增加复杂油气层缝网体积压裂效果的方法与流程

文档序号:17474953发布日期:2019-04-20 06:03阅读:157来源:国知局
增加复杂油气层缝网体积压裂效果的方法与流程

本发明涉及油田压裂酸化技术领域,是一种增加复杂油气层缝网体积压裂效果的方法。



背景技术:

本发明中复杂油气层指的是:岩性为页岩、砂岩或火山岩,裂缝充填物为方解石矿物、粘土矿物或其它硅酸盐类矿物等,这些矿物在储层中各占有一定比例形成裂缝性储层。这些储层特点是埋藏深、岩性复杂,主要由泥、泥质碳酸盐岩和灰质泥岩组成;有时其具有黏土含量高、水敏性强、储层物性差等特点,因此这类储层改造工艺选择难度大,压裂加砂困难,施工成功率低。为解决上述问题,在对前期储层改造工艺适应性分析的基础上,国内各大相关研究机构曾相继开展了缝网体积压裂工艺研究。目前缝网体积压裂已成为改造裂缝性油气储层的重要手段。随着裂缝型复杂油气田开发的不断深入,发现很多经过缝网体积压裂的井增产效果总存在不同程度上的缺陷,多表现为增产效果不佳、压后压力与产量递减快、稳产期短。

针对复杂岩性储层的特点,以油藏为改造对象,优选不同的压裂工艺来增加储层的有效增产体积,探索油藏改造体积在复杂油气层上的运用,以提高复杂油气层的初始产量及最终采收率。如2015年8月《油气井测试》第24卷第4期报道了海拉尔油田复杂岩性储层体积压裂技术的应用情况:由于储层使用了缝网体积压裂工艺,增油效果明显,平均单井日产液由普通压后的1.7t增加6.0t,平均单井日产油由普通压后的0.8t增加4.4t。

专利cn105275446a公开了一种体积压裂改造方法,其包括注入低粘压裂液体,使得近井地层的微裂缝被滤失的低粘压裂液体饱和,再注入包含小粒径支撑剂的混砂压裂液,用于封堵微裂缝和打磨降低弯曲摩阻,以减少近井筒效应,确保形成主力裂缝优势通道;交替注入高粘压裂液体和低粘压裂液体,使产生的主裂缝从近井地层向中远井地层不断扩展和延伸,与远场天然裂缝及弱面层理缝连通,其间还注入包含中等粒径支撑剂的混砂压裂液以支撑主裂缝注入包含大粒径支撑剂的混砂压裂液以完成缝口支撑。

专利cn106703778a公开了一种页岩提高裂缝改造体积的方法,包括以下步骤①精细分析评价页岩的脆性指数;②选择合适数量的簇射孔;③每段都进行诱导测试压裂;④进行酸预处理判断;⑤页岩原始水平应力差相对于主裂缝净压力的大小,对裂缝进行进一步的处理;⑥根据射孔的簇数及射孔总数情况投球。其中④压前进行“酸预处理”,其主要用途是清洗射孔孔眼,降低破裂压力,酸液用量不超过10m3,为普通的土酸可盐酸体系。

由于裂缝性储层的复杂多样性,目前常规的缝网体积压裂技术往往得不到好的规律性增产效果,最明显的特点是这些具备复杂油气层的井,压后产量递减迅速,增产有效期短,主要原因是:⑴目前在体积压裂的前置阶段,使用的滑溜水大部分属于非反应液体,与裂缝壁面无任何反应性,只是靠地面设备提供强大的动力,对裂缝通道形成一种简单机械扩张作用,压后在一定储层闭合压力下,其裂缝闭合导流能力下降速度很大,一般在30mpa下,裂缝的导流能力基本恢复至压裂前的水平。⑵目前体积压裂的立体性不强,裂缝的延伸与发展受地应力及裂缝原始方向的影响,大致形状为以射孔点为中心,在某一平面上发展,形成厚度不高的非规则椭园体,这种形体增产效果有限。⑶对一些井深超过3000m井进行缝网体积压裂施工,井口施工压力一般很高。受地面设备的限制,很难通过提高施工排量的方法,继续增加裂缝延伸的能力,理论上裂缝延伸长度有限,由此形成的缝网体积较小,导致深井与超深井的缝网体积压裂效果收效不大。



