一种气井储层的改造方法与流程

1.本发明涉及一种气井储层的改造方法，属于油气生产领域。


背景技术：

2.在油气生产中，低孔低渗的非常规油气藏自然产能一般较低，需进行储层改造才能获得工业油气流，目前采用的储层改造工艺包括：酸化改造工艺和压裂改造工艺。
3.其中，酸化改造工艺主要采用酸液体系对储层岩石进行溶蚀，生成酸蚀蚓孔，从而形成生产通道；压裂改造工艺主要是通过泵车在气井的井口高压泵入压裂液体系，将地层压开，进而产生人工裂缝，人工裂缝可以连通远端的天然裂缝，增大改造范围，提升增产效果。
4.但是，无论是酸化改造工艺，还是压裂改造工艺，都属于单一的储层改造工艺，单一的储层改造工艺的增产效果有限，尤其是针对复杂的非常规油气藏的增产效果更是不佳。


技术实现要素：

5.本发明提供的气井储层改造方法，可以根据待改造井的种类以及待改造井的改造评价参数选择对应的改造方法，可以极大的提高改造增产效果，适用于非常规油气藏气井。
6.本发明提供一种气井储层的改造方法，其中，包括以下步骤：
7.1)确定待改造井的种类；
8.2)在待选改造评价参数中，根据所述待改造井的种类确定实际改造评价参数；
9.3)在待选改造方法中，根据所述实际改造评价参数和漏失参数确定实际改造方法；
10.其中，所述待选改造评价参数包括所述待改造井的纵向裂缝参数和结垢类型参数；
11.所述待选改造方法包括压裂改造方法、酸化-压裂复合改造方法和非酸化-压裂复合改造方法。
12.如上所述的改造方法，其中，步骤1)包括：
13.若所述待改造井没有进行正式投产，所述待改造井为第一井种；
14.若所述待改造井已经进行正式投产，所述待改造井为第二井种。
15.如上所述的改造方法，其中，步骤2)包括：
16.若所述待改造井为第一井种，所述实际改造评价参数为所述纵向裂缝参数。
17.如上所述的改造方法，其中，步骤3)包括：
18.所述纵向裂缝参数包括纵向裂缝密度、纵向裂缝有效密度、纵向裂缝开启程度；
19.若所述纵向裂缝密度＞0.5条/m、所述纵向裂缝有效密度＞0.25条/m、所述纵向裂缝开启程度＞50％，且所述漏失参数为第一阈值，则所述实际改造方法为所述压裂改造方法；
20.若所述纵向裂缝密度＞0.5条/m、所述纵向裂缝有效密度＞0.25条/m、所述纵向裂缝开启程度＞50％，且所述漏失参数为第二阈值，则所述实际改造方法为所述非酸化-压裂复合改造方法。
21.如上所述的改造方法，其中，步骤3)还包括：
22.所述纵向裂缝参数包括纵向裂缝密度、纵向裂缝有效密度、纵向裂缝裂缝开启程度；
23.若所述纵向裂缝密度≤0.5条/m、所述纵向裂缝有效密度≤0.25条/m、所述纵向裂缝开启程度≤50％，且所述漏失参数为第一阈值，则所述实际改造方法为所述酸化-压裂复合改造方法。
24.如上所述的改造方法，其中，步骤2)还包括：
25.若所述待改造井为第二井种，所述实际改造评价参数为所述结垢类型参数。
26.如上所述的改造方法，其中，步骤3)还包括：
27.若所述结垢类型参数为碳酸盐结垢，则所述实际改造方法为所述酸化-压裂复合改造方法。
28.如上所述的改造方法，其中，步骤3)还包括：
29.若所述结垢类型参数为硫酸盐结垢，则所述实际改造方法为所述非酸化-压裂复合改造方法。
30.如上所述的改造方法，其中，还包括根据所述待改造井中隔夹层的参数确定所述待改造井的改造位置，所述参数包括所述隔夹层的组成和所述隔夹层中各组成的厚度。
