超深裂缝性致密储集层提高缝控改造体积技术——以库车山前碎屑岩储集层为例

基于对塔里木盆地库车山前超深裂缝性致密储集层部分井改造后低产低效原因的分析,研究了地应力场与天然裂缝的匹配关系,提出了形成复杂缝网的工艺技术方法。通过理论研究和大型物理模拟实验确定了库车山前超深储集层形成复杂缝网的力学条件,验证了暂堵转向、多级压裂激活天然裂缝并实现多级转向的有效性,观察到水力裂缝与天然裂缝相互激活并形成“裂缝群”的耦合效果,为超深致密储集层提高缝控改造体积提供了理论支撑。借鉴体积改造技术理念,以提高缝控改造体积为目标,以不同改造工艺下裂缝导流能力实验结果为依据,形成了多级缝网酸压、多级暂堵转向与二次压裂工艺相结合的缝网压裂、纵向上“软、硬”结合的多层分压、加重液重复压裂等提高缝控改造体积的工艺技术,研发了新型低成本环保加重压裂液与低黏高携砂新型压裂液体系,现场应用取得显著效果。

基于“扩缝串洞”理念的超深层小缝洞群碳酸盐岩储层改造数值模拟

随着四川盆地和塔里木盆地碳酸盐岩油气藏勘探开发逐渐迈向超深层领域,受地质条件影响,储层由大型缝洞向以厘米—毫米级小缝洞群转变,以往针对大型缝洞储层改造的酸压技术系列难以适应小缝洞群储层。为充分释放超深层小缝洞群碳酸盐岩储层的天然气产能潜力,基于小缝洞群碳酸盐岩储层特征,构建了多尺度离散缝洞方法,建立了考虑岩石变形、裂缝延伸、酸液流动反应、温度变化的热流固化多场耦合数值模型,最后提出了以多级转向扩面积、精准控黏串缝洞、定点生酸扩缝长为核心的“扩缝串洞”缝控改造理念,并对小缝洞群碳酸盐岩储层“扩缝串洞”缝控改造方式进行了优化分析。研究结果表明:①多级交替注入形成的黏性指进现象可以促进缝控改造面积的增加和裂缝非均匀刻蚀,从而提高改造后的产能,且缝控改造效果最佳;②酸液注入黏度比增加,缝控改造无因次产能指数呈现先增大后减小的规律,当黏度比超过30,缝控改造无因次产能指数开始迅速减小,缝控改造中酸液交替黏度比需控制在25~35区间;③酸液用量越大,缝控改造面积及改造后无因次产能指数越大,但对于一定地层参数和单井控制面积的缝控改造存在极限酸液用量,超过该酸液用量后缝控面积趋于极限值,而无因次产能指数仍随酸液用量的增加而稳定增大。结论认为,提高缝控改造面积和激活动用小缝洞群是小缝洞群碳酸盐岩储层提产的关键,该认识为超深层小缝洞群碳酸盐岩气藏的高效开发提供了理论指导。