CN101864939A

CN101864939A - 一种裂缝向下延伸酸压方法

Info

Publication number: CN101864939A
Application number: CN200910081980A
Authority: CN
Inventors: 周福建; 刘玉章; 刘雄飞; 熊春明; 张福祥; 杨贤友; 沈建新; 李向东; 连胜江; 石阳; 贾新峰
Original assignee: Petrochina Co Ltd; China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Current assignee: Petrochina Co Ltd; China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Priority date: 2009-04-15
Filing date: 2009-04-15
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2029-04-15
Also published as: CN101864939B

Abstract

本发明涉及一种裂缝向下延伸酸压方法，用5～20立方米浓度为10～20％的盐酸，以0.5～3.0立方米/分钟的排量注入地层；用20～100立方米冻胶，以1.5～5.0立方米/分钟的排量注入地层裂缝，并尾追浓度0.2％的过硫酸铵破胶剂；用30～80立方米低密度空心玻璃微珠体积含量为2～10％的携带液，以1.0～4.0立方米/分钟的排量泵注；用50～200立方米冻胶，以3.0～7.5立方米/分钟的排量泵注入地层；用50～200立方米的胶凝酸、温控变粘酸或其它酸液，以3.0～7.5立方米/分钟的排量泵注；用滑溜水将井筒中的压裂液顶入地层；达到常规酸压无法沟通的远距离储集体，实现定向深度酸压改造目的。

Description

一种裂缝向下延伸酸压方法

技术领域

本发明涉及一种利用高强度低密度空心玻璃微珠作为阻止酸压裂缝向上延伸，迫使酸压裂缝向下延伸的酸压方法。

背景技术

我国碳酸盐岩油气藏分布广，资源量大。碳酸盐岩油气藏非均质性强，埋藏深(4000～7400m)。酸压技术是碳酸盐岩储层油气井增产措施的有效方法之一。碳酸盐岩储层酸压增产效果主要取决于酸蚀高导流能力的裂缝沟通储集体(主要为大的缝洞系统)。由于钻井工艺和地质条件的限制，钻井井眼(如一些侧钻井)经常在储集体的上方，且距储集体的距离较远(一般50～70m)，常规的酸压技术压开的裂缝高度一般在50～60m，裂缝向下延伸也只有20～30m，无法沟通下方远距离的储集体。酸压裂缝的高度又取决于地层应力条件、造缝液体系的粘度和酸压工艺(施工排量、特殊的控制裂缝在纵向上延伸技术)；地层的应力是客观无法改变；造缝液体系的粘度也是不能无限增大；而施工排量主要依赖于设备性能，也无法较大改变；因此起关键性作用就是使用特殊的酸压技术，使酸压裂缝向下延伸。

目前国内外碳酸盐岩储层酸压改造还没有有效的迫使酸压裂缝向下延伸的工艺技术，针对现有低渗透碳酸盐岩储层酸压技术的不足，综合裂缝向下酸压技术的要求，酸压工艺必须具有：其一在酸压裂缝的上部形成阻挡层，控制酸压裂缝向上过分延伸，其二迫使酸压裂缝向下延伸。因此，根据我国碳酸盐岩储层非均质性强，埋藏深(4000～7400m)等特点——需要沟通井眼下方远距离储集体，提出利用高强度低密度空心玻璃微珠阻止酸压裂缝向上延伸，迫使酸压裂缝向下延伸的酸压方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用高强度低密度空心玻璃微珠阻止酸压裂缝向上延伸，迫使酸压裂缝向下延伸沟通下面储集体的酸压方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

迫使酸压裂缝向下延伸的酸压方法的核心是利用高强度超低密度空心玻璃微珠，这种空心玻璃微珠分散在造缝液体中，当造缝液体压开地层，携带低密度空心玻璃微珠的液体进入裂缝，由于空心玻璃微珠密度(密度在0.35～0.55g/cm³)与携带液密度(密度在1.0～1.2g/cm³)相差较大，且携带液粘度较低(粘度10～20mPa.s)，这样空心玻璃微珠就能够较快地上浮到裂缝的上部，又由于空心玻璃微珠很细，一般100～150目以上，这样就可以形成高阻挡层，阻止酸压裂缝向上延伸，迫使酸压裂缝向下延伸。