31.如上所述的改造方法，其中，若所述隔夹层包括泥质隔层和泥沙岩，且所述泥质隔层的厚度＞1.5m，所述泥沙岩的厚度＞5m，则所述改造位置设置于所述隔夹层之上。
32.本发明提供一种气井储层的改造方法，包括以下步骤：1)确定待改造井的种类；2)在待选改造评价参数中，根据所述待改造井的种类确定实际改造评价参数；3)在待选改造方法中，根据所述实际改造评价参数和漏失参数确定实际改造方法；其中，所述待选改造评价参数包括所述待改造井的纵向裂缝参数和结垢类型参数；所述待选改造方法包括压裂改造方法、酸化-压裂复合改造方法和非酸化-压裂复合改造方法。本发明提供的气井储层改造方法，可以根据待改造井的种类以及待改造井的改造评价参数选择与待改造井更为匹配的改造方法，进而有效地解决了当前非常规油气藏的油气井产量低的现象，实现了改造增产效果的提升。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案，下面对本发明实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
34.图1为本发明一些实施方式中气井储层的改造工艺流程图；
35.图2为本发明一些实施方式中第一井种的改造工艺流程图；
36.图3为本发明一些实施方式中第二井种的改造工艺流程图；
37.图4为本发明实施例中某盆地的裂缝性储层气藏图。
具体实施方式
38.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.图1为本发明一些实施方式中气井储层改造的工艺流程图。如图1所示，本发明的第一方面提供一种气井储层的改造方法，包括以下步骤：
40.s101：确定待改造井的种类；
41.s102：在待选改造评价参数中，根据待改造井的种类确定实际改造评价参数；
42.s103：在待选改造方法中，根据实际改造评价参数和漏失参数确定实际改造方法；
43.其中，待选改造评价参数包括待改造井的纵向裂缝参数和结垢类型参数；
44.待选改造方法包括压裂改造方法、酸化-压裂复合改造方法和非酸化-压裂复合改造方法。
45.可以理解的是，本发明中，首先确定待改造井的种类；
46.然后根据待改造井的种类，在待选改造评价参数中确定与井种匹配改造评价参数，即实际改造评价参数。具体地，待选改造评价参数中包括纵向裂缝参数和结垢类型参数，每个井种与纵向裂缝参数和结垢类型参数中的一个具有对应关系；
47.最后根据实际改造评价参数和待改造井的漏失参数，在待改造方法中确定与实际改造评价参数和漏失参数匹配的改造方法，即实际改造方法。具体地，实际改造方法包括压裂改造方法、酸化-压裂复合改造方法和非酸化-压裂复合改造方法，实际改造评价参数和漏失参数与实际改造方法中的一个具有对应关系。
48.本发明中，压裂改造方法指的是，在待改造井的井口通过泵车高压泵入压裂液体系，通过压裂液体系将地层压裂，进而产生人工裂缝，人工裂缝可以与远端的天然裂缝连通，进而增加了改造的范围，可以提高待改造井的增产效果。
49.本发明对压裂液的组成不做特别限定，凡是可以使地层压裂产生裂缝的压裂液都属于本发明的保护范围之内。在一些实施方式中，压裂液可以包括瓜胶或黄原胶以及相关添加剂。
50.酸化-压裂复合改造方法指的是，首先采用酸性解堵剂对储层岩石之间的胶结物(碳酸钙、碳酸镁等碳酸盐)进行溶蚀，从而形成生产的通道；随后在待改造井的井口通过泵车高压泵入压裂液体系，通过压裂液体系将地层压裂，进而产生人工裂缝，人工裂缝可以与远端的天然裂缝连通，进而增加了改造的范围，可以提高待改造井的增产效果。
