壓裂酸化改造技術(shù)在國(guó)內(nèi)重點(diǎn)探區(qū)增儲(chǔ)上產(chǎn)中的應(yīng)用

壓裂酸化改造技術(shù)在國(guó)內(nèi)重點(diǎn)探區(qū)增儲(chǔ)上產(chǎn)中的應(yīng)用匯報(bào)提綱一、研究背景二、取得的主要成果三、技術(shù)創(chuàng)新的水平評(píng)價(jià)四、初步結(jié)論與建議研究背景

——探井壓裂酸化改造與開發(fā)井不同資料少?zèng)]有經(jīng)驗(yàn)可供借鑒（而開發(fā)井有鄰井經(jīng)驗(yàn)可參考）儲(chǔ)量品位越來越差（開發(fā)井不會(huì)動(dòng)用的），如近些年大量發(fā)現(xiàn)的：

——特殊巖性（泥灰?guī)r、玄武巖、凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r、變質(zhì)花崗巖、砂礫巖等）；——復(fù)雜巖性（混雜砂巖、碳酸鹽巖及粘土）；——低孔特低滲（孔隙度小于10%，滲透率小于0.5md）；——復(fù)雜井層條件（老井勘探復(fù)查，大斜度井及底水油藏等）研究背景

——攻關(guān)內(nèi)容與目標(biāo)攻關(guān)內(nèi)容：——探井改造的儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)研究：除了常規(guī)資料外，還包括FMI成像測(cè)井、核磁測(cè)井、環(huán)境掃描電鏡、核磁可動(dòng)流體、恒速壓汞等；——特殊巖性與復(fù)雜巖性的低傷害壓裂材料研制及優(yōu)化；——探井改造優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究；——探井改造的配套工藝措施研究。攻關(guān)目標(biāo)：——提高國(guó)內(nèi)重點(diǎn)探區(qū)壓裂酸化改造的成功率、有效率，為增儲(chǔ)上產(chǎn)作貢獻(xiàn)匯報(bào)提綱一、研究背景二、取得的主要成果三、技術(shù)創(chuàng)新的水平評(píng)價(jià)四、初步結(jié)論與建議成果一：建立了一套適合探井特點(diǎn)的儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)方法成果二：針對(duì)特殊巖性和復(fù)雜巖性儲(chǔ)層，研制了新型低傷害壓裂材料體系，并形成了分段優(yōu)化技術(shù)成果三：形成了適合探井特點(diǎn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及配套工藝措施成果四：對(duì)國(guó)內(nèi)重點(diǎn)探區(qū)進(jìn)行壓裂酸化施工37口井，取得了理想的效果主要取得了以下四項(xiàng)成果成果一：建立了一套適合探井特點(diǎn)的儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)方法

