,接近河階段泵注膠凝酸時(shí)的 延伸壓力說明此時(shí)暫堵劑在漏失層中12起到較理 想的封堵效果，為下步的酸液轉(zhuǎn)向提供了封堵條件。在泵注膠凝酸的第二階段當(dāng)排量穩(wěn)定在7.0 mvmin時(shí)，油壓出現(xiàn)了 6 7 mpa上升,并且在72 mpa 時(shí)，見到了第四次壓降隨后穩(wěn)定在68 mpa左右，并 高于前期膠凝酸在漏失層中的延伸壓力64 mpa,說 時(shí)此時(shí)酸液已進(jìn)入低滲透層并開始形成酸蝕裂縫。在泵注第二個(gè)暫堵劑，排最在4.0 4.5 mvmin 時(shí)，最高油壓為49.5 mpa,再次對(duì)已措施層進(jìn)行封 堵；當(dāng)進(jìn)一步擠膠凝酸，排量達(dá)到7 m3/min時(shí),出現(xiàn)了 第五次明顯的壓

23、力f降，由64 mpa53 mpa,隨后穩(wěn) 定在60 mpa,由于第二次擠人酸液轉(zhuǎn)向劑后不再拌 氮,導(dǎo)致該階段的油壓略低于前階段。整體來看，在兩次擠入酸液轉(zhuǎn)向劑后，壓力均有 明顯的小幅上升，說明兩次擠入酸液轉(zhuǎn)向劑均起到 了很好的封堵、轉(zhuǎn)向的作用，在隨后的擠膠凝酸階段 均出現(xiàn)了新的破壓及裂縫延伸壓力顯示，說明形成 了新的酸蝕裂縫,達(dá)到了充分改造目的層段的效果。3) 前魁液氮匸藝能有效提高地層能最促進(jìn) 殘液返排。圖4可知，在前買液氮階段準(zhǔn)排址2.0 m'/min悄 況下，當(dāng)泵注液氮址達(dá)10卅時(shí)，泵壓4.98 mpa/25.8 mpa說明儲(chǔ)層能世得到了較好的補(bǔ)充。從放噴情況 來看,該井自11月10日酸壓結(jié)束后20h返液20卅, 點(diǎn)火可燃，焰高89m,火焰下部呈藍(lán)色上部呈橘黃 色，套壓54 mpa、油壓0如,也說明前置液氮+全程 伴氮技