技术实现要素:

本发明提供了一种增加复杂油气层缝网体积压裂效果的方法,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决目前常规的缝网体积压裂技术增产效果规律性不佳、压后压力与产量递减快、稳产期短的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的:一种增加复杂油气层缝网体积压裂效果的方法,其按下述步骤进行:第一步,平面缝网改造,向射孔点附近裂缝型储层的平面裂缝中依次交替注入非酸性滑溜水和酸性滑溜水;第二步,增粘支缝形成,对非酸性滑溜水和酸性滑溜水进行增粘并加入支撑转向剂;第三步,人工裂缝形成,注入水基压裂液,在射孔点两侧形成缝长不少于100米的人工裂缝;第四步,立体缝网改造,依次交替注入非酸性滑溜水和酸性滑溜水,对人工裂缝壁面进行缝网体积压裂改造,以段塞方式不少于三次对非酸性滑溜水和酸性滑溜水进行增粘,并加入支撑转向剂;第五步,人工裂缝填砂;第六步,注入顶替液,并关井一段时间开井排液,产出油气。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进:

上述酸性滑溜水包括5份至25份的盐酸、0份至8份的氢氟酸、1份至2份的缓蚀剂、0.5份至1份的柠檬酸、0.5份至1份的助排剂、0.5份至2.5份的降阻剂,并且,酸性滑溜水需满足缓蚀率≤0.5g/m2·h、同清水相比降阻率≥40%、酸液的粘度≤10mpa·s、最佳粘度值为2mpa·s至8mpa·s、表面张力≤25mn/m。

上述酸性滑溜水中缓蚀剂为咪唑啉类型的缓蚀剂;或/和,助排剂为氟碳类型的助排剂;或/和,降阻剂为耐酸降阻剂,其以丙烯酰胺单体与其它具有耐酸抗盐单体通过共聚而成,分子量600万至1000万之间。

上述酸性滑溜水中盐酸和氢氟酸的加入量具体为:当储层中酸溶矿物质含量为0%至5%、酸溶矿物质主要成份为粘土和硅酸盐时,盐酸的加入量为15份至25份,氢氟酸的加入量为4份;当储层中酸溶矿物质含量为5%至25%、酸溶矿物质主要成份为粘土和硅酸盐时,盐酸的加入量为15份至25份,氢氟酸的加入量为2份;当储层中酸溶矿物质含量为25%至50%、酸溶矿物质主要成份为方解石时,盐酸的加入量为15份至25份,氢氟酸的加入量为1份;当储层中酸溶矿物质含量为50%至80%、酸溶矿物质主要成份为灰岩时,盐酸的加入量为15份至25份,氢氟酸不加。

上述第一步和第四步中,酸性滑溜水与非酸性滑溜水的匹配关系如下所示:当储层中酸溶矿物质含量为0%至5%、酸溶矿物质主要成份为粘土和硅酸盐时,酸性滑溜水的注入量为v总*5%;当储层中酸溶矿物质含量为5%至25%、酸溶矿物质主要成份为粘土和硅酸盐时,酸性滑溜水的注入量为v总*25%;当储层中酸溶矿物质含量为25%至50%、酸溶矿物质主要成份为方解石时,酸性滑溜水的注入量为v总*50%;当储层中酸溶矿物质含量为50%至80%、酸溶矿物质主要成份为灰岩时,酸性滑溜水的注入量为v总*80%;其中,v总为酸性滑溜水的体积与非酸性滑溜水体积之和。