51.本发明对酸性解堵剂的组成不做特别限定，凡是可以使储层岩石之间的胶结物(碳酸钙、碳酸镁等碳酸盐)溶蚀的酸性解堵剂都属于本发明的保护范围之内，在一些实施方式中，酸性解堵剂可以包括盐酸或氢氟酸。
52.非酸化-压裂复合改造方法指的是，首先使用非酸性解堵剂对储层岩石进行分解，非酸性解堵剂会与储层岩石产生螯合作用(螯合作用指的是化学反应中金属离子以配位键与同一分子中的两个或更多的非金属配位原子连结而形成含有金属离子的杂环结构的一种作用)，使储层岩石分解，从而形成生产的通道；随后在待改造井的井口通过泵车高压泵入压裂液体系，通过压裂液体系将地层压裂，进而产生人工裂缝，人工裂缝可以与远端的天
然裂缝连通，进而增加了改造的范围，可以提高待改造井的增产效果。
53.本发明对非酸性解堵剂的组成不做特别限定，凡是可以与储层岩石产生螯合作用，使储层岩石分解的非酸性解堵剂都属于本发明的保护范围之内，在一些实施方式中，非酸性蚀刻剂可以包括螯合剂。
54.本发明提供的气井储层改造方法，可以根据待改造井的种类以及待改造井的改造评价参数选择与待改造井更为匹配的改造方法，可以改善当前单一的储层改造方法对待改造井的增产效果有限的问题，进而有效地解决了当前非常规油气藏的油气井产量低的技术问题，实现了改造增产效果的提升。
55.具体地，s101中，若待改造井没有进行正式投产，待改造井为第一井种；
56.若待改造井已经进行正式投产，待改造井为第二井种。
57.其中，第一井种可以为新井，第二井种可以为旧井。进一步地，若待改造井已经进行投产一个月以上，待改造井为第二井种。
58.s102中，若待改造井为第一井种，实际改造评价参数为纵向裂缝参数。
59.在具体的实施过程中，可以利用成像测井资料或岩心描述资料确定待改造井的纵向裂缝发育参数。
60.若待改造井为第二井种，实际改造评价参数为结垢类型参数。
61.对于第二井种，影响其产气量的主要因素就是结垢，可以理解为，由于待改造井产生结垢，结垢会导致裂缝被封堵，影响待改造井的产气量，所以实际改造评价参数为结构类型参数。
62.在具体的实施过程中，可以通过核定待改造井的产能，剖析待改造井产能核减的原因，在排除待改造井由于出砂或结蜡造成的井筒堵塞异常后，应用储层结构风险评价方法判断待改造井的结垢类型参数。
63.s103中，在本发明的一些实施方式中，纵向裂缝参数包括纵向裂缝密度、纵向裂缝有效密度、纵向裂缝开启程度；
64.图2为本发明一些实施方式中第一井种的改造工艺流程图。如图2所示，对于第一井种，若纵向裂缝密度＞0.5条/m、纵向裂缝有效密度＞0.25条/m、纵向裂缝开启程度＞50％，且漏失参数为第一阈值，则实际改造方法为压裂改造方法；
65.若纵向裂缝密度＞0.5条/m、纵向裂缝有效密度＞0.25条/m、纵向裂缝开启程度＞50％，且漏失参数为第二阈值，则实际改造方法为非酸化-压裂复合改造方法；
66.若纵向裂缝密度≤0.5条/m、纵向裂缝有效密度≤0.25条/m、纵向裂缝开启程度≤50％，且漏失参数为第一阈值，则实际改造方法为酸化-压裂复合改造方法。
67.本发明中，纵向裂缝密度指的是在待改造井的纵向上，每米具有的裂缝的条数；纵向裂缝有效密度指的是裂缝未被填充的密度；纵向裂缝的开启程度指的是未被填充的裂缝空间占裂缝总空间的百分比。
