CN114135265B - 一种海上油田低渗储层低成本高效改造工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海上油田低渗储层低成本高效改造工艺方法，适用于油田储层改造技术领域的工艺方法。主要包括如下步骤：步骤1，优选措施层位和分层改造部位；步骤2，井筒最大限压核算；步骤3，电缆爆燃压裂作业；步骤4，岩石分层扩容作业；步骤5，分层酸化作业；步骤6，启泵返排残酸及恢复生产。该方法可以通过几种低成本改造工艺选择性组合，有效提高海上油田低渗储层改造效果，并避免了海上油田平台空间及水源受限、低渗储层跨度大、作业费用高且周期长导致的常规水力压裂难题，为海上油田低渗储层低成本高效改造动用提供了一种新思路。
Description
技术领域
本发明属于油田储层改造技术领域，具体来说涉及一种海上油田低渗储层低成本高效改造工艺方法。
背景技术
根据国家能源战略相关要求，需大力提升油气勘探开发力度，而目前中国海上油田低渗储层目前储量大、动用程度低，难以有效经济的规模开发。由于陆地油田与海上油田在油藏、工程上的差异，导致陆地油田开发低渗储层常用的水力压裂技术在海上受到极大限制，以陆地长庆油田为例，低渗储层开发遵循多井、单层精细化开采，射孔层段低，压裂用液量小，改造效果优，而海上油田为了满足经济效益下开采，最大限度利用单产量井，开发遵循少井多采、大段合采的模式，水力压裂措施井需求的液量大、施工设备多，但在海上平台空间、水源、作业时间和费用等因素的限制下，会导致压裂效果不理想，改造力度偏弱，且还导致高额的作业费用和作业周期，因此海上油田目前为止，仅实施不到50井次的水力压裂作业，不到其陆地区块作业量的5％。
随着渤海渤中19-6、南海东部陆丰油田群深层古近系等低渗储层的开发，需要进一步提高低渗储层开发效果，目前海上油田增产措施手段极其有限，除水力压裂以外，曾进行了13井次的爆燃压裂作业，但针对大跨度的低渗储层，海上油田现采用的管柱加压爆燃压裂技术，面临需要多次起下作业的问题，例如LF7-2-A7井，低渗跨度长达357m，优化后仍需要起下5趟管柱，耗时多达十余天，同时部分低渗储层火药覆盖不足，导致压后部分层段低效。而采用目前陆地油田的电缆爆燃压裂方法，又无法满足井斜超过35度的井况作业。现有文献(刘发喜，秦发动.高能气体压裂施工工艺及其发展趋势[J].石油钻采工艺，1993，15(2)：63-69)记录了爆燃压裂(也称高能气体压裂)的施工工艺，其中对于电缆作业方式，其中的一种金属外壳材质适用于2000-5000m井深的直套管井或直裸眼井，耐压55MPa，耐温150℃，但也不适合海上油田的大斜度井或水平井。
此外岩石扩容技术是一项新型储层改造技术，发明专利CN 111219176 B“一种注水井扩容储层改造方法”，对岩石扩容的实施方法进行了阐述。对于海上油田低渗储层来说，由于井深较大，施工压力过高则存在井筒安全风险，且不具备大跨度分层方法。
将爆燃压裂、岩石扩容等技术结合是工程人员易想到的技术创新，但若简单将爆燃压裂、岩石扩容技术结合，则可能导致作业时效更长(爆燃压裂管柱加压作业方式)、爆燃压裂卡枪事故(爆燃压裂电缆作业方式)、岩石扩容长时间高压导致管柱破裂事故、粗暴将两个技术结合不利于作业时效、无法针对海上油田低渗储层大跨度的特点导致作业效果差等系列问题。无法有效利用爆燃压裂瞬时高压，降低破裂压力，以及岩石扩容不受跨度改造限制的优势，还将可能利用到爆燃压裂单趟覆盖面少，高峰值压力对管柱破坏，以及岩石扩容长时间憋高压等不利弊端。
综上所述，目前国内欠缺一种海上油田低渗储层低成本高效改造工艺方法。
发明内容
本发明公开了一种海上油田低渗储层低成本高效改造工艺方法，通过几种低成本改造工艺选择性组合，有效提高海上油田低渗储层改造效果，并避免了海上油田平台空间及水源受限、低渗储层跨度大、作业费用高且周期长导致的常规水力压裂难题，为海上油田低渗储层低成本高效改造动用提供了一种新思路。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种海上油田低渗储层低成本高效改造工艺方法，按照下述步骤进行：
步骤1，优选措施层位和分层改造部位；