上述第一步,酸性滑溜水中酸液的施工排量为5m3/min至12m3/min,其中,酸液是指盐酸和氢氟酸的混合液,注入酸性滑溜水和非酸性滑溜水的排量不小于5m3/min。

上述第二步中,对非酸性滑溜水和酸性滑溜水进行增粘的方法是在施工过程中向酸性滑溜水和非酸性滑溜水中加入3%至5%的烷基季铵盐、0.5%至2%的苯甲酸钠、1%至3%的氯化钾,使酸性滑溜水和非酸性滑溜水的粘度增加至5mpa·s至15mpa·s,其中,烷基季铵盐为十二烷基氯化铵、十四烷基氯化铵、吉米奇季铵盐中的一种以上。

上述第二步中,支撑转向剂为40目至70目的陶粒,以非酸性滑溜水和酸性滑溜水总量的1%至8%的比例加入。

上述第二步中,对非酸性滑溜水和酸性滑溜水进行增粘并加入支撑转向剂,并且以段塞形式加入。

上述第四步中,酸性滑溜水中酸液的施工排量为5m3/min至12m3/min,其中,酸液是指盐酸和氢氟酸的混合液,注入酸性滑溜水与非酸性滑溜水的排量至少是第一步中注入酸性滑溜水和非酸性滑溜水的排量的1.2倍以上。

上述第五步中,水基携压裂液为胍胶压裂液,其包括0.35份至0.5份的羟丙基胍胶粉、0.5份至3份的助排剂、0.03份至0.8份的ph值调解剂、0.1份至2份有机硼交联剂、0.01份至0.1份的破胶剂,并且胍胶压裂液需满足:储层温度下170s-1剪切1小时后的粘度≥70mpa·s、破胶液表面张力≤25mn/m、破胶液粘度≤5mpa·s。

上述非酸性滑溜水包括0.5份至1份的助排剂、0.08至0.2份分子量m为500万至900万的乳液聚丙烯酰胺,并且,非酸性滑溜水需满足:同清水相比降阻率≥60%、粘度≤10mpa·s、最佳粘度值为2mpa·s至8mpa·s、表面张力≤25mn/m。

上述非酸性滑溜水中助排剂为氟碳类型水基压裂助排剂,氟碳类型水基压裂助排剂优选kml-zp酸化助排剂或yl-103酸化助排剂。

本发明使裂缝继续向前扩孔延伸的能力增加,可在很大程度上增加了过酸微裂缝末端的延伸压力,从而增加了微裂缝延伸的长度,能够最大化地对射孔点周围进行缝网体积压裂改造,本发明中的酸性滑溜水可以解决目前复杂油气层体积压裂中面临裂缝导流能力递减迅速、压后产量递减快、有效期短的难题,最大限度地提高裂缝的改造体积及导流能力的长效性及压后稳产期,提高该类储层的压裂改造效果及储层动用程度,从另外一角度来分析,若达到常规滑溜水体积压裂所达到的体积改造效果,使用本发明的方法可以节省10%至30%的作业流体,因此使用酸性滑溜水可以节约成本,也有利于压裂液的返排;本发明最大亮点在于将常规的平面上的厚度不高的非规则椭园体缝网体积压裂效果,提升至立体程度更高的缝网体积压裂效果,这样使射孔点周围的“网络裂缝”系统更加复杂与发达,其压裂效果将优于使用非酸性滑溜水施工所产生的缝网体积压裂效果,使井筒附近的缝网体积改造效果达到最大化,本发明现场施工简便易行,可以降低滑溜水用量,可进行即用即配方式一体化施工。

附图说明

附图1为本发明中缝网体积增加能力公式。

附图2为本发明中裂缝延伸压力增加能力公式。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制,可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明,均为现技术中公知公用的化学试剂和化学用品;本发明中的百分数如没有特殊说明,均为质量百分数;本发明中的水如没有特殊说明,为自来水或纯净水;本发明中的溶液若没有特殊说明,均为溶剂为水的水溶液,例如,盐酸溶液即为盐酸水溶液;本发明中的常温一般指15℃到25℃的温度,一般定义为25℃。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述:

