CN114893162B - 一种水平筛管井储层改造工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水平筛管井储层改造工艺方法，本发明可实现水平筛管井有效进行储层改造：采用暂堵、酸化、岩石扩容组合方法，能实现水平段均匀释放潜能，并采用酸化降低岩石扩容泵注压力和作业时间，能将改造半径扩大至十几米至几十米；筛选耐高温、3～7天自动破胶暂堵剂，满足高温储层以及扩容作业时间的需求，防止提前破胶或不破胶导致改造失效。

Description

一种水平筛管井储层改造工艺方法

技术领域

本发明属于钻井工程技术领域，具体来说涉及一种水平筛管井储层改造工艺方法。

背景技术

中国海上油田水平筛管井数量多、比例高，以南海东部为例，该井型高达80％以上，受这种井型完井方式的限制增产难度大，目前酸化增产效果差，常规加砂压裂难以实现。增产措施技术方面可选择为酸化、爆燃压裂、过筛管压裂等单一或组合工艺，面临处理半径小、井筒风险高、出砂等技术风险。而采用酸化与岩石扩容相结合的方法，对于水平筛管井具有低成本、改造范围大(十几米到几十米)、不动管柱的作业速度快等优点，可作为下步发展有潜力的技术方向，但依然面临系列问题。

目前国内现已有专利202010384351.2储层改造方法、CN111219176B一种注水井扩容储层改造方法。另现有文献记录的方法“孙林.南海东部油田水平筛管井酸化工艺改进及应用[J].中国海上油气，2016，28(6)：82-87”、“孙林.过筛管爆燃压裂技术[J].特种油气藏，2021，28(3)：162-167”、“杨子，刘国振，王万鹏等.过筛管压裂增产防砂技术在海上油田的应用.辽宁化工[J]，2021，50(4)：569-571”。目前国内现有专利和方法，对于水平筛管井可采用酸化技术，包括连续油管酸化、转向酸化、水平井钻杆多点拖动酸化等酸化工艺，但酸化技术的储层改造能力相对薄弱，水平筛管井的有效作用半径仅为0.5m左右，同时采用转向酸化还面临体系不耐高温等技术难题。还有过筛管压裂增产防砂技术，需要将筛管射孔射穿后，进行压裂，再人工防砂，从目前应用看，短期可取得显著作业效果，但仍存在破坏原机械防砂筛管、后期出砂趟井等风险。此外还有不破坏筛管的过筛管爆燃压裂技术、岩石扩容技术，从“孙林(.海上油田电泵生产井储层岩石扩容增产实践[J].大庆石油地质与开发:1-7[2021-12-13].https://doi.org/10.19597/J.ISSN.1000-3754.202102007”现场应用来说，采用酸化与岩石扩容相结合的方法，对于水平筛管井具有低成本、改造范围大(十几米到几十米)、不动管柱的作业速度快等优点，可作为下步发展有潜力的技术方向，但目前仍面临水平段储层改造不均匀、酸化后电泵不返排面临骨架破坏出砂风险，采用常规转向酸化，又存在转向体系不耐温、酸化返排导致转向功能失效、无法满足扩容作业几天后再破胶的技术难题，因此目前缺乏一种更有效更完善，能克服上述难题的一种水平筛管井储层改造工艺方法，即暂堵、酸化、岩石扩容组合工艺方法。

本发明公开了一种水平筛管井储层改造工艺方法，本发明与现有技术相比，具有以下优点和进步：

实现水平筛管井有效进行储层改造，克服此类井型措施工艺受限或有限的难题，并实现不动电泵生产管柱作业，达到低成本、快速高效作业的工艺优点。

1、可实现水平筛管井有效进行储层改造：采用暂堵、酸化、岩石扩容组合方法，能实现水平段均匀释放潜能，并采用酸化降低岩石扩容泵注压力和作业时间，能将改造半径扩大至十几米至几十米；筛选耐高温、3～7天自动破胶暂堵剂，满足高温储层以及扩容作业时间的需求，防止提前破胶或不破胶导致改造失效。

