多级交替注入酸压工艺优化研究——以磨溪龙女寺构造龙王庙组储层改造为例

为了提高磨溪—龙女寺构造龙王庙组储层多级交替注入酸压工艺设计的准确性,通过酸蚀裂缝导流能力实验,结合数值扫描技术,开展了不同注入级数、不同液体组合和不同排量下酸蚀裂缝导流能力保持率和裂缝壁面影响规律研究。结果表明,相比于一级和二级注入,三级交替注入可获得最高的酸蚀裂缝导流能力保持率,且能形成贯穿岩板的酸蚀沟槽;注入级数从一级增加到二级再增加到三级,导流能力保持率提高量逐渐变小;相同闭合压力和主体酸液条件下,以冻胶作为前置液的三级注入获得的导流能力保持率与自生酸为前置液的导流能力保持率差别不大;提高注入速率有利于提高酸蚀裂缝导流能力保持率。优化后的多级交替注入酸压工艺应用于磨溪龙女寺构造龙王庙组储层改造,单井施工曲线和后期拟合表明,该工艺可以实现沟通井周有利储集体的工程目标,为低渗储层改造提供了有效的技术手段。

基于储层潜力的水平井分段酸压设计优化与应用

为了明确影响四川盆地震旦系碳酸盐岩储层水平井改造效果的关键因素,同时建立一套适合本区的强非均质储层水平井分段酸压方法,采用信息量和灰关联分析手段,对30口气井地震、成像和岩心等资料进行了评价,基于评价结果开展了设计优化相关研究。结果表明,地震资料反应出的缝洞发育情况对震旦系气井产量影响最大,其次为成像测井资料、岩心资料和钻录井显示资料,构造背景因素影响最低。基于上述认识,震旦系储层水平井可主要依据地震资料建立分段酸压优化方法,将地震剖面与井眼轨迹叠合,实现水平井合理分段,确定各段改造目标和选择每段工艺及参数。现场应用表明,相比于前期同类改造井,压后测试产量提高2～3倍,为同类型储层改造提供了有效的手段。

基于层次分析和折衷模糊决策的压裂酸化井层优选法

针对目前现场压裂酸化选井选层方法的不足,提出一种结合层次分析和折衷型模糊多因素决策的优选新方法。先通过层次分析法得到各因素对压裂酸化选井选层的影响权重,再用折衷模糊决策模型权衡多个影响因素,计算因素指标与模糊正理想和负理想之间的距离,通过隶属度大小得出优选排序。渤海油田应用评价实例表明,评价结果与实际施工效果相符。

四川盆地震旦系气藏大斜度井水平井酸压技术

四川盆地震旦系灯四段碳酸盐岩储层溶蚀孔、缝、洞发育,储集空间类型复杂,具有埋藏深、高温、高压、强非均质性、高含H_2S、CO_2等酸性气体的特点,对现有储层改造工艺技术提出了挑战。大斜度井/水平井储层改造的关键是长改造井段酸液布置和酸蚀裂缝深穿透沟通储层天然缝洞系统。根据储层地质及地应力分布特征,优化并形成了大斜度井/水平井机械分层分段改造工艺,纵横向上层间或段间物性差异大的裸眼完成井,采用封隔器实现分段改造;层内或段内物性差异大的射孔完成井,采用可降解暂堵材料实现分层改造。天然缝洞发育的裂缝-孔洞型储层采用缓速酸酸压技术疏通天然缝洞系统,对于裂缝-孔隙型及孔隙型储层,采用前置液酸压技术形成深穿透酸蚀裂缝沟通孤立的天然缝洞系统,形成的两种大斜度井水平井酸压技术现场试验取得了一定程度的储层改造效果;探索了滑溜水+自生酸+胶凝酸的复杂缝网酸压工艺,一定程度上提升了储层改造效果。

碳酸盐岩多尺度三维酸蚀蚓孔立体延伸动态模拟

在双重尺度模型基础上建立了多尺度三维酸蚀蚓孔延伸模型并阐述了其数值求解方法。同时,利用地质建模方法建立了孔隙空间关联分布模型,成功解决了孔隙空间突变问题,使模拟结果更加真实可靠。通过模拟发现,注入速度是影响蚓孔形态的主要因素,随着注入速度的增大,溶蚀结构可分为面溶蚀、锥形结构、主蚓孔、分支结构和均匀溶蚀5类。当扩散速度与对流速度相当时会产生主蚓孔通道,越靠近注入端口的蚓孔越粗,而越接近出口端的蚓孔越细。主蚓孔在延伸过程中大致会经历以下4个阶段:蚓孔竞争发育、形成优势通道、主蚓孔突破岩心和蚓孔内径扩宽。其次,孔隙空间联通性是蚓孔扩展路径的决定因素,蚓孔最终沿初始高孔渗分布轨迹突破岩心。最后,通过现场算例验证了该模型及方法用于模拟碳酸盐岩储层酸化、酸压中蚓孔扩展的可行性与正确性,并为该研究领域的精细化模拟预测提供了新的手段。

川东石炭系低压气井解堵工艺研究与应用

川东石炭系气井生产时间长,部分气井出现不同程度的井筒堵塞影响产能,常年反复酸化导致气井井周形成大的近井酸蚀通道,酸液未发挥作用就已漏失,酸化效果差且稳产周期短。鉴于目前川东石炭系气井解堵难的问题,通过井筒堵塞物分析明确了堵塞物主要由铁的氧化物、碳酸盐、BaSO 4和SiO_(2)等无机物和月桂醇聚醚类有机物组成,推荐的解堵工作液体系(15%(w)HCl+1%(w)缓蚀剂+2%(w)铁稳剂+3%(w)表面活性剂)在地层温度下对垢物的溶蚀率最高达77.6%。对不同堵点位置的堵塞提出了针对性的解堵工艺,油管堵塞推荐连续油管或油管注酸解堵,套管堵塞推荐真空回位抽砂工艺,地层堵塞推荐泡沫酸酸化解堵。采用研究的解堵液体系和工艺开展现场试验6口井,解堵有效率100%,为本区和同类型低压气井解堵提供了有效的技术手段。