实施例1,该增加复杂油气层缝网体积压裂效果的方法,其特征在于按下述步骤进行:第一步,平面缝网改造,向射孔点附近裂缝型储层的平面裂缝中依次交替注入非酸性滑溜水和酸性滑溜水;第二步,增粘支缝形成,对非酸性滑溜水和酸性滑溜水进行增粘并加入支撑转向剂;第三步,人工裂缝形成,注入水基压裂液,在射孔点两侧形成缝长不少于100米的人工裂缝;第四步,立体缝网改造,依次交替注入非酸性滑溜水和酸性滑溜水,对人工裂缝壁面进行缝网体积压裂改造,以段塞方式不少于三次对非酸性滑溜水和酸性滑溜水进行增粘,并加入支撑转向剂;第五步,人工裂缝填砂;第六步,注入顶替液,并关井一段时间开井排液,产出油气。

第一步中对射孔点附近的储层进行平面缝网体积压裂改造,非酸性滑溜水起到扩孔的作用,酸性滑溜水起到溶蚀的作用,依次交替注入非酸性滑溜水和酸性滑溜水,起到扩孔、溶蚀交替作用的目的,这样能够有效对裂缝壁面及裂缝内的可溶矿物进行溶蚀,达到对已撑开的微裂缝进一步扩孔的目的,根据达西定律,可在很大程度上增加了过酸微裂缝末端的延伸压力,使裂缝继续向前扩孔延伸的能力增加,从而增加了微裂缝延伸的长度;非酸性滑溜水为现有公知技术。第二步中,对滑溜水进行增粘,是在连续施工的基础上,对滑溜水进行增粘,目的是保障支撑转向剂在滑溜水中能均匀分散,均匀进入多条延伸中的微裂缝中,防止支撑转向剂从井口向微裂缝运移过程中,由于滑溜水粘度较低,聚集成团或形成支撑转向剂在流体中分散不均匀,导致各条裂缝中支撑转向剂进入不均匀,影响主裂缝与支裂缝的形成与延伸。第三步中,水基压裂液为现有公知技术,其为水基胍胶压裂液或酸性羧甲基胍胶压裂液或缔合物压裂液或聚丙烯酰胺压裂液。第四步,以段塞方式不少于三次对滑溜水进行增粘,并加入支撑转向剂为保障后续人工裂缝的填砂作业具有较理想的滤失性能。

实施例2,作为上述实施例的优化,酸性滑溜水包括5份至25份的盐酸、0份至8份的氢氟酸、1份至2份的缓蚀剂、0.5份至1份的柠檬酸、0.5份至1份的助排剂、0.5份至2.5份的降阻剂,并且,酸性滑溜水需满足缓蚀率≤0.5g/m2·h、同清水相比降阻率≥40%、酸液的粘度≤10mpa·s、最佳粘度值为2mpa·s至8mpa·s、表面张力≤25mn/m。本发明的酸性滑溜水具有很好的缓蚀效果,在最佳用量的情况下,缓蚀率≤0.5g/cm2.h;使油套管受到酸蚀而产生的危害降到最低。

实施例3,作为上述实施例2的优化,酸性滑溜水中缓蚀剂为咪唑啉类型的缓蚀剂;或/和,助排剂为氟碳类型的助排剂;或/和,降阻剂为耐酸降阻剂,其以丙烯酰胺单体与其它具有耐酸抗盐单体通过共聚而成,分子量600万至1000万之间。咪唑啉类型的缓蚀剂优选kml-hs酸化缓蚀剂或als-2酸化缓蚀剂,kml-hs酸化缓蚀剂由克拉玛依科美利化工有限责任公司生产,als-2酸化缓蚀剂由山东安丘市增塑剂厂生产;助排剂优选kml-zp酸化助排剂或yl-103酸化助排剂,kml-zp酸化助排剂由克拉玛依科美利化工有限责任公司生产,yl-103酸化助排剂由云龙化工原料有限公司销售部生产;降阻剂优选hjz-2高温酸液降阻剂或kml-jz1乳液降阻剂,hjz-2高温酸液降阻剂由石油勘探开发科学研究院分院生产,kml-jz1乳液降阻剂由克拉玛依科美利化工有限责任公司生产。