2、实现不动电泵生产管柱作业：通过各项直接井口泵注，并优选合适施工参数方式，达到低成本、快速高效作业的工艺优点。满足空间受限、作业时效要求高的海上平台等施工场景。

3、优化作业程序，克服直接联作从而导致的系列问题：采用全部措施后再排酸方式，避免暂堵剂提前返排导致电泵故障、扩容均匀改造不足等作业风险；采用根据酸化解堵剂施工泵注的视吸水指数变化情况，实施调整工艺流程，防止过度酸化导致的储层骨架破坏伤害或酸化不足导致的扩容泵注压力高、作业时间长等问题；采用酸化后再注破胶液的方式，可以进一步根据作业井况调节实际作业时间，并防止自动破胶失效的风险。

综上所述，目前国内暂无一种水平筛管井储层改造工艺方法，即一种通过暂堵、酸化、岩石扩容联作且能克服现有施工问题的组合工艺。

发明内容

本发明公开了一种水平筛管井储层改造工艺方法，适用于油田储层改造技术领域的工艺方法，通过暂堵、酸化、岩石扩容组合工艺的技术改进创新，可以实现水平筛管井有效进行储层改造，克服此类井型措施工艺受限或有限的难题，并实现不动电泵生产管柱作业，达到低成本、快速高效作业的工艺优点，通过化作业程序，克服直接联作从而导致的系列问题，实现简单组合工艺所不具备的新功能特点，为海上油田此类完井方式高效快速作业提供一种储层改造工艺。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种水平筛管井储层改造工艺方法，按照下述步骤进行：

步骤1，暂堵剂优选及泵注：

对暂堵剂进行试验优选，主要优选耐温及耐盐性能强、在满足储层改造工艺的作业时间范围内能自动破胶功能、具有耐酸性能、具有较好储层保护功能的暂堵剂，需要全部满足该储层改造工艺的特定性能指标。

将优选的暂堵剂按照设计用量采用泥浆池或酸化罐进行配制，采用压裂泵全部泵注至水平筛管井中。

步骤2，酸化解堵剂泵注：

按照设计用量采用酸化罐进行配制，采用压裂泵测试泵注至水平筛管井中。

2.1在测试泵注过程中，对于平均渗透率不小于50mD的中高渗储层(排除暂堵的高渗层)，若视吸水指数变化不小于初期数据的1.5倍，则停止泵注酸化解堵剂，直接进入步骤3，剩余酸化解堵剂在步骤4使用。

2.2在测试泵注过程中，对于平均渗透率不小于50mD的中高渗储层(排除暂堵的高渗层)，若视吸水指数变化小于初期数据的1.5倍，则全部泵注酸化解堵剂，再进入步骤3。

2.3在测试泵注过程中，对于渗透率不小于10mD且小于50mD的低渗储层(排除暂堵的高渗层)，若视吸水指数变化不小于初期数据的1.3倍，则停止泵注酸化解堵剂，直接进入步骤3，剩余酸化解堵剂在步骤4使用。

2.4在测试泵注过程中，对于渗透率不小于10mD且小于50mD的低渗储层(排除暂堵的高渗层)，若视吸水指数变化小于初期数据的1.3倍，则全部泵注酸化解堵剂，若此时视吸水指数变化不小于初期数据的1.1倍，再进入步骤3。若此时视吸水指数变化小于初期数据的1.1倍，则放弃步骤3，直接进入步骤5。

步骤3，不动管柱岩石扩容作业：

泵注前计算不动管柱岩石扩容作业的泵注压力，该压力需要满足既能满足岩石扩容设计要求，又需要不大于管柱抗压安全压力值的85％，需要校核井口采油树、油管、套管、井下封隔器及电缆等工具。