除應(yīng)用常規(guī)資料外，還綜合應(yīng)用FMI成像測(cè)井、核磁測(cè)井、環(huán)境掃描電鏡、核磁可動(dòng)流體測(cè)試、恒速壓汞等；天然裂縫評(píng)價(jià)巖心照片得出天然裂縫的發(fā)育程度（密度、傾角與開度等）；壓裂改造時(shí)，判斷裂縫的起裂與延伸規(guī)律、優(yōu)化粉陶用量XX井：水平層理異常發(fā)育，提出排量?jī)?yōu)化及粘度組合、及粉陶用量。掃描電鏡FMI成像測(cè)井成果一：建立了一套適合探井特點(diǎn)的儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)方法應(yīng)力剖面評(píng)價(jià)核磁測(cè)井曲線地應(yīng)力剖面縫高控制難，采取避射、控制排量與粘度等措施成果一：建立了一套適合探井特點(diǎn)的儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)方法儲(chǔ)集空間及滲流通道評(píng)價(jià)恒速壓汞測(cè)試有效孔隙體積相對(duì)較小，有效喉道體積相對(duì)較大，表明有效儲(chǔ)集及滲流空間主要是由微裂縫構(gòu)成的。壓裂設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意天然裂縫的保護(hù)與改造（降濾與粉陶支撐），造長(zhǎng)縫以盡量溝通遠(yuǎn)井地帶，實(shí)際上提出了兩個(gè)支撐系統(tǒng)的優(yōu)化問題。成果一：建立了一套適合探井特點(diǎn)的儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)方法楊氏模量近40000MPa，造縫窄，砂液比設(shè)計(jì)低起步、小增幅；應(yīng)力——應(yīng)變曲線反映，有一定的塑性特征，地層不易破裂，延伸壓力相對(duì)較大。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)用較大的前置液、排量，加砂時(shí)，砂液比控制，防止早期砂堵。彈塑性特征評(píng)價(jià)巖心三軸力學(xué)參數(shù)測(cè)試成果一：建立了一套適合探井特點(diǎn)的儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)方法基質(zhì)低孔特低滲，可動(dòng)流體飽和度極低，可通過造長(zhǎng)縫、并保持高導(dǎo)流，增大有效驅(qū)動(dòng)壓差，克服可動(dòng)流體飽和度低的局限性?？蓜?dòng)流體評(píng)價(jià)核磁可動(dòng)流體飽和度測(cè)試成果二：針對(duì)特殊巖性和復(fù)雜巖性儲(chǔ)層，研制了新型低傷害的壓裂材料體系，并形成了分段優(yōu)化技術(shù)壓裂液體系，要求低傷害、低濾失、易返排——超級(jí)瓜爾膠：高粘、低殘?jiān)状?超級(jí)瓜膠+液氮：針對(duì)氣藏，降低傷害，易返排——低成本的清潔壓裂液：傷害低，殘?jiān)鼧O小，成本僅300元/方（60-70℃）——低稠化劑濃度：低粘、低殘?jiān)⒖p高控制好——線性膠：低傷害，裂縫導(dǎo)流能力保持高支撐劑體系，易攜帶、易進(jìn)縫——變類型：石英砂、陶?！兞剑?.28-0.45、0.45-0.9、0.9-1.25mm壓裂材料體系成果二：針對(duì)特殊巖性和復(fù)雜巖性儲(chǔ)層，研制了新型低傷害的壓裂材料體系，并形成了分段優(yōu)化技術(shù)壓裂液上：基于裂縫擴(kuò)展規(guī)律及溫度場(chǎng)結(jié)果，提出了變粘度技術(shù)（變類型、變濃度及變破膠劑濃度等實(shí)現(xiàn)變粘度要求），以在保證施工安全的前提下，最大限度降低儲(chǔ)層傷害和裂縫傷害；在支撐劑上，提出變類型、變粒徑組合體系，以最大限度地保證施工安全和壓后效果。壓裂材料分段優(yōu)化技術(shù)成果二：針對(duì)特殊巖性和復(fù)雜巖性儲(chǔ)層，研制了新型低傷害的壓裂材料體系，并形成了分段優(yōu)化技術(shù)超級(jí)瓜膠壓裂液配方：基液：0.55%-0.6%JK＋0.08%CA＋1%KCl＋0.3%DL-12＋0.3%PZ-7＋0.4%TA-8＋0.5%A-25＋0.1%甲醛＋0.05%LHX交聯(lián)劑：BCL-81(A)：BCL-81(B)＝1:1交聯(lián)比：100:0.5-1.0

基液粘度：93～102mPa.s基液pH：7-7.5交聯(lián)時(shí)間：1′15″-4′20″防膨性好:防膨率65-73%傷害率低:殘?jiān)?19mg/L流變參數(shù)：

60min，n′=0.4707,k′=6.084Pa.sn′超級(jí)瓜膠壓裂液體系示例成果二：針對(duì)特殊巖性和復(fù)雜巖性儲(chǔ)層，研制了新型低傷害的壓裂材料體系，并形成了分段優(yōu)化技術(shù)1）清潔壓裂液配方：1.5％VES＋0.22％SYN＋0.5％KCl＋0.5％BFC-3低成本清潔壓裂液體系示例成果三：形成了適合探井特點(diǎn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及配套工藝措施最大限度地降低儲(chǔ)層傷害和裂縫傷害——綜合降濾失——防止多裂縫——變參數(shù)組合優(yōu)化——合理返排，防止壓實(shí)傷害最大限度地認(rèn)識(shí)儲(chǔ)層特性和儲(chǔ)量品位——大型壓裂酸化技術(shù)，盡可能多溝通遠(yuǎn)井儲(chǔ)層——綜合控縫高——系統(tǒng)優(yōu)化，發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)總體思路具體對(duì)策特殊巖性復(fù)雜巖性低孔特低滲復(fù)雜井層條件巖礦特征、儲(chǔ)滲機(jī)理、裂縫起裂延伸、濾失與傷害、巖石力學(xué)都較特殊應(yīng)力特性、濾失特性及傷害特性不同微觀孔吼結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)外來液體及壓實(shí)效應(yīng)敏感老井勘探復(fù)查、大斜度井（43度）、底水油藏等儲(chǔ)層系統(tǒng)評(píng)價(jià)、低傷害材料、分段多級(jí)優(yōu)化、綜合系統(tǒng)的配套措施等巖心實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、進(jìn)行防膨及傷害實(shí)驗(yàn)，優(yōu)選低稠化劑壓裂液綜合應(yīng)用環(huán)境掃描電鏡、恒速壓汞等；低傷害材料，低傷害工藝設(shè)計(jì)等加強(qiáng)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)研究，進(jìn)行工藝參數(shù)的精細(xì)模擬與變參數(shù)組合優(yōu)化成果三：形成了適合探井特點(diǎn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及配套工藝措施成果三：形成了適合探井特點(diǎn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及配套工藝措施最小排量的優(yōu)化最大排量的優(yōu)化變參數(shù)多級(jí)優(yōu)化模擬1）防止水平縫及“垂向”多裂縫技術(shù)2）壓裂液粘度與排量的“兩個(gè)組合”3）具有“多功能”的小型測(cè)試壓裂4）綜合降濾失技術(shù)5）綜合控縫高技術(shù)（含避射技術(shù)）6）“兩種”支撐劑段塞技術(shù)7）變排量壓裂及限壓不限排量技術(shù)8）支撐剖面系統(tǒng)優(yōu)化及裂縫診斷技術(shù)9）兩個(gè)支撐系統(tǒng)的保護(hù)與改造10）合理排液（壓裂液殘?jiān)m進(jìn)不到基質(zhì)巖塊，但可進(jìn)入天然裂縫系統(tǒng)）

