一种适用于碳酸盐岩油藏的控水酸压方法_2

文档序号:9232276阅读:来源:国知局
所用的覆膜 砂购自北京仁创科技集团有限公司。
[0034] 本发明的适用于碳酸盐岩油藏的控水酸压方法包括如下工序:
[0035] (1)施工开始时,以低排量(排量即施工时每分钟内注入的流体的体 积)I. 0-3. OmVmin将滑溜水前置液泵注入地层,并阶梯提排量;具体地,注入前置液的初始 排量为I. 〇m3/min,在爬坡压力小于40MPa时,使排量台阶式递增到2. 0m3/min,直至爬坡压 力增加到大于等于40MPa小于60MPa的范围时保持排量在3. 0m3/min,爬坡压力达到60MPa 以上时停止提高排量。将压井液顶出油管以降低油管摩阻。
[0036] 其中,按重量百分比计,滑溜水前置液包括:0. 2-0. 3 %胍胶,0. 025 % pH值调节 剂,以及余量水。〇. 2-0. 3 %胍胶表示IOOt滑溜水中含0. 2-0. 3t胍胶,0. 025% pH值调节 剂表示IOOt滑溜水中pH调节剂含量为0. 025t。本发明中使用的其它物质所涉及的百分数 含义类似。
[0037] (2)将排量提高至3. 5-4. 5m3/min,泵注冻胶压裂液,压开井筒附近地层,拓展裂缝 宽度,为加砂创造条件。
[0038] 其中,按重量百分比计,所述冻胶压裂液包括:0. 4-0. 45 %胍胶,I. 0 %破乳剂, I. 0%助排剂,0. 02% pH值调节剂,0. 5%温度稳定剂,0. 6%交联剂,以及余量水。优选地, 所述冻胶压裂液包括:〇. 4 %胍胶,I. 0 %破乳剂,I. 0 %助排剂,0. 02% pH值调节剂,0. 5% 温度稳定剂,〇. 6 %交联剂,以及余量水。
[0039] 压裂液粘度越大,裂缝内压降越大,造成裂缝高度和宽度大,而裂缝长度减小。发 明人通过研宄发现,压裂液中胍胶浓度越低,其粘度就越低,因此,通过优化降低胍胶液浓 度实现对裂缝高度的控制。常规酸压,压裂液中胍胶重量百分比浓度为0. 5% -0. 6%,压裂 液粘度为324-431mPa *s。而本发明使用的压裂液中胍胶重量百分比浓度为0. 4%-0. 45%, 使压裂液粘度降低至105-192mPa · s,从而有利于控制逢高。
[0040] 当注入地层的冻胶压裂液达到SO-IOOm3时,开始下一工序。
[0041] (3)以排量3. 5-4. 5m3/min将冻胶携砂液注入地层,同时以4 % -6 %的砂比将覆膜 砂注入地层。
[0042] 其中,砂比是指覆膜砂砂粒的视体积与冻胶携砂液体积的百分比。对于冻胶而言, 不携砂时称作冻胶压裂液,携砂时称作冻胶携砂液,因此,冻胶压裂液与冻胶携砂液二者组 成是相同的。而对于滑溜水而言,根据滑溜水在泵注程序里的作用,把滑溜水分别叫做滑溜 水前置液、滑溜水隔离液及滑溜水顶替液,三者成分相同。
[0043] 所用的覆膜砂可以是20-140目(泰勒筛)的覆膜砂,例如,100目的覆膜砂,或者 65 %的100目覆膜砂+35 %的20-40目覆膜砂,或者35 %的100目覆膜砂+65 %的20-40目 覆膜砂;优选地,所用的覆膜砂是70-140目混合粒径的覆膜砂。其真密度是2. 55g/cm3,视 密度是I. 52g/cm3。注入地层中的覆膜砂的量共计是8-14吨。
[0044] 本发明的方法综合优化了覆膜砂粒径、加砂浓度、加砂时机、加砂量和加砂方式等 参数。
[0045] 对于覆膜砂粒径,碳酸盐岩油藏储层裂缝发育,缝宽一般在几毫米不等,发明人通 过进行小型压裂测试分析发现,近井筒摩阻介于2. 95-12. 3MPa之间,平均6. 58MPa,这说明 缝宽窄,裂缝弯曲严重,对覆膜砂粒径较敏感,易优选小粒径覆膜砂,同时考虑到渗油效果, 发明人分析认为采用70-140目混合粒径覆膜砂,可以实现较好的效果。
[0046] 对于覆膜砂加砂浓度,发明人进行了渗透率测定实验,将携砂液与不同浓度控缝 高剂混合注入人造岩心裂缝,控缝高剂形成阻拦层,然后对岩心进行渗透率测定,以确定携 砂液和控缝高剂的最优组合及其阻拦效果。发明人经研宄发现,当加砂砂比为6%时,可实 现较好的控制裂缝向下延伸的效果。
[0047] 加砂浓度:是指单位体积的携砂液所携带的砂的重量,单位是kg/m3。
[0048] 砂比:是指压裂施工过程中加砂视体积与所用携砂液的体积百分比,R为砂比,CO 为砂浓度,仏为覆膜砂视密度,则砂浓度与砂比的关系公式为:R = CO/D sX 100%。
[0049] 对于加砂时机,一方面,施工前期需要足够的排量和前置液注入量,来扩展人工裂 缝宽度,避免裂缝宽度不够时砂粒在近井地带大量沉积,造成砂堵;另一方面,若排量过高 或前置液注入量太大,又容易导致裂缝高度过度延伸,缝高失控。为了降低施工砂堵风险, 加砂时机确定在施工前期阶梯提排量4. Om3Aiin左右,泵注压裂液80-100m3时开始加砂。