高强度低密度空心玻璃微珠阻止酸压裂缝向上延伸，迫使酸压裂缝向下延伸的酸压工序。

(1)使用5～20立方米浓度为10～20％的盐酸，以0.5～3.0立方米/分钟的排量注入地层，以解除炮眼的污染；

(2)使用20～100立方米冻胶，以1.5～5.0立方米/分钟的排量注入地层开缝，并尾追0.2％过硫酸铵破胶剂；

(3)使用30～80立方米低密度空心玻璃微珠体积含量为2～10％的携带液，以1.0～4.0立方米/分钟的排量泵注，空心玻璃微珠在地层裂缝中上浮形成隔挡层；

(4)使用50～200立方米冻胶，以3.0～7.5立方米/分钟的排量泵注入地层，使裂缝向下延伸，沟通地层下面的油气储集体；

(5)使用50～200立方米的胶凝酸、温控变粘酸或其它酸液，以3.0～7.5立方米/分钟的排量泵注，对压开的地层裂缝进行酸蚀，形成高导流的酸蚀裂缝，以沟通储集体与井眼；

(6)使用一倍施工管柱体积的滑溜水，将井筒中的压裂液顶入地层。

冻胶各组分按重量比为：100份淡水；0.3～0.5份胍胶或超级胍胶；4～8份KCl；0.03～0.06份NaOH；0.08～0.15份Na₂CO₃；0.08～0.12份NaHCO₃；0.08～0.12份甲醛；0.008～0.015份过硫酸胺，0.5～1份破乳剂；0.5～1份高效助排剂；0.3～0.8份有机硼交联剂。

空心玻璃微珠携带液为低粘度胍胶溶液(配制水为淡水或不同密度的氯化钾盐水)，也可以含有一定胶凝剂的盐酸溶液。

低粘度胍胶溶液各组分重量比为：100份淡水；胍胶或超级胍胶0.1～0.2；4～20份KCl；0.01～0.03份NaOH；0.03～0.10份HOC(CH₂COOH)₂COOH(柠檬酸)；0.03～0.10份NaHCO₃；0.08～0.12份甲醛；0.5～1份破乳剂；0.5～1份高效助排剂。

胶凝酸液各组分重量比为：基础酸液(浓度为10～20％的盐酸)为100份；酸液胶凝剂0.3～1.0份；高温酸液缓蚀剂13份；破乳剂0.5～1份；铁离子稳定剂0.5～1份；高效助排剂0.5～1份。

酸液胶凝剂是抗酸阳离子聚合物。高温酸缓蚀剂为醛酮胺类缩合物；破乳剂为：烷基酚与环氧乙烷缩合物和阳离子表面活性剂；铁离子稳定剂为：抗坏血酸钠；高效助排剂：含氟表面活性剂。

高强度低密度空心玻璃微珠性能指标：

①抗液压强度为：35～124MPa；

②真实密度：0.35～0.55g/cm³；

③目数：80～200目。

高强度低密度空心玻璃微珠性能选择主要是根据酸压井地层深度、地层的破裂压力来确定。

本发明迫使酸压裂缝向下延伸沟通下面储集体的酸压方法的有益效果是：使用高强度低密度空心玻璃微珠阻止酸压裂缝向上延伸，迫使酸压裂缝向下延伸沟通下面远处储集体，达到常规酸压无法沟通的远距离储集体，实现定向深度酸压改造目的，避免重新侧钻等高成本作业。

具体实施方式

实施例：该发明的使用高强度低密度空心玻璃微珠迫使酸压裂缝向下延伸沟通下面储集体的酸压方法在塔里木盆地轮古油田的A井进行酸压实施。塔里木油田的灰岩储层分布较广，占塔里木储量的约40％，储层埋藏深，5000～7400m，闭合压力高，大于80MPa，温度高，120℃～170℃，具有极强的非均质性，基质渗透率很低(＜0.1mD)，平均孔隙度在1％左右，好的储集体均为大的天然裂缝、溶洞发育。由于钻井工艺和地质条件的限制所钻的井眼(如一些侧钻井)经常在储集体的上方，且距储集体的距离较远(一般50～70m)，常规的酸压技术压开的裂缝高度一般在50～60m，裂缝向下延伸也只有20～30m，无法沟通下方那么远储集体。

轮古A井是塔里木油田公司2008部署的一口开发井。该井酸压目的层段为5510.4-5589.0m，跨度78.6m。位于岩溶坡地的溶丘洼地，处于轮古某背斜的较高部位，附近III级断裂较发育；由实钻井眼看，本井酸压目的层段处于储集体(强振幅反射区)顶部，酸压目的层段距储集体75m(见图4)。

