高含硫氣藏水平井暫堵分流酸化技術(shù)研究及應(yīng)用

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1、2014年全國天然氣學(xué)術(shù)年會高含硫氣藏水平井暫堵分流酸化技術(shù)研究及應(yīng)用鐘森丁咚王興文黃禹忠付育武（中國石化西南油氣分公司工程技術(shù)研究院）摘要：元壩海相長興組氣藏埋藏超深、溫度高、水平井襯管完井，實現(xiàn)長井段均勻酸化極為困難，本文研制了可降解有機纖維暫堵劑，采用高粘壓裂液作輸送介質(zhì)，對裂縫或高滲儲層進行暫堵，促使酸液分流。優(yōu)化設(shè)計井筒凈化措施、暫堵位置、暫堵劑用量和泵注程序，形成多級暫堵分流酸化工藝。該工藝現(xiàn)場實施10口井，暫堵和酸液分流作用明顯，暫堵有效率80%以上，增產(chǎn)倍比為2.2～6.1，增產(chǎn)效果顯著。該工藝對超深、高溫碳酸鹽巖水

2、平井均勻酸化有較好的適應(yīng)性。關(guān)鍵詞：超深水平井纖維暫堵劑分流酸化1前言川東北元壩海相長興組碳酸鹽巖氣藏埋藏深度6200～7200m、地層壓力67～71MPa、地層溫度148-159℃、硫化氫平均含量5.53%，為超深高壓、高溫、高含硫酸性氣田。氣田開發(fā)以水平井、大斜度井為主，水平段鉆遇儲層非均質(zhì)性強（表1），Ⅰ類儲層比例0-16.3%，Ⅱ、Ⅲ類儲層占83.7-100%，酸化時很難實現(xiàn)各段均勻改造。工程上普遍采用分流酸化技術(shù)改善氣層吸酸剖面不均勻問題，從上世紀(jì)80年代開始，發(fā)展出了多種分流工藝，主要有：機械封隔分流技術(shù)、化學(xué)微粒分流（

3、即暫堵酸化）技術(shù)、泡沫分流技術(shù)、增稠酸分流技術(shù)、黏彈性表面活性劑分流技術(shù)等，其中前兩種應(yīng)用較多、效果較好[1]。元壩氣田以襯管完井水平井為主，完井管柱僅下至造斜點附近，無法實施機械封隔分段改造，采用暫堵分流工藝，間接達到機械分流改造的目的。表1元壩氣田部分井水平段鉆遇儲層非均質(zhì)性統(tǒng)計備注：①級差：最大值/最小值；②非均質(zhì)系數(shù)：最大值/平均值2暫堵分流酸化工藝原理暫堵分流酸化的主要原理是采用一種可溶性的化學(xué)顆粒，利用攜帶液配制成穩(wěn)定的懸濁液，作為暫堵混合液，酸化時泵注進地層中。根據(jù)流動阻力最小的原理，暫堵液將優(yōu)先進入流動阻力較小的高滲

4、透層或裂縫，在地層表面快速形成封堵性的濾餅層，阻礙后續(xù)酸液繼續(xù)進入高滲透層。技術(shù)關(guān)鍵是通過形成低滲透性的濾餅來逐漸減小層間差異，調(diào)節(jié)各層的注入能力，最終達到各層均勻進酸的目的[2]。作者簡介：鐘森（男，1981.12-），工程師。2010年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（北京）油氣田開發(fā)專業(yè)，獲碩士學(xué)位，現(xiàn)從事儲層改造設(shè)計與研究工作。地址：四川省德陽市旌陽區(qū)龍泉山北路298號（618000），電話：13778207252，E-Mail:senyu521@126.com。511井號水平段長（m）滲透率（10-3μm2）級差非均質(zhì)系數(shù)最大值最小值均

5、值YBX192153.780.051.511075.6035.62YBX271725.100.051.08502.0023.24YBX38381273.300.0268.1763665.0018.68YBX4449789.870.0481.6019746.759.68YBX533823.230.031.46774.3315.91YBX673440.520.0031.7013506.6723.842014年全國天然氣學(xué)術(shù)年會目前，國內(nèi)外所使用的酸化暫堵劑主要有固體顆粒狀暫堵劑、有機凍膠類暫堵劑以及纖維類暫堵劑等，其中以固體顆粒和纖維暫

6、堵劑為主[3-4]。普光氣田海相儲層埋深5500m左右，采用樹脂覆膜包裹碳酸鈣顆粒暫堵劑進行酸壓改造，取得了一定的效果，但是出現(xiàn)暫堵劑溶解不徹底引起堵塞裂縫、埋產(chǎn)層的現(xiàn)象，影響工藝效果[5]。纖維暫堵技術(shù)主要應(yīng)用在常規(guī)暫堵劑性能無法滿足要求的高溫高壓儲層中，從國外肯基亞克油田、國內(nèi)川東石炭系氣藏應(yīng)用情況來看，氣藏埋藏深度都在5000m左右、溫度120℃以上[6-7]。本文研制了一種可降解纖維暫堵劑，采用聚合物壓裂液作為攜帶介質(zhì)，高粘暫堵液起到化學(xué)和物理雙重暫堵作用，可在高溫殘酸中自動降解，實現(xiàn)零殘留。相對其它分流技術(shù)，該工藝具有廉價

7、、施工方便的優(yōu)點，一定程度實現(xiàn)了分流酸化的目的。3纖維暫堵劑性能評價3.1纖維暫堵效果評價本文研發(fā)的有機纖維暫堵劑性能穩(wěn)定、韌性強，在水中5s內(nèi)自動均勻分散。攜帶介質(zhì)采用高濃度瓜膠壓裂液，混合后的暫堵液粘度大于500mPa.s（圖2）。室內(nèi)進行暫堵液的暫堵效果實驗（表2），巖心通過暫堵液暫堵后，滲透率降低1100倍以上，驅(qū)替壓力大大增加，說明暫堵效果顯著；暫堵后采用鹽酸解堵，巖心滲透率恢復(fù)率達91%，對滲流通道基本沒有傷害作用。圖1可降解有機纖維實物圖圖2高粘壓裂液混合暫堵纖維后的暫堵液表2暫堵液的暫堵效果實驗3.2纖維降解性能評價

8、為實現(xiàn)酸化后裂縫的清潔暢通，暫堵劑必須有較好的溶解性，室內(nèi)溶解實驗數(shù)據(jù)表明，70、90℃高溫條件下清水中2小時溶解率達到50%以上，鹽酸中2小時內(nèi)溶解率高于90%（表3）。元壩長興組氣藏溫度達到150℃，實際的降解速度、降解率會更高。