[0050] 对于加砂量,加砂量会影响人工隔层的铺设厚度,从而影响人工隔层与产层之间 的应力差,加砂量过低,形成的人工隔层过薄,不能有效阻拦裂缝向下延伸;加砂量过大,容 易造成砂堵,导致施工无法继续进行。发明人通过研宄发现,加砂量为8-14吨时可实现较 好的控缝高效果,当加砂量超过14吨后,缝高减小幅度变小。
[0051] 通过综合优化了覆膜砂粒径、加砂浓度、加砂时机、加砂量和加砂方式等参数,将 携砂液与不同浓度的覆膜砂混合液压入人工裂缝,覆膜砂在裂缝中下沉形成阻拦层,抑制 人工裂缝高度过度延伸,后期增加地层水流动压差,达到有效控制下缝高延伸,阻缓含水上 升速度,实现碳酸盐岩油藏控水增油的目的。具体地,在压裂作业中,覆膜砂进入裂缝后,在 重力作用下沉于裂缝的底部,形成一个低渗透具有选择性的人工隔层。它限制了携砂液压 力向下部传递,从而达到改变缝内垂向上流压的分布,降低了下部井段中缝内流压与地应 力之差,也就增加了下隔层与产油层之间的地应力差,这样一来就抑制了缝高的增加。它提 高了压裂效率,起到控缝高作用,使后来注入的携砂液转为水平流向,从而使缝长增加。另 一方面,砂粒表面在地层温度作用下经过一定时间后固结形成过滤层,在生产过程中也可 以起到阻水作用。
[0052] (4)以排量3. 5-4. 5m3/min泵注冻胶压裂液或滑溜水隔离液,将井筒中冻胶携砂液 顶入地层,并稳定造缝。在该工序中,冻胶压裂液与滑溜水隔离液均起到隔离作用,将工序 (3)中冻胶携砂液所携覆膜砂与后面注入的酸液隔离。
[0053] (5)以排量3.5-4.5m3/min将泵注胶凝酸(优选140°C的高温胶凝酸),将井筒中 压裂液顶入地层,并稳定造缝。当注入体积是油管容积与油管下部井筒容积之和时,将排量 提高至5. 0-6. 0m3/min,继续注入胶凝酸(优选140°C的高温胶凝酸),酸蚀人工裂缝,形成 蚓状裂缝。
[0054] 其中,按重量百分比计,所述胶凝酸包括:20% HC1,0. 8% -1. 0%胶凝剂,2. 0%缓 蚀剂,1. 〇 %助排剂,1. 〇 %铁离子稳定剂,1. 〇 %破乳剂。
[0055] (6)以排量4. 0-5. Om3Aiin泵注顶替液,将井筒中的鲜酸液顶入地层。停止泵注, 测录泵压降低值20min,评价裂缝吸液能力。施工结束。
[0056] 其中,按照重量百分比计,所述顶替液包括:0.2-0. 3 %胍胶,0.025% pH值调节 剂,以及余量水,优选地,所述顶替液包括:〇. 3 %胍胶,0. 025% pH值调节剂,以及余量水。
[0057] 在上述整个施工过程中,施工排量和施工规模(施工规模主要是指施工用液量, 对于给定注液排量则反映为注液时间)都得到了优化。常规酸压,压裂液排量一般在 5. 0-6. 0m3/min,而本发明的方法将压裂液等的排量控制在3. 5-4. 5m3/min,从而可以将缝高 控制在40m以内,有利于控制酸压人工裂缝高度的增长。此外,常规酸压,施工规模一般是 600-800m3,通常会造成造缝时间长,裂缝几何尺寸增加,而本发明将施工规模优化降低至 400-600m3,从而可以减小造缝时间,进而达到控制缝高的目的。其中,工序(1)-(6)所注入 的液体的体积占注入地层的液体的总体积比例分别为:工序(1)中,所述滑溜水前置液占 3% -5 % ;工序(2)中,所述冻胶压裂液占15% -25% ;工序(3)中,所述冻胶携砂液与覆膜 砂之和占15% -25%;工序(4)中,所述冻胶或者滑溜水隔离液占3% -5%;工序(5)中,所 述胶凝酸占46% -55% ;工序(6)中,所述顶替液占8% -13%。
[0058] 阶梯升高加覆膜砂指的是在加覆膜砂阶段,首先以较低砂浓度开始注入,保持一 段注入时间,根据压力变化调整加砂浓度,如果压力增加缓慢,则调高砂浓度继续进行加砂 作业,直到达到设计的最大加砂浓度。实时段塞式加覆膜砂指的是在加覆膜砂阶段,把加覆 膜砂分成几个阶段,前后两个阶段之间顺序注入压裂液或滑溜水。即把顺序注入压裂液、携 砂液加砂看成是一个段塞,施工全过程是几个段塞的组合。实际上就是工序(2)和工序(3) 的多次重复,例如工序(2)先以排量3. 5-4. 5m3/min将冻胶压裂液IOOm3注入地层,然后工 序⑶以砂浓度l〇〇Kg/m3在IOOm 3冻胶携砂液中加入覆膜砂10t,再重复工序⑵和工序 (3),完成两个段塞的组合。实时段塞式加覆膜砂的各个段塞里,涉及加砂的阶段可以选择 阶梯升高加覆膜砂的方式,也可以以某一固定浓度加覆膜砂的方式,根据泵压变化情况调 整加砂方式和加砂浓度。
[0059] 另外,需要说明的是,凡是本领域常用的用
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