实施例4,作为实施例2、实施例3的优化,酸性滑溜水中盐酸和氢氟酸的加入量具体为:当储层中酸溶矿物质含量为0%至5%、酸溶矿物质主要成份为粘土和硅酸盐时,盐酸的加入量为15份至25份,氢氟酸的加入量为4份;当储层中酸溶矿物质含量为5%至25%、酸溶矿物质主要成份为粘土和硅酸盐时,盐酸的加入量为15份至25份,氢氟酸的加入量为2份;当储层中酸溶矿物质含量为25%至50%、酸溶矿物质主要成份为方解石时,盐酸的加入量为15份至25份,氢氟酸的加入量为1份;当储层中酸溶矿物质含量为50%至80%、酸溶矿物质主要成份为灰岩时,盐酸的加入量为15份至25份,氢氟酸不加。

实施例5,作为上述实施例的优化,第一步和第四步中,酸性滑溜水与非酸性滑溜水的匹配关系如下所示:当储层中酸溶矿物质含量为0%至5%、酸溶矿物质主要成份为粘土和硅酸盐时,酸性滑溜水的注入量为v总*5%;当储层中酸溶矿物质含量为5%至25%、酸溶矿物质主要成份为粘土和硅酸盐时,酸性滑溜水的注入量为v总*25%;当储层中酸溶矿物质含量为25%至50%、酸溶矿物质主要成份为方解石时,酸性滑溜水的注入量为v总*50%;当储层中酸溶矿物质含量为50%至80%、酸溶矿物质主要成份为灰岩时,酸性滑溜水的注入量为v总*80%;其中,v总为酸性滑溜水的体积与非酸性滑溜水体积之和。在该步骤中,要求酸性滑溜水与非酸性滑溜水有一定的比例,主要原因是对于一些酸溶矿物较小的复杂油气层,如页岩储层,酸溶矿物含量可能小2%,对这样的储层若全程使用酸性滑溜水,会浪费过剩的酸液,增加作业成本。

实施例6,作为上述实施例的优化,第一步,酸性滑溜水中酸液的施工排量为5m3/min至12m3/min,其中,酸液是指盐酸和氢氟酸的混合液,注入酸性滑溜水和非酸性滑溜水的排量不小于5m3/min。

实施例7,作为上述实施例的优化,第二步中,对非酸性滑溜水和酸性滑溜水进行增粘的方法是在施工过程中向酸性滑溜水和非酸性滑溜水中加入3%至5%的烷基季铵盐、0.5%至2%的苯甲酸钠、1%至3%的氯化钾,使酸性滑溜水和非酸性滑溜水的粘度增加至5mpa·s至15mpa·s,其中,烷基季铵盐为十二烷基氯化铵、十四烷基氯化铵、吉米奇季铵盐中的一种以上。

实施例8,作为上述实施例的优化,第二步中,支撑转向剂为40目至70目的陶粒,以非酸性滑溜水和酸性滑溜水总量的1%至8%的比例加入。

实施例9,作为上述实施例的优化,第二步中,对非酸性滑溜水和酸性滑溜水进行增粘并加入支撑转向剂,并且以段塞形式加入。

实施例10,作为上述实施例的优化,第四步中,酸性滑溜水中酸液的施工排量为5m3/min至12m3/min,其中,酸液是指盐酸和氢氟酸的混合液,注入酸性滑溜水与非酸性滑溜水的排量至少是第一步中注入酸性滑溜水和非酸性滑溜水的排量的1.2倍以上。