步骤2，井筒最大限压核算；若井筒最大限压不大于井口产生地层破裂压力，则执行步骤3，否则直接执行步骤4；
步骤3，电缆爆燃压裂作业；
步骤4，岩石分层扩容作业；
步骤5，分层酸化作业；
步骤6，启泵返排残酸及恢复生产。
在上述技术方案中，在步骤1中，根据储层段储量及采出程度、测井资料、孔渗数据和分层测试资料优选措施层位和分段改造部位，优选采出程度不高、储层渗透率低于50mD、泥质含量低于30％、含油饱和度大于60％且含水率小于90％的层位；并将渗透率极差不超过10倍、射开不超过30m且间隔不超过35m、跨度不超过60m划分为一个分层改造部位，任意一项不满足，则划分为两个或及以上分层改造部位。
在上述技术方案中，在步骤2中，根据套管固井质量下的抗压、井口采油树或井口保护器限压、井下分层工具所涉及的管柱和封隔器抗压获得井筒最大限压，上述压力48小时的最小值即为井筒最大限压。
在上述技术方案中，在步骤3中，采用特殊电缆及特制爆燃压裂器材进行分层段的爆燃压裂作业，每趟作业覆盖跨度不超过30m，每次推进剂火药用量不大于40kg。若井下落物则待爆燃压裂器材充分溶解后，再进行后续作业。
在上述技术方案中，在步骤3中，所述特殊电缆为采用现有高强度高韧性的新材料电缆，可下挂爆燃压裂枪或射孔枪在水平井中进行作业，所述特制爆燃压裂器材为可溶金属材料，爆燃压裂枪外端增加飞轮。
在上述技术方案中，在步骤4中，根据步骤1设定的分层改造部位，下入分层工具，按井深从下到上，进行分层扩容作业，每层扩容作业均应包含地应力测试、地应力预处理、扩容反演和扩容区扩展四个基本步骤。
在上述技术方案中，在步骤5中，每层扩容作业结束后，立即进行酸化，酸化结束后再重复步骤4、5，进行下一个层位的扩容作业和酸化作业，直至全部层位改造完毕。
在上述技术方案中，在步骤5中，所述酸化采用强溶蚀酸液体系，室内岩屑溶蚀率至少25％，岩心动态驱替酸后渗透率为酸前渗透率倍数至少1.5倍。
在上述技术方案中，在步骤6中，启泵返排残酸及恢复生产：起作业管柱，下电泵生产管柱，启泵返排残酸及恢复生产。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和进步：
1、优化电缆爆燃压裂作业，适应于大斜度井，确保作业井安全：采用现有高强度高韧性的新材料电缆，并在爆燃压裂枪外端增加飞轮，使技术满足大斜度井作业需要；采用可溶材料的爆燃压裂枪，防止井下落物风险。同时电缆作业符合海上油田快速、高效的作业特点。
2、选择性采用爆燃压裂引导扩容压裂的创新方法，降低安全风险，提高改造效果：根据井筒限压情况，直接采用扩容压裂，或采用爆燃压裂引导扩容压裂，通过爆燃压裂瞬时高压引导造缝，降低地层破裂压力，降低扩容压裂压力值，防止扩容压裂长时间高压对井筒的安全风险，此外可以将裂缝进一步延伸，增强改造效果。
3、针对海上油田低渗储层大跨度特点采用分层扩容及分层酸化，可强化部分层位改造效果。
4、低成本、提高作业效果：采用清水或海水替代大规模压裂液，同时不添加支撑剂，大大降低海水油田改造作业成本，同时依靠扩容裂缝自支撑机理，并采用强溶蚀酸液体系进一步溶蚀扩缝，提高作业效果。
附图说明
图1为本发明的工作流程示意图。
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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例
一种海上油田低渗储层低成本高效改造工艺方法，按照下述步骤进行：
步骤1，优选措施层位和分层改造部位：根据储层段储量及采出程度、测井资料、孔渗数据、分层测试资料优选措施层位和分段改造部位，重点优选采出程度不高、储层渗透率低于50mD、泥质含量低于30％、含油饱和度大于60％、含水率小于90％的层位。并将渗透率极差不超过10倍、射开不超过30m且间隔不超过35m、跨度不超过60m划分为一个分层改造部位，任意一项不满足，则划分为两个或及以上分层改造部位。
步骤2，井筒最大限压核算：根据套管固井质量下的抗压、井口采油树或井口保护器限压、井下分层工具所涉及的管柱和封隔器抗压，上述压力48小时的最小值即为井筒最大限压；
若井筒最大限压不大于井口产生地层破裂压力，则执行步骤3，否则直接执行步骤4。
