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【摘 要】近年来,我国越来越多的探明储量都为低渗透油气藏,实现这类油气藏经济有效开发,不仅关系到中国石油的可持续发展,更关系到国家的能源战略安全及国民经济的持续、稳定、健康、快速发展。低渗透油气藏的有效开发将是中国石油今后需要长期关注的工作重点,在低渗透油气田经济有效开发上,压裂等增产改造技术的作用举足轻重。
【关键词】辽河油田;低渗透;储层;压裂
一、前言
辽河油田具有很多低渗透油藏,实现其高效开发是保证千万吨稳产的重要手段之一。低渗透油藏具有以下特点。构造复杂、油藏类型多样的特点,储层埋藏深、储层物性差、非均质性较强,油层厚薄,注采井网不完善,部分区块一直处于天然能量开发状态,初期产量较高,但产量递减很快。单井控制的泄油面积小。辽河油田经过多年的勘探开发,在不同的油气区块、不同的油气藏结构、不同的储层类型等多种情况下进行了工艺实践,取得了不同程度的成功。压裂技术的进步,是确保低渗透油气藏有效开发的关键。
二、压裂优化设计与压后评价技术
低压、低渗透油气田压裂酸化具有自身特点,压裂优化设计中对地层与工艺、单井与区块、裂缝与井网、伤害与保护、投入与产出等应全面进行优化。
(一)压前评估
(1)与油藏工程结合的储层评价;(2)小型压裂测试与解释;(3)裂缝系统评估 ;(4)压裂液体系评价;(5)压裂酸化效果预测评估;(6)风险评估
(二)压后评估
(1)压裂施工实时监测分析与评估;(2)压力数据拟合与分析;(3)试井解释与分析;(4)压裂工艺过程分析与评估;(5)压裂效果评价;(6)经济效果评估。
(三)压裂优化设计的主要内容
压裂优化设计的主要内容压裂模型的选择;岩石力学参数、地应力参数的确定;压裂液、支撑剂的优选;储层物性参数的确定;裂缝几何形态优化;泵注参数优化等。
(四)压裂设计、分析软件
压裂设计、分析软件:FracproPT软件、FracCADE软件、Stimplan软件等。 几种软件共同进行模拟计算,从中优选出具有较大共性的优化方案。
三、常规压裂液体系选择
(一)低温压裂液体系
低温压裂液体系主要特点:该压裂液体系在低温下可激发破胶剂的活性、可实现0℃~40℃压裂液的快速彻底破胶返排,解决了因常用的破胶剂在温度低于40℃时活性大大降低,造成浅油层井压裂改造施工后冻胶液破胶困难的问题。性能指标: 0℃~40℃破胶时间小于90min;破胶液粘度小于5mPa?s; 适用储层: 适合1000m以内的低温储层。
(二)中温压裂液体系
中温压裂液体系主要特点:该压裂液体系使用硼交联剂,耐温可达90℃,体系具有良好的防膨、攜砂等性能,对储层改造效果良好; 性能指标:耐温达90℃,防膨率大于60%,残渣含量≤400mg/L;适用储层:适合1000-3000m以内的储层。
(三)高温压裂液体系
高温压裂液体系主要特点:该压裂液体系引入了高效交联剂和采用除氧剂,使压裂液保持理想的PH值环境,与国内中温井所用增稠剂浓度相当的条件下,可满足压裂液在高温条件下的施工。性能指标:耐温达到180 ℃;适用储层:适合3000m以上的储层。
(四)超低浓度瓜胶压裂液体系
超低浓度瓜胶压裂液体系主要特点:该压裂液体系以高效交联剂为主、针对不同的地层,使压裂液中稠化剂浓度下降30-40%,该压裂液体系能提供更经济的液体效率、降低液体对储层的伤害、减少液体所耗成本,特别适合于低渗和特低渗透层的改造。性能指标:羟丙基瓜尔胶的浓度由0.4-0.45%下降至0.25-0.35%,耐温达115 ℃。适用储层:地层温度在115℃ 以内储层压裂施工。
(五)砂岩天然气藏压裂液体系