配套措施成果三：形成了適合探井特點(diǎn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及配套工藝措施裂縫診斷技術(shù)壓后井溫測(cè)井地應(yīng)力預(yù)測(cè)軟件模擬地面電位法

復(fù)雜巖性——賽69復(fù)雜巖性——賽39復(fù)壓變質(zhì)花崗巖——安130成果三：形成了適合探井特點(diǎn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及配套工藝措施

——XXX1井（泥灰?guī)r）儲(chǔ)層概況：巖性：泥質(zhì)灰?guī)r，泥質(zhì)含量15-22%儲(chǔ)集空間：水平層理發(fā)育，高角度縫洞，基質(zhì)無作用井深：4237m壓力：42MPa溫度：146℃基質(zhì)孔滲飽：Kg<0.04md,φ=0.7，So=/可動(dòng)流體飽和度：12-18%楊氏模量：27000MPa施工概況及效果：加砂27.7m3，其中粉陶4.5m3平均砂液比17%返排率83.3%。日產(chǎn)油12.3m3,日產(chǎn)水8.3m3/落實(shí)5000萬噸資源量部分實(shí)例井簡(jiǎn)介——XXX2（玄武巖）儲(chǔ)層概況：巖性：玄武巖，泥質(zhì)含量19-24%儲(chǔ)集空間：孔隙，有鉆井液大量漏失，有天然裂縫井深：3367.5m壓力：35.1MPa溫度：114℃基質(zhì)孔滲飽：Kg=8.06md,φ=14.79，So=17.2%楊氏模量：18000MPa施工概況及效果：S=33.2m3，粉陶7.6m3，SOR=21%返排率100%日產(chǎn)油1.27m3，水35.2m3部分實(shí)例井簡(jiǎn)介——XXXX3井（沉凝灰?guī)r）儲(chǔ)層概況：巖性：凝灰?guī)r，泥質(zhì)含量41-46%儲(chǔ)集空間：低孔特低滲基質(zhì)，無天然裂縫井深：2059m壓力：20MPa（估計(jì)）溫度：80℃（估計(jì)）基質(zhì)孔滲飽：Kg=0.05-0.1md,φ=5.6，So=16.6%楊氏模量：10000MPa施工概況及效果：加砂48.8m3，砂液比27%返排率62.5%日產(chǎn)油4.2m3，水7.0m3部分實(shí)例井簡(jiǎn)介——XXX3井（重復(fù)壓裂）儲(chǔ)層概況：巖性：泥質(zhì)砂巖，泥質(zhì)含量14%儲(chǔ)集空間：低孔特低滲基質(zhì)，有一定數(shù)量的天然裂縫井深：2253m壓力：21.5MPa溫度：80℃基質(zhì)孔滲飽：Kg=0.2md,φ=5.96，So=41.9%楊氏模量：23000MPa施工概況及效果：加砂26.4m3，砂液比20.5%返排77.4%日產(chǎn)油4.9m3，水1.9m3部分實(shí)例井簡(jiǎn)介——XXX4井（復(fù)雜巖性）儲(chǔ)層概況：巖性：細(xì)砂巖，粉礫巖，凝灰?guī)r與變質(zhì)巖占20%，泥質(zhì)10-25%儲(chǔ)集空間：低孔特低滲基質(zhì)粒間孔、粒間溶孔，無天然裂縫井深：1784m壓力：16.2MPa溫度：80℃基質(zhì)孔滲飽：Kg=0.31md,φ=9.8%，So=17.2%楊氏模量：11000MPa施工概況及效果：加砂40.1m3，砂液比30.1返排率56.5%日產(chǎn)油4.9m3，水4.3m3部分實(shí)例井簡(jiǎn)介——XXX5（變質(zhì)花崗巖）儲(chǔ)層概況：巖性：變質(zhì)花崗巖，泥質(zhì)7-11%儲(chǔ)集空間：天然裂縫+微孔隙井深：2560m壓力：25MPa溫度：100℃基質(zhì)孔滲飽：Kg=0.73md,φ=3.1%，So=/楊氏模量：33000MPa施工概況及效果：加砂52m3，平均砂液比24%返排率78%日產(chǎn)油11-7m3，含水40%部分實(shí)例井簡(jiǎn)介——XXX7井埋藏淺：1182.4-1193.0m，厚度10.6m；泥質(zhì)含量高：達(dá)20%。粘土礦物主要是水敏性的蒙脫石，含量高達(dá)79%水敏傷害非常