分段酸化壓裂在大平探8井的應用

楊 波

(中石化勝利油田分公司石油工程監督中心 山東 東營 257230)

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分段酸化壓裂在大平探8井的應用

楊 波

(中石化勝利油田分公司石油工程監督中心 山東 東營 257230)

大平探8井位于陜西省榆林市榆陽區小壕兔鄉史不扣村二組。構造位置位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡東北部。目的層儲層巖性以深灰色含云灰巖、深灰色云灰巖、灰色灰云巖為主，儲層以裂縫孔隙型為主，部分層段可能發育裂縫。研究決定對水平段井深3210-4210m進行酸壓加砂壓裂改造以提高單井產量。通過對目的氣層酸化壓裂和試氣作業，評價氣層，求取氣層產能，獲取地層壓力、溫度、流體性質等參數，為開發方案的編制提供依據。

酸化；壓裂；產量

大平探8井位于陜西省榆林市榆陽區小壕兔鄉史不扣村二組。構造位置位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡東北部。目的層位馬五層，井深4210.00米，水平段1000米。通過對大平探8井馬五氣層酸化壓裂和試氣作業，評價氣層，求取氣層產能，獲取地層壓力、溫度、流體性質等參數，為開發方案的編制提供依據。

一、儲層概況

儲層巖性以深灰色含云灰巖、深灰色云灰巖、灰色灰云巖為主，儲層以裂縫孔隙型為主，依據設計提示部分層段可能發育裂縫。目的層物性在橫向上和縱向上均較具明顯的非均質性，總體表現為在低滲透背景上有局部中、高滲透區，層間差異明顯。根據大牛地氣田多口井測試資料統計，大牛地氣田地溫梯度3.12℃/100m，預計該井井底溫度93.6℃。

二、酸化壓裂設計思路

根據錄井解釋成果，分析認為大平探8井水平段通過酸壓加砂壓裂改造，可以獲得工業產量。研究確定對本井水平段井深3210-4210m進行酸壓加砂壓裂改造以提高單井產量。根據該井油藏地質特征與壓裂改造要求，針對性提出分段加砂酸壓改造技術思路：

該井水平段長1000m，分4段(9簇)進行酸壓改造，工藝上采用可鉆橋塞分段壓裂技術，電纜射孔和橋塞坐封聯作工藝，有效改造目的層。根據該井的改造方案，合理優化射孔位置與射孔參數，選取油氣顯示較好、低伽馬值層段作為射孔位置。

儲層巖性以深灰色含云灰巖、深灰色云灰巖、灰色灰云巖為主，儲層以裂縫孔隙型為主，依據設計提示部分層段可能發育裂縫。宜采用前置液造縫粉陶封堵微裂縫+大規模深度酸壓改造+后置支撐劑填充裂縫，保證水平井各段的酸蝕裂縫長度，采用適度加砂規模和砂比保證裂縫導流能力。針對近井地帶巖石反應速度快、儲層壓力較低、裂縫發育、酸液濾失量大的問題，優化具有一定緩速性能的膠凝酸體系，降低酸液和巖石的反應速度，增加酸蝕縫長；同時提高前置液造縫規模，采取小粒徑段塞封堵儲層微裂縫實現降濾，采用液氮伴注的方式降低濾失，同時可增加壓后殘酸的返排能力。針對奧陶系風化殼碳酸鹽儲層存在泊松比、楊氏模量較高，同時部分水平段泥質含量較高，使碳酸鹽巖壓裂裂縫寬度窄、加砂難、易砂堵，方案增大前置液比例；在大規模加砂階段采用40/70目、高強度支撐劑，保證酸蝕裂縫的有效支撐；為了進一步提高近井酸蝕縫口的裂縫導流能力，尾追30/50目高強度大粒徑支撐劑。

由于大平探8目的層埋藏深，在水平段射孔時有些碎屑不易排出，為了確保射孔孔眼的清潔和獲得較低的地層破裂壓力，因此每級壓裂前使用常規酸對地層進行預處理。

酸壓后關井30min，保證形成較高的酸蝕裂縫導流能力，施工結束后，盡量縮短關井時間，以充分利用酸巖反應形成CO2的自身能量，利于返排。

放噴結束后根據后續要求決定是否快速鉆除橋塞，全通徑井筒進行試氣作業。

三、分段壓裂優化及酸液體系

根據前期施工，結合本井特征，設計泵注排量為10.0m3/min。同時單簇和多簇在酸壓規模上采用差異化設計，提高改造針對性。

現場施工限壓80MPa，注液時以不超過80MPa條件盡量提高注液排量。現場根據施工情況，頂替時用活性水過頂5-10m3，便于下一段橋塞泵送。泵送橋塞時供液排量在0.5-2.0m3/min之間，現場需備足橋塞泵送所需活性水量。

膠凝酸配方：25%HCl+1.5%緩蝕劑+0.15%鐵離子穩定劑+1.0%助排劑+0.5%起泡劑+0.55%增稠劑。常規酸配方：25%HCl+1.5%緩蝕劑+0.15%鐵離子穩定劑+1.0%助排劑+0.5%起泡劑。壓裂液配方基液：0.35%HPG(一級)+1.0%KCL+0.05%殺菌劑+1.0%助排劑+0.5%起泡劑+0.2%Na2CO3+清水。交聯劑：交聯劑A:B=100:6，交聯比為100：0.2。線性膠配方基液：0.15%HPG(一級)+1.0%KCL+0.05%殺菌劑+1.0%助排劑+0.5%起泡劑+0.2%Na2CO3+清水交聯劑：交聯劑A:B=100:6，交聯比為100：0.2。活性水配方：清水+1.0%助排劑+1.0%KCl。

四、分段射孔參數優化及橋塞工具參數

根據對本井水平井段3210-4210m分4段進行酸壓改造，根據地質要求和測井資料分析，合理選取射孔井段。

射孔參數優化：第1段采用油管傳輸射孔，第2-4段采用電纜泵送橋塞射孔聯作施工。橋塞選擇：為滿足分段壓裂、壓后快速返排要求，選擇球籠式可鉆橋塞實施封堵。

五、酸壓后效果

大平探8井馬五氣層采用可鉆橋塞分段酸壓工藝，壓裂入井總液量4729.4m3，加入陶粒砂124.2m3，注入液氮220m3，壓后累計排液4260.91m3，壓裂液返排率90%，，現場分析最終氯離子含量為104612mg/L。整個放噴排液及求產期間累計產氣43.4419×104m3。

用10mm油嘴控制放噴一點法求產24hr，臨界速度流量計經18mm孔板計量氣產量，在井口油壓2.4MPa，套壓8.4MPa，平均上流壓力0.41MPa，平均上流溫度21℃，平均穩定日產氣2.3355×104m3/d。

[1]陳朋剛，趙麗霞，張蓮忠.水平井壓裂工藝技術的發展現狀 《西部探礦工程》2010(02).44-47

[2]艾昆，賈光亮，張會師等水平井分段轉向酸酸化壓裂技術《特種油氣藏》 2014，21(3):148-150

[3]李文武，蘇里格氣田蘇36-15-18H2井裸眼完井分段壓裂技術《中國化工貿易》2014(28)：184

楊波(1981-)，男，漢族，陜西咸陽人，工程師，中國地質大學(北京)石油工程專業，中石化勝利油田分公司石油工程監督中心，研究方向：油田勘探。