砂岩天然气藏压裂液体系主要特点:采用氯化钾+粘土稳定剂的复合体系,静态滤失系数、表界面张力、残渣含量均较低,反排良好对储层伤害小;性能指标:耐温大于90℃,100℃静态滤失系数:GⅢ=6.23×10-4 m/min1/2 ,破胶液的表面张力:25.06mN/m,破胶液残渣含量:391mg/L 。适用储层:3000m以内砂岩储层。
(六)碳酸盐岩酸化压裂液体系
碳酸盐岩酸化压裂液体系主要特点: 采用的酸液是胶凝酸、乳化酸、化学缓速酸、潜在酸、有机酸盐等多种化学成分,实现了对碳酸盐岩储层的加砂压裂,通过加砂压裂提供远大于酸蚀裂缝长度的支撑裂缝,达到了酸液深穿透的目的,为碳酸盐岩储层改造深入研究奠定了一定的基础。 性能指标:耐温150℃,在地层温度下粘度保持在100~200mPa?s之间; 适用储层:适用于150℃以下碳酸盐岩储层进行酸化压裂改造。
(七)变粘酸压裂液体系
变粘酸压裂液体系主要特点:该体系能在地层形成高粘酸,以减少酸液向地层的滤失,使酸液能进入地层深部,达到充分改造地层的目的。当酸液与地层逐步消耗至一定程度后,发生降粘,便于残酸返排至地面;性能指标:酸液初始粘度21~30mPa?s; 随着酸液与地层反应粘度逐渐升高,可达1000 mPa?s;适用储层:(1)适用于碳酸盐岩储层;(2)中渗、滤失较大的储层。
(八)高温稠化酸压裂体系
高温稠化酸压裂体系主要特点:以阳离子稠化剂为主,抗盐性及化学相容性好、粘温性及高温稳定性好、抗剪切性强、降解时不产生有害残渣,确保了酸液的各项性能,能大幅度降低酸-岩反应速度,增加了活性酸液的作用距离,可以达到深度酸化的目的。性能指标:耐温达到150 ℃,酸岩反应速率较普通酸低2-3倍;适用储层:90℃~150℃中低渗碳酸岩储层酸化施工。
参考文献:
[1] 夏林,张光明,黄强强,田红星. 一种利用不同时间地层压力计算气藏动态储量的方法 [J]. 内蒙古石油化工. 2011 (11)
[2] 申颍浩,何顺利,王少军,朱明. 改进压降法确定气藏动态储量 [J]. 油气井测试. 2011 (06)
【关键词】辽河油田;低渗透;储层;压裂
一、前言
辽河油田具有很多低渗透油藏,实现其高效开发是保证千万吨稳产的重要手段之一。低渗透油藏具有以下特点。构造复杂、油藏类型多样的特点,储层埋藏深、储层物性差、非均质性较强,油层厚薄,注采井网不完善,部分区块一直处于天然能量开发状态,初期产量较高,但产量递减很快。单井控制的泄油面积小。辽河油田经过多年的勘探开发,在不同的油气区块、不同的油气藏结构、不同的储层类型等多种情况下进行了工艺实践,取得了不同程度的成功。压裂技术的进步,是确保低渗透油气藏有效开发的关键。
二、压裂优化设计与压后评价技术
低压、低渗透油气田压裂酸化具有自身特点,压裂优化设计中对地层与工艺、单井与区块、裂缝与井网、伤害与保护、投入与产出等应全面进行优化。
(一)压前评估
(1)与油藏工程结合的储层评价;(2)小型压裂测试与解释;(3)裂缝系统评估 ;(4)压裂液体系评价;(5)压裂酸化效果预测评估;(6)风险评估
(二)压后评估
(1)压裂施工实时监测分析与评估;(2)压力数据拟合与分析;(3)试井解释与分析;(4)压裂工艺过程分析与评估;(5)压裂效果评价;(6)经济效果评估。
(三)压裂优化设计的主要内容
压裂优化设计的主要内容压裂模型的选择;岩石力学参数、地应力参数的确定;压裂液、支撑剂的优选;储层物性参数的确定;裂缝几何形态优化;泵注参数优化等。
(四)压裂设计、分析软件
压裂设计、分析软件:FracproPT软件、FracCADE软件、Stimplan软件等。 几种软件共同进行模拟计算,从中优选出具有较大共性的优化方案。