实施例11,作为上述实施例的优化,第五步中,水基携压裂液为胍胶压裂液,其包括0.35份至0.5份的羟丙基胍胶粉、0.5份至3份的助排剂、0.03份至0.8份的ph值调解剂、0.1份至2份有机硼交联剂、0.01份至0.1份的破胶剂,并且胍胶压裂液需满足:储层温度下170s-1剪切1小时后的粘度≥70mpa·s、破胶液表面张力≤25mn/m、破胶液粘度≤5mpa·s。

实施例12,作为上述实施例的优化,非酸性滑溜水包括0.5份至1份的助排剂、0.08至0.2份分子量m为500万至900万的乳液聚丙烯酰胺,并且,非酸性滑溜水需满足:同清水相比降阻率≥60%、粘度≤10mpa·s、最佳粘度值为2mpa·s至8mpa·s、表面张力≤25mn/m。

实施例13,作为上述实施例12的优化,非酸性滑溜水中助排剂为氟碳类型水基压裂助排剂。氟碳类型水基压裂助排剂优选kml-zp酸化助排剂或yl-103酸化助排剂。kml-zp酸化助排剂由克拉玛依科美利化工有限责任公司生产,yl-103酸化助排剂由云龙化工原料有限公司销售部生产。

本发明可以有效地改观目前缝网体积压裂的技术效果,具有很好的实用性。

本发明的酸性滑溜水集常规滑溜水与酸液性能于一身,在复杂油气层中,可以替代常规滑溜水,可实现现场排量≥8m3/min的缝网体积压裂施工;本发明使用酸性滑溜水,主要技术目的:

①对裂缝壁面及裂缝内的可溶矿物进行溶蚀,达到对已撑开的微裂缝进一步扩孔,增加压力传递能力;根据达西定律,可降低0.5倍至3倍过酸微裂缝两端的压差,在很大程度上增加了过酸微裂缝末端的延伸压力,使裂缝继续向前扩孔延伸的能力增加,从而增加了缝网体积;

②由于酸液对裂缝壁面的腐蚀,改变了缝面的粗糙度,增加了裂缝闭合后的导流能力,因此本发明能够最大限度地提高裂缝改造体积及导流能力的长效性及压后稳产期,提高该类储层的压裂改造效果及储层动用程度。从另外一角度来分析,若达到常规滑溜水体积压裂所达到的体积改造效果,使用本发明的方法可以节省10%至30%作业流体,因此使用酸性滑溜水可以节约成本,也有利于压裂液的返排;本发明将裂缝改造分成两部分,第一部分是对近井地带的微裂缝体系进行改造:裂缝的延伸与发展因受地应力及裂缝原始方向的影响,大致缝网体积形状是以射孔点为中心,在某一平面上发展起来的,厚度不高的非规则椭园体,在第一部分缝网体积改造中,按实际设计需要,分别对滑溜水进行增粘,使酸性滑溜水和非酸性滑溜水的粘度增加至5mpa·s至15mpa·s的段塞,段塞的主要作用是携带支撑转向剂,其技术目的是在一条微裂缝在延伸的过程中,转向剂起到支撑与堵塞作用,适时终止主缝的发展,在终止处会再“憋出”若干支缝,使一个缝网体系更加复杂,即有主缝又有支缝的存在,而且不同位置的主裂缝与支缝间又相互连通,实现大范围的“网络裂缝”系统,提高施工效率,为增加体积压裂的立体性,本发明利用一段高粘流体,制造以射孔点两侧形成具有一定对称性与长宽高的人工裂缝;第二部分中酸性滑溜水和非酸性滑溜水对该人工裂缝壁面上所触及的微裂缝体系进行充分的缝网体积压裂改造,此部分的施工排量应高于前部分的1.2倍以上,确保裂缝壁面上的微裂缝全部得到改造,支撑转向段塞至少进行3次,为保障后续填砂作业时,具有较理想的滤失性;本发明缝网体积压裂工艺方式,更有利于沟通更多的新缝,形成立体的缝网改造体系,最后注入包含大粒径支撑剂的混砂压裂液以完成对人工裂缝的支撑。