按照设计用量采用泥浆池或酸化罐装入油田生产水，采用压裂泵按照常规岩石扩容作业方法全部泵注至水平筛管井中。

若在执行步骤3泵注过程中，在限定注入压力条件下，泵注排量不大于0.2m³/min持续1小时以上，则直接进入步骤5。

步骤4，酸化解堵剂及破胶液泵注：

按照设计用量采用酸化罐配制破胶剂，连带步骤2剩余的酸化解堵剂，采用压裂泵全部泵注至水平筛管井中。

泵注顺序按照先泵注酸化解堵剂后泵注破胶液的顺序。

剩余的酸化解堵剂根据段塞类型和剩余情况再进行泵注。

步骤5：启泵返排：启泵返排残酸及恢复生产。

在步骤1中，所述该储层改造工艺的特定性能指标如下：满足耐温不小于140℃、耐盐量不小于30000ppm；在目的层温度和含盐量条件下，体系粘度在24小时内在35mPa·s以上；体系粘度3～7天能自动降解至10mPa·s以下；加入破胶剂后，在24小时内，体系粘度能降至10mPa·s以下；与酸化解堵剂混合，在24小时内，体系粘度保留率不小于90％；采用模拟水平筛管井段的高、中、低三段岩心渗透率暂堵实验，按泵注模拟地层水、暂堵剂、酸化解堵液、破胶液的顺序，暂堵剂封堵压力能达到10MPa以上，最终的渗透率恢复率能达到85％以上。

在步骤4中，所述剩余的酸化解堵剂根据段塞类型和剩余情况是指：

若酸化解堵剂为智能酸、活性酸等单段塞式，则按照剩余用量全部泵注。

若酸化解堵剂为前置液、处理液、后置液三段塞式，且剩余解堵液三种均剩余，则按照常规前置液、处理液、后置液的顺序进行泵注。

若酸化解堵剂为前置液、处理液、后置液三段塞式，且剩余解堵液仅剩处理液、后置液，则将后置液批分为两份，按后置液1、处理液、后置液2的顺序进行泵注，后置液2用量需不小于2方，若不够2方，则不对后置液进行批分，按照后置液、处理液的顺序进行泵注。

若酸化解堵剂为前置液、处理液、后置液三段塞式，且剩余解堵液仅剩后置液，则全部泵注后置液。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和进步：

1、可实现水平筛管井有效进行储层改造：采用暂堵、酸化、岩石扩容组合方法，能实现水平段均匀释放潜能，并采用酸化降低岩石扩容泵注压力和作业时间，能将改造半径扩大至十几米至几十米；筛选耐高温、3～7天自动破胶暂堵剂，满足高温储层以及扩容作业时间的需求，防止提前破胶或不破胶导致改造失效。

2、实现不动电泵生产管柱作业：通过各项直接井口泵注，并优选合适施工参数方式，达到低成本、快速高效作业的工艺优点。满足空间受限、作业时效要求高的海上平台等施工场景。

3、优化作业程序，克服直接联作从而导致的系列问题：采用全部措施后再排酸方式，避免暂堵剂提前返排导致电泵故障、扩容均匀改造不足等作业风险；采用根据酸化解堵剂施工泵注的视吸水指数变化情况，实施调整工艺流程，防止过度酸化导致的储层骨架破坏伤害或酸化不足导致的扩容泵注压力高、作业时间长等问题；采用酸化后再注破胶液的方式，可以进一步根据作业井况调节实际作业时间，并防止自动破胶失效的风险。

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

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

一种水平筛管井储层改造工艺方法，按照下述步骤进行：

步骤1，暂堵剂优选及泵注：

对暂堵剂进行试验优选，主要优选耐温及耐盐性能强、在满足储层改造工艺的作业时间范围内能自动破胶功能、具有耐酸性能、具有较好储层保护功能的暂堵剂，需要全部满足该储层改造工艺的特定性能指标。

将优选的暂堵剂按照设计用量采用泥浆池或酸化罐进行配制，采用压裂泵全部泵注至水平筛管井中。

步骤2，酸化解堵剂泵注：

按照设计用量采用酸化罐进行配制，采用压裂泵测试泵注至水平筛管井中。

2.1在测试泵注过程中，对于平均渗透率不小于50mD的中高渗储层(排除暂堵的高渗层)，若视吸水指数变化不小于初期数据的1.5倍，则停止泵注酸化解堵剂，直接进入步骤3，剩余酸化解堵剂在步骤4使用。

2.2在测试泵注过程中，对于平均渗透率不小于50mD的中高渗储层(排除暂堵的高渗层)，若视吸水指数变化小于初期数据的1.5倍，则全部泵注酸化解堵剂，再进入步骤3。

