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浅谈高温深层碳酸盐岩储层酸化压裂的改造技术

作者:马雄 周爽 梁鹏

来源:《中国化工贸易·中旬刊》2018年第02期

摘 要:本文分析了高温深层碳酸盐岩储层酸化压裂改造技术的必要性,结合碳酸盐岩储层改造方案选择,我们提出了碳酸盐岩储层改造工艺技术,包括:一是碳酸盐岩储层深度酸压技术,二是DCA均匀布酸酸化技术,三是碳酸盐岩储层酸携砂压裂技术,四是碳酸盐岩储层压裂工艺技术。

关键词:高温深层碳酸盐岩;储层酸化压裂;改造技术

高温深层碳酸盐岩储层酸压技术被称为酸化压裂技术,广泛应用于油气田开发过程中。目前,酸化压裂技术改造在我国仅限多级压裂酸化酸压的技术方面。特别是碳酸盐岩的开采进一步深化,岩层的变化更加复杂,对油气开采的要求也越来越高。为了提高酸化压裂技术的有效性,必须对酸化压裂技术进行改造。

1 高温深层碳酸盐岩储层酸化压裂改造技术的必要性

在现代油气勘探工作,发现世界石油和天然气储量的60%在碳酸盐岩储层,并有广泛的碳酸盐岩储层的储层在中国。因此,该层酸化压裂技术在油气生产中具有良好的发展前景。然而,由于碳酸盐岩储层本身的地质结构是相当复杂的,中国在这方面的技术还不是很发达,所以很难提取碳酸盐岩储层油气。在对这些地质进行油气开采时,要先对碳酸盐岩储层进行有效改造,从而才能提高油气的开采效率和产量,因此在对碳酸盐岩储层进行开采的时候,酸化压裂改造技术是关键。在碳酸盐岩储层进行改造中采用的技术主要有酸化、酸压和加砂等技术。我国的技术和国外技术相比还存在很大的差距,随着对碳酸盐油藏进行更加深入的勘探,其出现的岩层和地质更加复杂,这对于技术提出了更高的要求,所以我们要不断研究和发展酸化压裂改造技术。

2 碳酸盐岩储层改造方案比选

碳酸盐岩储层特征各异,综合考虑各方案的可行性和科学性,确定碳酸盐岩储层改造方案是十分必要的。对于裂缝性、裂缝性储层,应遵循开发断裂带的基本原则。根据开发区和井筒的位置,通常采用酸化、小酸压裂或大型酸压技术。对于裂缝发育、孔洞不发育的储层,主要以提高储层改造体积、形成网状沟通为目的,通常采用较大规模的酸压或者液量大、低砂浓度的加砂压裂改造工艺;对于缝洞不发育的溶蚀孔洞型储层,为了能够提高渗流面,应该对其进行深度改造,改造工艺通常采用深度酸压或者加砂压裂来完成;对于缝洞不发育的基质型储层,储层能否进行改造需要根据其孔渗条件来决定。改造技术通常采用加砂压裂或者深度酸化

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压裂进行,其目的主要是为了提高渗流面积、减小对储层的伤害。碳酸盐岩储层由于非均质性强,同一区块不同井以及同井不同的层位之间都可能存在较大的差异,因此,在进行储层方案优选的过程中,需要综合分析具体改造井储层的具体情况,有针对性的进行分析,最终达到储层改造的目的。

3 碳酸盐岩储层改造工艺技术探析

过去,国内外关于碳酸盐岩储层改造所采用的技术是基本相同的,主要包括酸化、酸压和砂压裂技术。近年来,随着科学技术的不断进步,开发了携砂压裂、水平井多段酸压技术。在碳酸盐岩油藏改造中已得到广泛应用,已成为碳酸盐岩增产的主要技术。 3.1 碳酸盐岩储层深度酸压技术

该技术主要包括预液酸压技术、多级注入酸压技术和多级喷射密闭酸化技术,酸液是酸压工程的关键,要求反应速度低、反应速度快、距离远、不均匀腐蚀能力强。目前,国内外多家机构已经研究开发了不同的交联酸体系。 3.2 DCA均匀布酸酸化技术

酸化是油气井增产的重要技术,其原理是将酸溶液在岩石中的胶结物当中,地层孔隙中的堵塞物进行化学反应并融解,改善地层孔隙和煤层的渗透性。由于白云石和方解石是组成碳酸盐岩的主要成分,因此采用酸化对其储层进行改造可以取得较好的效果。然而,在对碳酸盐岩储层酸化改造的过程中经常遇到井段长、层厚等问题,为了有效的提高酸化效果,出现了DCA均匀布酸酸化技术,该技术使用的酸液体系具有暂堵和转向功能,主要由盐酸粘弹性表面活性剂组成。通过高压将DCA酸挤进地层,酸液首先会进入渗透率高的储层,而后进入渗透率较低的地层,使得其与碳酸盐岩发生化学反应。该技术不仅可以使渗透率较高的储层得到改造,也可以使渗透率较低的储层发生酸化作用,从而可以实现碳酸盐岩储层的高效改造。 3.3 碳酸盐岩储层酸携砂压裂技术

该技术结合了酸化压裂和水力压裂的优点,充分发挥两者的优势,不仅可以补好人工裂缝,天然裂缝也可以进行疏导,保持长期的流量,得到更大的体积的改造与转变,然后进行改造使储层得到最大程度的改造。 3.4 碳酸盐岩储层压裂工艺技术

加砂压裂技术是常用的技术,作用于砂岩储层时渗透率低,增产效果很好,由于压裂液与地层不易产生化学反应,滤失量低,储层裂缝的效率高、人工裂缝形成的深层渗透,使碳酸盐岩储层压裂可有效提高渗透区域。 4 结束语

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综上所述,酸化压裂技术的改进,可以提高碳酸盐岩储层的压裂效果,有效地提高产量,减少复杂地质类型对油气田开发的影响,具有重大的现实意义。根据不同的地质条件和技术条件,工程人员要选择更具体、具体的酸化压裂技术是油气田开发的重要手段。 参考文献:

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[2]王永辉,李永平,程兴生等.高温深层碳酸盐岩储层酸化压裂改造技术[J].石油学报,2012,33(z2):166-173.