缝网体积增加能力公式如附图1所示:

其中:1、β:裂缝延伸压力增加能力,%,β的计算公式如附图2所示;

2、vb:在立体裂缝改造步骤中使用的滑溜水总量,m3

3、va:在常规缝网体积压裂改造中使用的滑溜水总量,m3

4、a1与a2为与溶蚀量与形状参数,可由实验进行确定;

5、c%为酸液总浓度。

本发明的主要特征:

1、在复杂油气层中,本发明使用酸性滑溜水替代常规的滑溜水,实现现场排量≥8m3/min的体积压裂施工,使用酸性滑溜水,主要目的是对裂缝壁面及裂缝内的可溶矿物进行溶蚀,达到对已撑开的微裂缝进一步扩孔的目的,根据达西定律,可在很大程度上增加了过酸微裂缝末端的延伸压力,使裂缝继续向前扩孔延伸的能力增加,从而增加了微裂缝延伸的长度,最大化地对射孔点周围进行缝网体积压裂改造,并用水基携砂压裂液在井筒两翼形成较对称的人工裂缝,并对人工裂缝壁面的微裂缝体系进行立体上的缝网体积压裂改造,最后完成人工裂缝的填砂作业。

2、酸性滑溜水具有土酸特性,可以对裂缝中的粘土、硅酸盐、部分基质成份进行刻蚀,增加了扩孔能力及增加了裂缝壁面粗糙度,因此,本发明中的酸性滑溜水可以解决目前复杂油气层体积压裂中面临裂缝导流能力递减迅速、压后产量递减快、有效期短的难题,最大限度地提高裂缝的改造体积及导流能力的长效性及压后稳产期,提高该类储层的压裂改造效果及储层动用程度;从另外一角度来分析,若达到常规滑溜水体积压裂所达到的体积改造效果,使用本发明的方法可以节省10%至30%的作业流体,因此使用酸性滑溜水可以节约成本,也有利于压裂液的返排;

3、本发明最大亮点在于,将常规的平面上的厚度不高的非规则椭园体缝网体积压裂效果,提升至立体程度更高的缝网体积压裂效果。因此本发明利用一段高粘流体,制造以射孔点两侧对称的,具有一定长宽高的人工裂缝;再利用酸性滑溜水和非酸性滑溜水对该人工裂缝壁面上所触及的微裂缝体系进行充分的缝网体积压裂,此段的施工排量应高于平面缝网改造步骤施工排量的1.2倍以上,确保裂缝壁面上的微裂缝全部得到充分改造,这样使射孔点周围的“网络裂缝”系统更加复杂与发达,其压裂效果将优于使用非酸性滑溜水施工所产生的缝网体积压裂效果,使井筒附近的缝网体积改造效果达到最大化。

4、本发明现场施工简便易行,可以降低滑溜水用量,可进行即用即配方式一体化施工,便于现场操作,主要适应于储层温度≤120℃,储层深度≤5000m的裂缝型复杂油气层进行缝网体积压裂改造施工。

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

a井为某区块的一口直井,储层为白垩系火山岩裂缝性储层,油气显示层段为3322.6m至3352.9m,岩性为含有少量方解石与泥质裂缝充填,全井矿物具体成份分析如表1所示。射孔段3325m至3331m,地层温度为86℃,压力梯度2.14mpa/100m。渗透率0.1md至0.4md,孔隙度5.5%至9.8%。岩芯酸蚀率为30.5%。从取芯物性来看,充填物主要为灰岩和少量方解石与泥质,与稀盐酸反应,裂缝较发育。采用本发明提出的复杂油气层增效方法,进行了缝网体积压裂方案设计。