2.3在测试泵注过程中，对于渗透率不小于10mD且小于50mD的低渗储层(排除暂堵的高渗层)，若视吸水指数变化不小于初期数据的1.3倍，则停止泵注酸化解堵剂，直接进入步骤3，剩余酸化解堵剂在步骤4使用。

2.4在测试泵注过程中，对于渗透率不小于10mD且小于50mD的低渗储层(排除暂堵的高渗层)，若视吸水指数变化小于初期数据的1.3倍，则全部泵注酸化解堵剂，若此时视吸水指数变化不小于初期数据的1.1倍，再进入步骤3。若此时视吸水指数变化小于初期数据的1.1倍，则放弃步骤3，直接进入步骤5。

步骤3，不动管柱岩石扩容作业：

泵注前计算不动管柱岩石扩容作业的泵注压力，该压力需要满足既能满足岩石扩容设计要求，又需要不大于管柱抗压安全压力值的85％，需要校核井口采油树、油管、套管、井下封隔器及电缆等工具。

按照设计用量采用泥浆池或酸化罐装入油田生产水，采用压裂泵按照常规岩石扩容作业方法全部泵注至水平筛管井中。

若在执行步骤3泵注过程中，在限定注入压力条件下，泵注排量不大于0.2m³/min持续1小时以上，则直接进入步骤5。

步骤4，酸化解堵剂及破胶液泵注：

按照设计用量采用酸化罐配制破胶剂，连带步骤2剩余的酸化解堵剂，采用压裂泵全部泵注至水平筛管井中。

泵注顺序按照先泵注酸化解堵剂后泵注破胶液的顺序。

剩余的酸化解堵剂根据段塞类型和剩余情况再进行泵注。

步骤5：启泵返排：启泵返排残酸及恢复生产。

在步骤1中，所述该储层改造工艺的特定性能指标如下：满足耐温不小于140℃、耐盐量不小于30000ppm；在目的层温度和含盐量条件下，体系粘度在24小时内在35mPa·s以上；体系粘度3～7天能自动降解至10mPa·s以下；加入破胶剂后，在24小时内，体系粘度能降至10mPa·s以下；与酸化解堵剂混合，在24小时内，体系粘度保留率不小于90％；采用模拟水平筛管井段的高、中、低三段岩心渗透率暂堵实验，按泵注模拟地层水、暂堵剂、酸化解堵液、破胶液的顺序，暂堵剂封堵压力能达到10MPa以上，最终的渗透率恢复率能达到85％以上。

在步骤4中，所述剩余的酸化解堵剂根据段塞类型和剩余情况是指：

若酸化解堵剂为智能酸、活性酸等单段塞式，则按照剩余用量全部泵注。

若酸化解堵剂为前置液、处理液、后置液三段塞式，且剩余解堵液三种均剩余，则按照常规前置液、处理液、后置液的顺序进行泵注。

若酸化解堵剂为前置液、处理液、后置液三段塞式，且剩余解堵液仅剩处理液、后置液，则将后置液批分为两份，按后置液1、处理液、后置液2的顺序进行泵注，后置液2用量需不小于2方，若不够2方，则不对后置液进行批分，按照后置液、处理液的顺序进行泵注。

若酸化解堵剂为前置液、处理液、后置液三段塞式，且剩余解堵液仅剩后置液，则全部泵注后置液。

该方法提供一种水平筛管井储层改造工艺方法，适用于油田储层改造技术领域的工艺方法，通过暂堵、酸化、岩石扩容组合工艺的技术改进创新，可以实现水平筛管井有效进行储层改造，克服此类井型措施工艺受限或有限的难题，并实现不动电泵生产管柱作业，达到低成本、快速高效作业的工艺优点，通过化作业程序，克服直接联作从而导致的系列问题，实现简单组合工艺所不具备的新功能特点，为海上油田此类完井方式高效快速作业提供一种储层改造工艺。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种水平筛管井储层改造工艺方法，其特征在于，按照下述步骤进行：