68.漏失参数为第一阈值指的是待改造井的储层不发生漏失，漏失参数为第二阈值指的是待改造井的储层发生漏失。
69.在待改造井的前期钻井过程中，地面泥浆罐内的泥浆通过钻杆泵入井内，进内的泥浆会再循环进入泥浆罐。若储层不发生漏失，则泥浆罐内的液面维持平衡，即体积不变，可以根据观察泥浆罐中泥浆的体积变化情况判断待改造井的储层是否发生漏失，当泥浆罐
中泥浆的体积降低时，储层发生漏失；当泥浆罐中泥浆的体积不变或者增大时，储层不发生漏失。
70.可以理解的是，若纵向裂缝密度＞0.5条/m、纵向裂缝有效密度＞0.25条/m、纵向裂缝开启程度＞50％，且储层不发生漏失，直接使用压裂改造方法对待改造井进行改造。
71.由于储层的裂缝密度大，并且储层不发生漏失，储层的裂缝不存在堵塞现象，所以可以直接使用压裂改造方法对待改造井进行改造，通过泵车高压泵入压裂液，将待改造井的地层压裂开，进而产生人工裂缝，所产生的的人工裂缝可以与原始的储层裂缝连通，增大了改造范围，可以提高待改造井的产能。
72.若纵向裂缝密度＞0.5条/m、纵向裂缝有效密度＞0.25条/m、纵向裂缝开启程度＞50％，且储层发生漏失，则使用非酸化-压裂复合改造方法对待改造井进行改造。
73.由于储层发生漏失，泥浆会渗入裂缝中堵塞裂缝，此时的泥浆含有重晶石(硫酸钡)，所以需要先使用非酸性解堵剂消除裂缝中的硫酸钡，非酸性解堵剂与裂缝中的硫酸钡发生螯合作用，将裂缝中的硫酸钡分解，获得未被堵塞的裂缝；然后通过泵车向待改造井中高压泵入压裂液，将待改造井的地层压裂开，产生人工裂缝，所产生的人工裂缝可以与原始的储层裂缝连通，增大了对待改造井的改造范围，可以提高待改造井的产能。
74.示例性地，当裂缝中的泥浆包括添加重晶石的重浆时，首先向地层泵入重晶石解堵剂(非酸性解堵剂)，重晶石解堵剂和重晶石重浆之间具有螯合作用，可以将重晶石中的硫酸根离子和钡离子分离，实现重晶石分解，获得未被堵塞的裂缝；随后通过泵车向待改造井中高压泵入压裂液，将待改造井的地层压裂开，产生人工裂缝，所产生的人工裂缝可以与原始的储层裂缝连通，增大了待改造井的改造范围，进而增大了待改造井的泄气面积，增大待改造井的产能。
75.在本发明的一些实施方式中，若纵向裂缝密度≤0.5条/m、纵向裂缝有效密度≤0.25条/m、纵向裂缝开启程度≤50％时，且储层不发生漏失，则使用酸化-压裂复合改造方法。
76.由于待改造井的裂缝密度较小，可以确定待改造井不发生漏失，并且可以确定待改造井的裂缝填充程度较高，此时裂缝中填充有碳酸钙、碳酸镁等碳酸盐，需要先使用酸性解堵剂对裂缝中的填充物进行溶蚀，使裂缝中的填充物溶解，获得未被填充的裂缝；随后在待改造井的井口通过泵车高压泵入压裂液体系，通过压裂液体系将地层压裂，进而产生人工裂缝，人工裂缝可以与远端的天然裂缝连通，进而增加了改造的范围，可以提高待改造井的增产效果。
77.在一些实施方式中，如果纵向裂缝的密度差异较大，可以根据各部分的纵向裂缝参数以及漏失参数对储层进行分类，分别根据上述情况对裂缝进行分情况改造。
78.示例性地，若某气井储层的第一段纵向裂缝密度＞0.5条/m、纵向裂缝有效密度＞0.25条/m、纵向裂缝开启程度＞50％，且漏失参数为第一阈值；第二段的纵向裂缝密度＞0.5条/m、纵向裂缝有效密度＞0.25条/m、纵向裂缝开启程度＞50％，且漏失参数为第二阈值；第三段的纵向裂缝密度≤0.5条/m、纵向裂缝有效密度≤0.25条/m、纵向裂缝开启程度≤50％，且漏失参数为第一阈值。