具体实施方法为:

1.体积压裂施工规模,体积压裂规模如表2所示

2.酸性滑溜水

⑴酸性滑溜水配方:

10%盐酸+3%氢氟酸+1.5%als-2酸化缓蚀剂+1%柠檬酸+1%kml-zp酸化助排剂+1.2%kml-jz1乳液降阻剂。余量为水;

⑵酸性滑溜水性能指标如表3所示;

⑶酸性滑溜液量:

滑溜水总液量为800m3;其中平面缝网体积压裂中用量500m3与立体缝网体积压裂中用量300m3

⑷酸性滑溜水与常规滑溜水比例分配

在平面缝网体积压裂中滑溜水用量500m3,其中酸性滑溜水液量为500*50%=250m3,常规滑溜水液液量500m3-250m3=250m3;立体缝网体积压裂中用量300m3,酸性滑溜水液量为300*50%=150m3,常规滑溜水液液量300m3-150m3=150m3

3.非酸性常规滑溜水配方

0.02%乳液聚丙酰胺+0.5%kml-zp助排剂+1%氯化钾。余量为水;

4.胍胶压裂液

⑴液体配方:0.45%羟丙基胍胶粉+0.5%kml-zp助排剂+0.1%碳酸钠+1%kml-yp有机硼交联剂(克拉玛依科美利化工有限责任公司)+0.05%过硫酸铵

⑵液量:100m3

5.泵注程序

①循环试压:活性水3-5m3排量0.5-1m3/min

②平面缝网改造:酸性滑溜水250m3排量6m3/min

增粘转向40m3排量6m3/min70-100目陶粒2m3

常规滑溜水210m3排量6m3/min

③人工裂缝:胍胶压裂液100m34m3

④立体缝网改造:酸性滑溜水150m3排量6m3/min

增粘转向30m3排量6m3/min70-100目陶粒1m3

常规滑溜水120m3排量6m3/min

⑤人工裂缝填砂:胍胶压裂液100m3排量4m3/min40目陶粒25m3

⑥顶替:活性水16m3排量3m3/min

⑦测压降:停泵后测压降30min,然后按试气工程要求放喷

6.缝网体积增加能力:α=β+vb/va=46.1%+300/500=106.1%

综上所述,本发明使裂缝继续向前扩孔延伸的能力增加,可在很大程度上增加了过酸微裂缝末端的延伸压力,从而增加了微裂缝延伸的长度,能够最大化地对射孔点周围进行缝网体积压裂改造,本发明中的酸性滑溜水可以解决目前复杂油气层体积压裂中面临裂缝导流能力递减迅速、压后产量递减快、有效期短的难题,最大限度地提高裂缝的改造体积及导流能力的长效性及压后稳产期,提高该类储层的压裂改造效果及储层动用程度,从另外一角度来分析,若达到常规滑溜水体积压裂所达到的体积改造效果,使用本发明的方法可以节省10%至30%的作业流体,因此使用酸性滑溜水可以节约成本,也有利于压裂液的返排;本发明最大亮点在于将常规的平面上的厚度不高的非规则椭园体缝网体积压裂效果,提升至立体程度更高的缝网体积压裂效果,这样使射孔点周围的“网络裂缝”系统更加复杂与发达,其压裂效果将优于使用非酸性滑溜水施工所产生的缝网体积压裂效果,使井筒附近的缝网体积改造效果达到最大化,本发明现场施工简便易行,可以降低滑溜水用量,可进行即用即配方式一体化施工。

以上技术特征构成了本发明的实施例,其具有较强的适应性和实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。

表1.全井矿物分析

表2.体积压裂施工规模

表3.酸性滑溜水性能指标

注:经过实验测定β=310(c%)+346(c%)2;此井酸度c%为13%。

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