步骤3，电缆爆燃压裂作业：采用特殊电缆及特制爆燃压裂器材进行分层段的爆燃压裂作业，每趟作业覆盖跨度不超过30m，每次推进剂火药用量不大于40kg。若井下落物则待爆燃压裂器材充分溶解后，再进行后续作业。
步骤4，岩石分层扩容作业：根据步骤1设定的分层改造部位，下入分层工具，按井深从下到上，进行分层扩容作业，每层扩容作业均应包含地应力测试、地应力预处理、扩容反演、扩容区扩展四个基本步骤。
步骤5：分层酸化作业：每层扩容作业结束后，立即进行酸化，酸化结束后再重复步骤4、5，进行下一个层位的扩容作业和酸化作业，直至全部层位改造完毕。
步骤6：启泵返排残酸及恢复生产：起作业管柱，下电泵生产管柱，启泵返排残酸及恢复生产。
在步骤3中，所述特殊电缆为采用现有高强度高韧性的新材料电缆，可下挂爆燃压裂枪或射孔枪在水平井中进行作业，所述特制爆燃压裂器材为可溶金属材料，爆燃压裂枪外端增加飞轮。
在步骤5中，所述酸化采用强溶蚀酸液体系，室内岩屑溶蚀率至少25％，岩心动态驱替酸后渗透率为酸前渗透率倍数至少1.5倍。
该方法通过几种低成本改造工艺选择性组合，有效提高海上油田低渗储层改造效果，并避免了海上油田平台空间及水源受限、低渗储层跨度大、作业费用高且周期长导致的常规水力压裂难题，为海上油田低渗储层低成本高效改造动用提供了一种新思路。
以上结合附图和实施例对本发明的技术方案进行了示意性描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方式。本领域的普通技术人员应该能够理解，在实际应用中，本发明中各个步骤的具体实施方式有可能发生某些改变，而其他人员在其启示下也可能做出与其相似的技术方案。特别需要指出的是，只要不脱离本发明的设计宗旨，所有显而易见的改变，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种海上油田低渗储层低成本高效改造工艺方法，其特征在于，按照下述步骤进行：
步骤1，优选措施层位和分层改造部位；
步骤2，井筒最大限压核算；若井筒最大限压不大于井口产生地层破裂压力，则执行步骤3，否则直接执行步骤4；
步骤3，电缆爆燃压裂作业；
步骤4，岩石分层扩容作业；
步骤5，分层酸化作业；
步骤6，启泵返排残酸及恢复生产；
在步骤1中，根据储层段储量及采出程度、测井资料、孔渗数据和分层测试资料优选措施层位和分段改造部位，采出程度不高、储层渗透率低于50mD、泥质含量低于30％、含油饱和度大于60％且含水率小于90％的层位；并将渗透率极差不超过10倍、射开不超过30m且间隔不超过35m、跨度不超过60m划分为一个分层改造部位，任意一项不满足，则划分为两个或及以上分层改造部位；
在步骤2中，根据套管固井质量下的抗压、井口采油树或井口保护器限压、井下分层工具所涉及的管柱和封隔器抗压获得井筒最大限压，上述压力48小时的最小值即为井筒最大限压；
在步骤3中，采用特殊电缆及特制爆燃压裂器材进行分层段的爆燃压裂作业，每趟作业覆盖跨度不超过30m，每次推进剂火药用量不大于40kg；若井下落物则待爆燃压裂器材充分溶解后，再进行后续作业；
在步骤4中，根据步骤1设定的分层改造部位，下入分层工具，按井深从下到上，进行分层扩容作业，每层扩容作业均应包含地应力测试、地应力预处理、扩容反演和扩容区扩展四个基本步骤；
在步骤5中，每层扩容作业结束后，立即进行酸化，酸化结束后再重复步骤4、5，进行下一个层位的扩容作业和酸化作业，直至全部层位改造完毕，所述酸化采用强溶蚀酸液体系，室内岩屑溶蚀率至少25％，岩心动态驱替酸后渗透率为酸前渗透率倍数至少1.5倍。
2.根据权利要求1所述的一种海上油田低渗储层低成本高效改造工艺方法，其特征在于：在步骤3中，所述特殊电缆为采用现有高强度高韧性的新材料电缆，可下挂爆燃压裂枪或射孔枪在水平井中进行作业，所述特制爆燃压裂器材为可溶金属材料，爆燃压裂枪外端增加飞轮。
3.根据权利要求1所述的一种海上油田低渗储层低成本高效改造工艺方法，其特征在于：在步骤6中，启泵返排残酸及恢复生产：起作业管柱，下电泵生产管柱，启泵返排残酸及恢复生产。
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