三、常规压裂液体系选择
(一)低温压裂液体系
低温压裂液体系主要特点:该压裂液体系在低温下可激发破胶剂的活性、可实现0℃~40℃压裂液的快速彻底破胶返排,解决了因常用的破胶剂在温度低于40℃时活性大大降低,造成浅油层井压裂改造施工后冻胶液破胶困难的问题。性能指标: 0℃~40℃破胶时间小于90min;破胶液粘度小于5mPa?s; 适用储层: 适合1000m以内的低温储层。
(二)中温压裂液体系
中温压裂液体系主要特点:该压裂液体系使用硼交联剂,耐温可达90℃,体系具有良好的防膨、攜砂等性能,对储层改造效果良好; 性能指标:耐温达90℃,防膨率大于60%,残渣含量≤400mg/L;适用储层:适合1000-3000m以内的储层。
(三)高温压裂液体系
高温压裂液体系主要特点:该压裂液体系引入了高效交联剂和采用除氧剂,使压裂液保持理想的PH值环境,与国内中温井所用增稠剂浓度相当的条件下,可满足压裂液在高温条件下的施工。性能指标:耐温达到180 ℃;适用储层:适合3000m以上的储层。
(四)超低浓度瓜胶压裂液体系
超低浓度瓜胶压裂液体系主要特点:该压裂液体系以高效交联剂为主、针对不同的地层,使压裂液中稠化剂浓度下降30-40%,该压裂液体系能提供更经济的液体效率、降低液体对储层的伤害、减少液体所耗成本,特别适合于低渗和特低渗透层的改造。性能指标:羟丙基瓜尔胶的浓度由0.4-0.45%下降至0.25-0.35%,耐温达115 ℃。适用储层:地层温度在115℃ 以内储层压裂施工。
(五)砂岩天然气藏压裂液体系
砂岩天然气藏压裂液体系主要特点:采用氯化钾+粘土稳定剂的复合体系,静态滤失系数、表界面张力、残渣含量均较低,反排良好对储层伤害小;性能指标:耐温大于90℃,100℃静态滤失系数:GⅢ=6.23×10-4 m/min1/2 ,破胶液的表面张力:25.06mN/m,破胶液残渣含量:391mg/L 。适用储层:3000m以内砂岩储层。
(六)碳酸盐岩酸化压裂液体系
碳酸盐岩酸化压裂液体系主要特点: 采用的酸液是胶凝酸、乳化酸、化学缓速酸、潜在酸、有机酸盐等多种化学成分,实现了对碳酸盐岩储层的加砂压裂,通过加砂压裂提供远大于酸蚀裂缝长度的支撑裂缝,达到了酸液深穿透的目的,为碳酸盐岩储层改造深入研究奠定了一定的基础。 性能指标:耐温150℃,在地层温度下粘度保持在100~200mPa?s之间; 适用储层:适用于150℃以下碳酸盐岩储层进行酸化压裂改造。
(七)变粘酸压裂液体系
变粘酸压裂液体系主要特点:该体系能在地层形成高粘酸,以减少酸液向地层的滤失,使酸液能进入地层深部,达到充分改造地层的目的。当酸液与地层逐步消耗至一定程度后,发生降粘,便于残酸返排至地面;性能指标:酸液初始粘度21~30mPa?s; 随着酸液与地层反应粘度逐渐升高,可达1000 mPa?s;适用储层:(1)适用于碳酸盐岩储层;(2)中渗、滤失较大的储层。
(八)高温稠化酸压裂体系
高温稠化酸压裂体系主要特点:以阳离子稠化剂为主,抗盐性及化学相容性好、粘温性及高温稳定性好、抗剪切性强、降解时不产生有害残渣,确保了酸液的各项性能,能大幅度降低酸-岩反应速度,增加了活性酸液的作用距离,可以达到深度酸化的目的。性能指标:耐温达到150 ℃,酸岩反应速率较普通酸低2-3倍;适用储层:90℃~150℃中低渗碳酸岩储层酸化施工。
参考文献:
[1] 夏林,张光明,黄强强,田红星. 一种利用不同时间地层压力计算气藏动态储量的方法 [J]. 内蒙古石油化工. 2011 (11)
[2] 申颍浩,何顺利,王少军,朱明. 改进压降法确定气藏动态储量 [J]. 油气井测试. 2011 (06)