79.则对该气井储层的第一段实施压裂改造方法，对该气井储层的第二段实施非酸化-压裂复合改造方法，对该气井储层的第三段实施酸化-压裂复合改造方法。
80.对于第二井种而言，本发明的结垢类型参数主要包括碳酸盐结垢和硫酸盐结垢。
81.图3为本发明一些实施方式中第二井种的改造工艺流程图。如图3所示，在本发明的一些实施方式中，对于第二井种而言，若结垢类型参数为碳酸盐结垢，则实际改造方法为酸化-压裂复合改造方法。
82.若结垢类型参数为硫酸盐结垢，则实际改造方法为非酸化-压裂复合改造方法。
83.本发明中，对含有碳酸盐结垢的待改造井先使用酸性解堵剂，控制泵车的排量(0.5-2方/分钟)和酸性解堵剂的添加含量对待改造井进行施工，酸性解堵剂可以与待改造井的管柱、射孔孔眼及近井储层的碳酸盐结垢反应，生成气体，从而解除待改造井的管柱、射孔孔眼及近井储层的碳酸盐结垢；然后通过泵车向待改造井中高压泵入压裂液，将待改造井的地层压裂开，产生人工裂缝，所产生的人工裂缝可以与原始的储层裂缝连通，增大了对待改造井的改造范围，可以提高待改造井的产能。
84.本发明中，对含有硫酸盐结垢的待改造井先使用非酸性解堵剂，利用非酸性解堵剂和硫酸盐结垢的螯合作用，控制泵车的排量(0.5-2方/分钟)和非酸性解堵剂的添加含量对待改造井进行施工，可以分解待改造井的管柱、射孔孔眼及近井储层的硫酸盐结垢；然后通过泵车向待改造井中高压(100mpa左右)泵入压裂液，将待改造井的地层压裂开，产生人工裂缝，所产生的人工裂缝可以与原始的储层裂缝连通，增大了对待改造井的改造范围，可以提高待改造井的产能。
85.本领域的技术人员知晓的，第二井种的结垢类型参数包括但不限于碳酸盐结垢和硫酸盐结垢。在一些实施方式中，第二井种的结垢类型参数还可以包括沥青。在工业实施中，只需根据结垢类型参数选择合适的解堵溶剂，再进行压裂改造即可。
86.在工业实施中，无论是第一井种还是第二井种，对于底水气藏生产井或构造低部位边水气藏生产井，都要充分利用储层内的隔夹层阻隔待改造井的底水，防止底水；而且都要充分利用隔夹层对裂缝纵向延伸的转向特征，对投产井段的底界进行优化，实现有效控水，进而保障待改造井储层的改造效果。
87.隔夹层指的是泥质隔层和泥沙岩。
88.在本发明的一些实施方式中，气井储层改造方法还包括根据待改造井中隔夹层的参数确定待改造井的改造位置，参数包括隔夹层的组成和隔夹层中各组成的厚度。
89.具体地，若泥质隔层的厚度＞1.5m，泥沙岩的厚度＞5m，则改造位置设置于隔夹层之上。
90.通过此设置，可以降低纵向裂缝由于过渡延伸，与待改造井底部的水体连通的风险，可以减缓改造带的液体侵蚀速度，实现高效的改造。
91.以下，结合具体的实施例进一步说明本发明的技术方案。
92.实施例
93.图4为本发明实施例中某盆地的裂缝性储层气藏图。如图4所示，该裂缝性储层可划分为上段和下段，上段和下段之间通过2-8米的砂泥岩互层分隔，该储层内具有高角度裂缝，且储层上段的裂缝密度大于储层下段的裂缝密度。
94.图中a井是气藏的发现井，储层中间为气层，该井的产能较低。完井后对储层物性较好的下段20米处和上段40米处采用酸化改造方法进行酸化改造后，投入试采，初期一点法计算无阻流量为260万方/日。试采280天后a井的压力和产能都大幅下降，井下产能试井