步骤1，暂堵剂优选及泵注：

对暂堵剂进行试验优选，将优选的暂堵剂按照设计用量采用泥浆池或酸化罐进行配制，采用压裂泵全部泵注至水平筛管井中；

步骤2，酸化解堵剂泵注：

按照设计用量采用酸化罐进行配制，采用压裂泵测试泵注至水平筛管井中；

2.1 在测试泵注过程中，对于平均渗透率不小于50mD的中高渗储层，排除暂堵的高渗层，若视吸水指数变化不小于初期数据的1.5倍，则停止泵注酸化解堵剂，直接进入步骤3，剩余酸化解堵剂在步骤4使用；

2.2 在测试泵注过程中，对于平均渗透率不小于50mD的中高渗储层，排除暂堵的高渗层，若视吸水指数变化小于初期数据的1.5倍，则全部泵注酸化解堵剂，再进入步骤3；

2.3 在测试泵注过程中，对于渗透率不小于10mD且小于50mD的低渗储层，排除暂堵的高渗层，若视吸水指数变化不小于初期数据的1.3倍，则停止泵注酸化解堵剂，直接进入步骤3，剩余酸化解堵剂在步骤4使用；

2.4 在测试泵注过程中，对于渗透率不小于10mD且小于50mD的低渗储层，排除暂堵的高渗层，若视吸水指数变化小于初期数据的1.3倍，则全部泵注酸化解堵剂，若此时视吸水指数变化不小于初期数据的1.1倍，再进入步骤3，若此时视吸水指数变化小于初期数据的1.1倍，则放弃步骤3，直接进入步骤5；

步骤3，不动管柱岩石扩容作业：

泵注前计算不动管柱岩石扩容作业的泵注压力，该压力需要满足既能满足岩石扩容设计要求，又需要不大于管柱抗压安全压力值的85%，需要校核井口采油树、油管、套管、井下封隔器及电缆；

按照设计用量采用泥浆池或酸化罐装入油田生产水，采用压裂泵按照常规岩石扩容作业方法全部泵注至水平筛管井中；

若在执行步骤3泵注过程中，在限定注入压力条件下，泵注排量不大于0.2m³/min持续1小时以上，则直接进入步骤5；

步骤4，酸化解堵剂及破胶液泵注：

按照设计用量采用酸化罐配制破胶剂，连带步骤2剩余的酸化解堵剂，采用压裂泵全部泵注至水平筛管井中，泵注顺序按照先泵注酸化解堵剂后泵注破胶液的顺序，剩余的酸化解堵剂根据段塞类型和剩余情况再进行泵注；

步骤5：启泵返排：启泵返排残酸及恢复生产；

在步骤1中，所述该储层改造工艺的特定性能指标如下：满足耐温不小于140℃、耐盐量不小于30000ppm；在目的层温度和含盐量条件下，体系粘度在24小时内在35mPa•s以上；体系粘度3~7天能自动降解至10mPa•s以下；加入破胶剂后，在24小时内，体系粘度能降至10mPa•s以下；与酸化解堵剂混合，在24小时内，体系粘度保留率不小于90%；采用模拟水平筛管井段的高、中、低三段岩心渗透率暂堵实验，按泵注模拟地层水、暂堵剂、酸化解堵液、破胶液的顺序，暂堵剂封堵压力能达到10MPa以上，最终的渗透率恢复率能达到85%以上；

在步骤4中，所述剩余的酸化解堵剂根据段塞类型和剩余情况是指：

若酸化解堵剂为智能酸、活性酸单段塞式，则按照剩余用量全部泵注；

若酸化解堵剂为前置液、处理液、后置液三段塞式，且剩余解堵液三种均剩余，则按照常规前置液、处理液、后置液的顺序进行泵注；

若酸化解堵剂为前置液、处理液、后置液三段塞式，且剩余解堵液仅剩处理液、后置液，则将后置液批分为两份，按后置液1、处理液、后置液2的顺序进行泵注，后置液2用量需不小于2方，若不够2方，则不对后置液进行批分，按照后置液、处理液的顺序进行泵注；

若酸化解堵剂为前置液、处理液、后置液三段塞式，且剩余解堵液仅剩后置液，则全部泵注后置液。