四川盆地元坝地区陆相储层高破裂压力成因与技术对策

四川盆地元坝地区处于强应力场环境中,其陆相储层破裂压力梯度为0.026~0.037 MPa/m,已成为制约该区完井、储层压裂改造效果的主要技术难题。为此,在深入研究储层高破裂压力的地质成因和工程作用对破裂压力影响的基础上,探索试验了降低施工作业井口压力的技术措施和方法：以近最大水平主应力方向作为射孔方位,同时采用长井段、大孔径、高孔密、深穿透射孔（含喷砂射孔、补充射孔）来降低压裂造缝压力;采用酸损伤（酸泡、酸洗）技术来解除储层污染和降低岩石强度;采用加重酸液增加液柱压力和大内径管柱配合低阻性酸液或压裂液体系以降低施工摩阻。现场应用实践表明,单独或组合采用这些工艺技术措施,就能有效地降低施工作业的井口压力,实现储层酸压或加砂压裂改造作业。该试验研究成果可供类似地区借鉴。

深层致密气藏异常高破裂压力储层复合改造新工艺

中国深层致密气藏普遍具有高破裂压力特征,部分气藏破裂压力、延伸压力异常高,天然裂缝发育,储层改造方式难以选择,施工效果不理想。针对川西深层钙质砂岩储层破裂压力异常高,但其基质存在一定溶蚀率的特点,形成了"预处理+小型加砂压裂+大型酸压"复合改造新工艺。小型酸化降低破裂压力、小规模加砂压裂在储层中形成一定长度的支撑裂缝,大规模酸压把酸沿人工裂缝进入深部储层,再从人工裂缝进入地层裂缝,达到深度改造的目的,从而提高储层改造效果。通过对FG22井采用该复合改造技术,产气量增加到23 000 m3/d,达到了评价储层的目的。该项新技术的应用为深层致密气藏异常高破裂压力储层的勘探评价提供了一种新的手段。

压前酸处理在异常高破裂压力油藏的应用

压裂工艺是目前得到广泛应用的增产措施之一,而破裂压力则是水力压裂设计的关键参数。随着青海油田的开展,越来越多的具有异常高破裂压力的高温深井投入生产,而如何降低高温深井的破裂压力就成为提高压裂成功率及有效率的关键。本文通过对压前酸处理技术在红柳泉油田及七东潜伏构造等两个异常高破裂压力地层的成功应用,说明了该技术在青海油田异常高破裂压力地层的适宜性。

川西高破裂压力储层压裂改造配套技术优化研究

针对川西须家河组地层埋藏深、储层致密、破裂压力高而导致压裂改造时"施工压力高、加砂难度大"的问题,对能适应高破裂压力储层的超高压压裂配套的工具、管柱、井口级别进行了优化研究,形成了一套适合川西地区超高压压裂的配套技术,并就井下工具的选择制定了优选原则。对适应高破裂压裂储层压裂施工的井下工具进行了优选,高压条件下的加砂压裂改造,建议和Y241配合使用或采用Y341封隔器+双水力锚组合。

异常高破裂压力储层酸压改造技术研究与实践

针对塔河油田塔中区块奥陶系碳酸盐岩油藏"超深、高温、高破裂压力"的特点,本文从分析塔河油田塔中区块高破裂压力成因出发,寻求在该区块的储层改造技术对策,研究形成了"压前预处理、管柱结构优化、工作液体系优选、优化施工泵序"等酸压改造主体工艺,经现场推广应用,取得了良好的实践效果,初步解决了超深井、高破压酸盐岩储层深度酸压改造的难题。

深层致密砂岩气藏高异常破裂压力影响因素分析

川西坳陷深层气藏具有超埋深、超高压、圈闭形成历史复杂等特征,压裂施工难度大。现有压裂及测试资料表明该套地层存在高异常破裂压力。通过对可能引起致密砂岩储层高异常破裂压力的影响因素研究后发现,导致高破裂压力的因素主要有地质因素和工程因素,如储层致密、岩石中含有较多黏土矿物及层状、网状、斑状碳质层、地层超压、钻井诱导井眼附近应力场畸变、流体能量损失等。研究结果可为今后在该地区开展储层压裂改造提供参考。

酸处理降低储层破裂压力机理及现场应用

压裂改造是提高低渗透油气藏采收率的重要手段,而地层破裂是储层压裂改造的关键。在低渗透储层的改造过程中,由于储层段埋藏深、构造应力异常、泥质含量高、钻完井过程中地层伤害严重等原因,某些井层破裂压力异常高,导致了施工失败。以砂岩岩样为研究对象,通过对标准、泥浆污染及酸处理前后岩样的微观、物理性质和力学性质的测试实验,分析了酸处理降低储层破裂压力的机理。该项技术在川西须家河致密气藏的改造中得到了成功应用,保证了储层改造的顺利实施,充分证明了酸处理降低储层破裂压力的可行性。

深井高破裂深层低腐蚀性加重酸应用研究——以元坝区块为例

针对元坝区块部分异常高破裂压力深层采用现有的装备和常规工艺难以实施改造作业的现状,通过酸液类型优选、酸浓度优化,缓蚀机理分析和加重剂、缓蚀剂等优选和配方优化,研究出了适合于该区块砂岩和碳酸盐岩高破裂深层低腐蚀性加重酸液体系,酸液密度达1.8g/cm3以上,160℃高温下动态腐蚀速率小于30g/(m2.h),现场应用取得了明显效果。