考虑到较好的储集体在拟酸化井眼的下方75m左右，本井酸压的难点是使人工缝向下延伸足够的长度沟通下部储集体。酸压主体思路是在人工裂缝上部形成人工遮挡层，使缝高向下增长，尽可能地沟通下部储集体。具体方案为：首先控制造缝，再以低排量注入携带高强度低密度空心玻璃微珠的低粘液体(液体基液密度要高)，保证上浮高强度低密度空心玻璃微珠上浮形成遮挡；大规模、高排量注入前置液造缝，通过上浮高强度低密度空心玻璃微珠的遮挡的作用，迫使裂缝向下延伸沟通下面较好的储集体，再利用酸液对裂缝进行酸蚀疏导，获得较好的效果。

1、酸压管柱

从上到下管柱结构为：油管挂+3^1/2″*P1106.45mmEUE*3^1/2″*P110E*6.45mm防硫双公短节+3^1/2″BG110SE*6.45mm防硫油管+伸缩管+3^1/2″外母*2^7/8″外公+7″RH封隔器(封位4860米)+2^7/8″BG110SE*5.51mm防硫油管1根+油管鞋+2^7/8″油管鞋(管鞋位置5500米)。

2、酸压工序

(1)使用10立方米20％HCL的温控变粘酸，以2.2～2.5立方米/分钟排量注入地层，解除炮眼的污染；

(2)使用80立方米冻胶，以3.2～4.8立方米/分钟排量注入地层开缝，并尾追0.2％过硫酸铵破胶剂；

(3)使用50立方米携带4％低密度空心玻璃微珠的携带液，以3.8立方米/分钟排量泵注，空心玻璃微珠上浮形成隔挡层；

(4)使用350立方米冻胶，以5.8～6.3立方米/分钟排量泵注冻胶入地层，使裂缝向下延伸沟通下面的储集体；

(5)使用280立方米温控变粘酸，以5.8～6.5立方米/分钟排量泵注温控变粘酸对压开裂缝进行酸蚀压开的裂缝，形成高导流的酸蚀裂缝将下部的储集体与井眼联通；

(6)使用25立方米滑溜水，以3.0立方米/分钟排量顶替；

(7)停泵，憋压30分钟测压降。

冻胶各组分重量比为：淡水为100份；0.5份超级胍胶；4份KCl；0.03份NaOH；0.08份Na₂CO₃；0.10份NaHCO₃；0.10份甲醛；0.010份过硫酸胺，破乳剂1份；高效助排剂1份；有机硼交联剂0.5份。

空心玻璃微珠携带液可以低粘度胍胶溶液(配制水为淡水或不同密度的氯化钾盐水)，也可以含有一定胶凝剂的盐酸溶液。

低粘度胍胶溶液各组分重量比为：淡水为100份；0.1～0.2胍胶或超级胍胶；4～20份KCl；0.01～0.03份NaOH；0.03～0.10份HOC(CH₂COOH)₂COOH(柠檬酸)；0.03～0.10份NaHCO₃；0.08～0.12份甲醛；破乳剂0.5～1份；高效助排剂0.5～1份。

温控变粘酸组分：100份20％盐酸；0.8份温控变粘酸胶凝剂；2份温控变粘酸缓蚀剂；1份破乳剂；1份铁离子稳定剂；1份高效助排剂。

玻璃微珠携带液组分：100份淡水；0.2份超级胍胶；20份KCl；0.02份NaOH；0.05份HOC(CH₂COOH)₂COOH(柠檬酸)；0.05份NaHCO₃；0.08份甲醛；高效助排剂1份。

玻璃微珠：抗液压强度为：124MPa，真实密度：0.42g/cm³，目数：150目。

本井在使用高强度低密度空心玻璃微珠迫使裂缝向下延伸酸压裂施工前，没有油气显示，经酸压改造后，用6mm油嘴求产，油压35MPa，日产油72方，日产气140000方。

Claims

1.一种裂缝向下延伸酸压方法，其特征在于：

(2)使用20～100立方米冻胶，以1.5～5.0立方米/分钟的排量注入地层裂缝，并尾追浓度0.2％的过硫酸铵破胶剂；

2.根据权利要求1所述的一种裂缝向下延伸酸压方法，其特征在于：高强度低密度空心玻璃微珠的携带液包括不同密度胍胶胶液、常规胶凝酸或温控变粘酸。

3.根据权利要求1所述的一种裂缝向下延伸酸压方法，其特征在于：高强度低密度空心玻璃微珠的携带液为N，N-二甲基甲酰胺，空心珠携带液的密度1.0～1.2g/cm³。