碳酸鹽巖油藏儲層改造技術研究與應用

摘要：受基質與天然縫洞體連通狀況差影響，碳酸鹽巖油藏多采用酸壓方式投產，實現儲量有效動用。本文針對R區塊重復酸壓效果差問題，開展暫堵轉向酸壓技術研究，包括技術機理、暫堵劑優選及性能評價、暫堵劑組合參數和配套工藝優化等，指導現場重復酸壓12井次，階段累增油3.5萬噸，效果顯著，可為其它油藏提供借鑒經驗。

主題詞：碳酸鹽巖油藏 ? 重復酸壓 ? 技術研究 ?實施效果

1.概況

R區塊為裂縫-孔洞雙重介質碳酸鹽巖油油藏，上報含油面積10.52平方公里，石油地質儲量3585萬噸，儲層裂縫、孔洞、洞穴發育，基質無儲集能力，且與天然縫洞連通性差，油井采用酸化壓裂投產，利用人造裂縫溝通天然發育縫洞體，實現原油儲量有效動用。

隨著原縫洞體控制儲量采出程度提高，需要實施重復酸壓，挖掘非主應力方向縫洞體內剩余油，R區塊每年重復裂40余井次，但措施效果較差，平均單井周期產油量不到1000噸，投入產出比低，無法滿足經濟效益要求，為此需要開展儲層重復改造技術研究，動用井周更多儲集體，改善措施效果，提高油井產能。

2.技術對策研究

2.1技術機理

暫堵轉向酸壓技術是利用流體向最小阻力方向運移原則，往地層中加入暫堵劑，封堵已張開裂縫滲流通道，迫使后續酸壓液體進入非張開裂縫，壓開和溝通新的儲集體。

2.2材料優選及性能評價

（1）優選標準

根據暫堵轉向酸壓機理要求，暫堵劑應具備以下4方面條件，一是具有耐酸性，防止酸壓過程中溶解而失去封堵能力;二是具有強懸浮能力，便于進入張開的裂縫;三是溶解性差，確保暫堵效果;四是降解性強，酸壓施工后能自動降解，防止污染地層。

（2）材料優選

將1～5號纖維分別取3克加到100g水中和20%濃度鹽酸中，然后倒入至封閉鋼筒中，放置入150℃爐子中進行試驗，每隔1小時取出，經過濾烘干后，稱取重量，得到不同時間在水中和鹽酸中溶解率。整體來看，3號纖維性能最佳，水中溶解率僅1.0%，鹽酸中溶解率12.3%，最終溶解度100%，滿足暫堵用纖維條件。

2.3參數優化設計

根據裂縫監測資料及實驗數據分析，R區塊首次酸壓裂縫寬度2～6mm。為有效封堵裂縫，針對不同縫寬進行暫堵劑組合參數優化設計，結果如下：對于2mm縫寬，暫堵劑組合為1.8%纖維+1.2%（粒徑1mm）顆料;對于4mm縫寬，暫堵劑組合為1.5%纖維+1.2%（粒徑1mm）顆料+1.5%（粒徑3～4mm）顆粒;對于6mm縫寬，暫堵劑組合為2.0%纖維+1.8%（粒徑1mm）顆料+2.0%（粒徑3～4mm）顆粒。

2.4配套工藝優化

（1）加注工藝

加注工藝主要有手工加注、鼓風機加注和纖維泵加注，三個工藝各具優缺點，基本滿足現場加注需求，其中手工加注能力為0～20kg/min，加入靈活，但均勻性差，纖維泵加注能力為0～50 kg/min，加入均勻，但易卡死渦輪;鼓風機加注能力0～40 kg/min，工藝技術可靠，成功率高，但存在纖維不能及時融入問題。

（2）攜帶液優化

針對纖維暫堵劑在壓裂液中分散性差、不能均勻加入問題，優化設計含有表面活劑的粘彈性攜帶液，其具有攜帶纖維能力強、懸浮性好特點，滿足現場酸壓施工要求。

（3）施工參數優化

不同施工參數，包括壓裂液粘度、施工排量大小、施工規模，對轉向半徑影響較大，在地層壓力參數一定情況下，提高施工參數，可以增加轉向半徑。通過軟件模擬，確定最優壓裂液粘度為220mPa.s，施工排量大于5方/分鐘，壓裂液（酸液）用量850方以上。

3實施效果

在上述研究指導下，2019年以來，R區塊共實施暫堵劑轉向酸壓12井次，措施有效率100%，階段累增油3.5萬噸，預計全措施周期增油量6.0萬噸。以R15井為例，第一次注入纖維120kg套管壓力由25.2MPa上升至30MPa，分析纖維暫堵劑將微裂縫口堵住，降低壓裂液（酸液）濾失量。第二次注入纖維250kg，套壓上升至32.2MPa，且保持穩定，比之前25.2MPa上升7MPa，分析纖維進入張開裂縫后，起到暫堵作用，迫使壓裂液轉向并不斷延伸，后注入酸液后，套管壓力突降至20.3MPa，分析人造裂縫溝通新的儲集體。R15井措施后投產，初期自噴生產，油壓12.5MPa，日產油20噸，后轉抽，目前日產油12噸，階段累增油4000噸。

4結論

（1）R區塊碳酸鹽巖油藏重復酸壓效果差，投入產出比低，難以滿足經濟效益要求。

（2）開展暫堵轉向酸壓技術研究，包括技術機理、暫堵劑優選及性能評價、暫堵劑組合參數和配套工藝優化等，現場應用效果較好。

（3）本文在碳酸鹽巖油藏儲層改造方面取得成果和認識，可為其它油藏提供借鑒經驗。

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作者簡介：徐春陽，男，1982年4月出生黑龍江，漢族，工程師，2005年畢業于大慶石油學院，現于遼河油田公司勘探開發研究院從事油氣田勘探開發工作。