核定气井无阻流量为120万方/日，低产、大压差增大了出砂、水合物堵塞裂缝等生产风险，需要对a井进行改造。
95.b井是气藏构造低部位评价井，电测解释储层底部为水层，使用模块式电缆地层动态测试仪(mdt)取样化验地层水水型为cacl2，密度1.1g/cm3、氯根101152mg/l、总矿化度166910mg/l。成像测井显示，储层上段裂缝密度为0.3条/米，裂缝有效密度0.2条/米，裂缝开启程度42.9％；储层下段无裂缝，储层上段和下段之间的砂泥岩互层厚5.2米。近日完井待投产。
96.c井成像测井显示,储层的纵向裂缝密度为0.8条/m，裂缝有效密度0.5条/m、裂缝开启程度54％；该井在新井测试期间油压80mpa，日产气35万方/天，日产油50方/天，之后用密度2.03g/cm3的超微钻井液(含硫酸钡)反循环压井，起出测试管柱；更换为完井管柱后，放喷求产未获油气产量。
97.按照本发明的气井储层改造方法对a井、b井和c井分别进行改造：
98.一、a井改造方案
99.(1)a井为第二井种，从井下产能试井判断，a井井筒内尚不存在明显堵塞异常，可以确定导致a井产能下降的主要原因是储层内发生结垢而产生的堵塞。
100.(2)依据“储层结垢风险评价方法”判断储层上段结垢风险小，下段为主要的结垢井段，去下段的结垢与酸液进行反应，当结垢与酸液可以反应时，证明结垢类型参数为碳酸钙等碳酸盐结垢。
101.(3)考虑上下段储层物性的差异，使用酸化-压裂复合改造方法对a井进行改造，提高下段的产能；
102.包括使用盐酸对a井储层岩石之间的胶结物进行溶蚀，形成生产通道；随后在a井的井口通过泵车泵入瓜较压裂液体系，通过瓜较压裂液体系将地层压裂，形成人工裂缝，该人工裂缝可以与远端的天然裂缝连通，增加了改造的范围。
103.(4)复合改造后，预期气井无阻流量高于气井初期无阻流量260万方/日，且下段储层结垢速率大幅降低。
104.二、b井改造方案
105.(1)b井为第一井种，从b井的纵向裂缝参数可以得出，b井的天然裂缝有效性低，可以使用酸化-压裂复合改造方法；
106.使用盐酸对b井储层岩石之间的胶结物进行溶蚀，形成生产通道；随后在b井的井口通过泵车泵入瓜较压裂液体系，通过瓜较压裂液体系将地层压裂，形成人工裂缝，该人工裂缝可以与远端的天然裂缝连通，增加了改造的范围。
107.(2)储层下段有水层，利用储层上段和下段之间的5.2米砂泥岩互层的隔水和吸能转向作业，将改造投产井段局限在上段裂缝发育段。
108.(3)投产改造段底部的砂泥岩互层，可提高酸化-压裂复合改造方法的规模，可以确保获得较高的工业油气流，维持b井的正常生产。
109.三、c井改造方案
110.(1)c井为第一井种，该井由于硫酸钡固相侵入储层造成了严重的储层污染，堵塞了生产井段，因此需要进行非酸化解堵。
111.(2)从c井的纵向裂缝参数可以得出，该井符合使用复合改造的条件。因此使用非
酸化-压裂复合改造方法；
112.先使用非酸性解堵剂螯合物消除裂缝中的硫酸钡，非酸性解堵剂与裂缝中的硫酸钡发生螯合作用，将裂缝中的硫酸钡分解，获得未被堵塞的裂缝；然后通过泵车向c井中高压泵入压裂液瓜胶，将c井的地层压裂开，产生人工裂缝，所产生的人工裂缝可以与原始的储层裂缝连通。
113.(3)复合改造后，该井真实无阻流量为气井初期无阻流量的2倍。
114.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。