四川盆地磨溪龙王庙组低渗透储层改造工艺技术研究与试验

四川盆地磨溪构造下寒武系龙王庙组气藏具有深层、高温、高压、储层厚度大、非均质性强、高含酸性气及高产的特点,龙王庙组低渗区储层岩石力学性质表明杨氏模量高、泊松比大、施工压开难度大。针对低渗透气井面临着储层孔隙度、渗透率、缝洞发育程度较低,常规解堵酸化难以实现储层有效动用等改造难点,形成的解堵酸化和转向酸化两套工艺基本解决了Ⅰ、Ⅱ类储层钻井完井液污染堵塞解除、纵向上均匀布酸等生产实际难题。针对储层物性较差的III类储层开展深度酸压工艺研究,明确了提高人工裂缝波及范围能有效提高气井产量。形成了以精细分段差异化酸压工艺技术,该技术在磨溪低渗区磨溪b-H9井龙王庙组开展现场试验,改造后测试产量达53.78×10^4 m^3/d,储层改造效果显著。适于磨溪低渗区的主体改造技术尚不明确,有待进一步探索优化深度酸压工艺技术。

基于钻井液漏失侵入深度预测的裂缝性碳酸盐岩储层改造优化

四川盆地高石梯-磨溪地区缝洞型碳酸盐岩气藏具有储层低孔低渗、埋藏深、储层温度高、层厚、裂缝、孔洞较发育、非均质性强、含H_2S、岩石闭合应力高等特点,通过前期技术攻关,形成了适合高石梯-磨溪低渗透储层增产改造工艺技术,一定程度上提高了区块低渗区的单井产量。储层裂缝孔洞较发育,钻井完井过程中不可避免地漏失大量钻井液,造成储层深部损害。因钻井液漏失侵入深度不明确,酸化设计中的酸液波及范围无法界定,故常规酸化技术不能完全解除漏失的钻井液对储层的深度损害,降低了储层酸化改造效率。建立了基于溶质运移与对流扩散理论的裂缝网络性钻井液漏失侵入深度预测模型,结合现场实例井,预测了钻井液漏失最大侵入深度,明确了储层伤害堵塞范围,为储层酸化设计的酸液规模和酸化范围提供量化依据,试验井改造效果明显,提高了酸化改造效率。

四川盆地安岳气田灯影组二段底水气藏酸压裂缝高度影响因素及控制对策

四川盆地高石梯—磨溪震旦系灯影组二段(灯二段)气藏开发资源潜力大,是中国石油西南油气田公司“十四五”全面上产500亿的重要上产领域。灯二段储层总体具有低孔低渗特征,局部发育高孔渗段。储集空间主要包括溶洞、溶孔、裂缝等类型,储层下部发育底水,具统一气水界面(-5150 m)。针对此类低孔低渗碳酸盐岩气藏,需以深度酸压改造来提高单井产量,但灯二段储层存在高角度裂缝局部发育、段间应力差较小、改造段距离气水界面近等改造难点,酸压裂缝高度难以控制从而极易沟通下部水层,导致改造后产水而影响气井产能。为探究酸压裂缝高度控制方法,建立了酸压裂缝拟三维扩展模型,考虑裂缝高度延伸过程中纵向压降对缝高扩展的影响,开展了酸压裂缝高度的地质与工程影响因素模拟研究。模拟结果表明:段间应力差和酸压排量为酸压裂缝高度延伸的主控因素,且应力差对裂缝高度的影响最大,其次为储隔层厚度及工作液黏度。根据模型结果,明确了酸压裂缝高度主控因素,构建了不同储层特征的控裂缝高度酸压技术对策,优化了控裂缝高度酸压设计参数,在有效控制酸压裂缝高度的前提下,最大化提高单井产量,避免改造后见水,为底水气藏深度酸压技术提供了理论指导。

川渝深层碳酸盐岩水平井分段酸压改造关键技术及应用

川渝深层碳酸盐岩油气藏占四川盆地资源量的59%,是我国未来数十年增储上产的主要资源基础,具有埋藏深、温度高、储层类型组合多样且非均质性强、地应力高且水平应力差值大等特点.水平井分段酸压提高产量面临四大难点:水平应力差值高,缝网形成难度大;强非均质水平段,优化分段难度大;超深长水平井段,提高改造程度难;高温酸岩反应快,酸液缓蚀缓速难.

天然气脱酸工艺控制方案的设计

针对天然气开采后期,采出气中H2S含量高,气量波动大,导致脱酸系统负荷增加,同时,现有控制方案在原料气参数变化较大的情况下,系统的缓冲性和可控性较差,对扰动的调节时间较长。因此,本文通过继电反馈测试方法求取脱酸气系统低阶带时滞的传递函数模型(FOPDT),并在此基础上关联系统的扰动变量、输入变量与输出变量以得到传递函数矩阵,通过计算静态增益矩阵与动态增益矩阵,以确定最佳的控制回路配对,并对提出控制回路配对方案作扰动成本分析,考察控制系统系统的缓冲性,最后通过Aspen Dynamics进行动态模拟,以验证控制方案的可靠性。动态模拟表明,相对于以往的控制方案,系统具有较好的抗扰动能力和缓冲性,在原料气参数发生变化的情况下,脱酸气系统能够迅速做出调整,使被控变量能够恢复到设定值。