碳酸盐岩储层酸处理降低破裂压力研究综述

我国具有丰富的低渗透油气资源,压裂酸化改造是提高低渗透油气藏开采效果的重要手段,而地层破裂是储层压裂酸化改造成功的关键。在低渗透储层的改造过程中,由于储层段埋藏深、构造应力异常、泥质含量高等原因,某些井地层破裂压力异常高,导致了施工失败。本文以碳酸盐岩储层为研究对象,通过对碳酸盐岩岩石力学强度的本质分析,综述了岩石的矿物组成、结构特征、构造、水或者化学溶液作用以及缺陷对碳酸盐岩岩石力学性质的影响。为酸处理降低岩石力学强度,从而降低地层破裂压力提供了重要理论依据。

喷砂射孔降破技术在超深海相碳酸盐岩的应用

川西气田雷口坡组海相碳酸盐岩储层具有超深、低渗、高应力等特征,面临异常高破裂压力、储层压开难度大、常规降破措施效果差的难题。针对以上难题,开展了高温高围压射孔打靶试验,明确了射孔孔眼穿深不足是降破效果有限的重要原因;引入喷砂射孔降破技术,通过工艺优化,优选20/40目石英砂为磨料,确定了喷砂参数(喷砂质量浓度100 kg/m3、喷嘴直径5 mm、喷射排量1.8~2.0 m3/min、喷砂时间25~50 min),采用了基液、冻胶、清水液体组合携砂。现场试验表明,常规降破措施无法压开的井,在喷砂射孔后,成功实现了酸压改造。喷砂射孔降破技术具有显著的降破效果,可为同类超深、高破裂压力储层改造提供借鉴。

燃爆诱导及酸处理新技术在川西须家河气藏的应用

川高561井须二储层是川西地区深层须家河组异常高破裂压力储层的典型代表,在加重酸酸化时井底压力达到159.6MPa时,储层仍然未能压开,异常高破裂压力严重制约了该类储层的勘探开发。针对该井须二段4911～4943m、4959～4995m储层的地质特征及工程条件,采用燃爆诱导压裂技术和酸处理技术的有机结合,现场完成75kg药量的燃爆和83m3酸的酸压联作处理,在地面泵压89～93MPa下施工排量达到0.955～1.02m3/min。该层射孔试破没有获得天然气产能,通过燃爆诱导压裂和酸处理联作后,井底停泵压力降低了26.73MPa,有效的改善了油气渗流通道,在油压42MPa,套压43MPa下天然气输气量达到8.2885×104m3/d。该复合新技术在川高561井须二异常高破裂压力储层的成功实施,为川西深层须家河储层解决异常高破裂压力问题提供了新的技术思路。

玉北区块裂缝型碳酸盐岩油藏复合酸压改造技术

玉北区块碳酸盐岩油藏埋藏深、温度高、地层水矿化度高,基质渗透率低、储层裂缝发育,最大破裂压力梯度达26.7 kPa/m,储层改造难度大。开展了碳酸盐岩储层复合酸化压裂改造技术研究,通过优选酸液体系、加砂量和段塞泵注模式,形成了加砂压裂与酸液刻蚀复合工艺、压裂液与酸液交替注入工艺。在玉北区块开展矿场试验并成功应用,对今后塔河外围碳酸盐岩储层改造有一定的指导意义。

凝析气藏压裂测试新技术

为解决川西坳陷GM构造上的沙溪庙组气藏储层破裂压力异常高,施工压力高,排液过程中压力下降快、产凝析油、自然返排率较低等问题,采用酸预处理降低了破裂压力和施工压力,采用优化压裂液配方避免了压裂液乳化和黏土膨胀。通过PVT实验确定露点压力,并创新性提出了控压返排措施,压后返排率由前期的平均35.5%提高至60.1%,施工成功率从75%提高至100%,压后天然气测试产量从措施前平均1.69×10~4 m^3/d提高至3.87×10~4 m^3/d。控压返排制度结合防膨防乳化压裂液技术大幅提高了凝析气藏的压后返排率和压后效果。

低腐蚀性加重酸室内研究及应用

加重酸化是针对深井、超深井高破裂储层酸压改造的降低地层破裂压力的预处理技术。但因深井、超深井地层温度高,加重酸液体系的腐蚀性强,其应用受到很大限制。针对四川元坝地区储层埋深大、温度高,破裂压力高等特点,开展了加重酸液类型、主体酸浓度和加重剂、缓蚀剂等添加剂的实验优选及配方优化,获得了适合元坝地区深井/超深井高温、高破裂储层酸压改造的低腐蚀性加重酸液体系。优选获得的加重酸液密度达1.8g/cm3以上,在160℃高温条件下,其动态腐蚀速率小于30g/(m2.h),放置稳定性好(室温放置8d不分层、不沉淀)、溶蚀能力好,属典型低腐蚀性加重酸液体系。元坝YB2-X井须二段4600～4640m储层,此前采用密度为1.98g/cm3泥浆两次试挤,井底压力梯度超过3.71MPa/100m,地层仍无破裂迹象,随后采用40m3密度为1.85g/cm3低腐蚀性加重酸进行试破,施工排量由1.0m3/min升至2.4m3/min,酸化吸酸指数最大达19.38L/(min.MPa),地层具明显压裂显示。采用加重酸化技术,对深井超高破裂压力储层进行预处理,可取得较好增产效果。