超深、高破压碳酸盐岩储层深度酸压改造技术研究与应用

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1、超深、高破压碳酸盐岩储层深度酸压改造技术研究与应用耿宇迪张烨米强波赵文娜(中石化西北油田分公司工程技术研究院)摘要：针对塔河油田外围奥陶系碳酸盐岩储层“超深、高温、高破裂压力”的特点，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。关键词：超深碳酸盐岩高温高破压酸压I引言塔河油田位于新疆塔里木盆地沙雅隆起阿克库勒凸起西南部，主力油层奥陶系储层埋深5400～6900m，属深层碳酸盐岩储层。酸压工艺技术作为塔

2、河油田碳酸盐岩储层投产、增产的一项主要技术手段，在多年的试验、应用、持续改进过程中，趋于规模化、系统化、规范化，取得了令人瞩目的成果。但是，随着近年油田勘探开发的深入进行，外围区块储层除埋深不断增大(超过6000m)，温度不断增高(超过130℃)外，油气储集体的类型及成因也与主体区块存在较大差异。上述因素的存在，导致这些区块地层破裂、延伸压力高，储层难以压开；工作液耐温性能不足，难以实现深穿透改造。针对上述问题，在以往研究工作的基础上，2007年起开始了对超深、高破压碳酸盐岩储层深度酸压改造技术的专项技术研究与实践，取得了良好的现

3、场实践效果，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。2塔河油田碳酸盐岩超深井储层特征及酸压改造难点2．1储层地质特征塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层埋深5400一--6900m，压力系数1．1左右，地层温度120～150℃，具有超深、高温、高压的特点。奥陶系基质岩块基本不含油，平均渗透率0．018mD，孔隙度0．04％"--5．24％，储集空间为裂缝和溶洞，其储集空间类型为裂缝型、裂缝一孔洞型、裂缝一溶洞型，后两类较为普遍，油气渗流通道以裂缝为主。储集性能主要受裂缝和溶蚀孔洞发育的影响，储层分布差异大。原油物性较差，部分原

4、油属中一高含硫、含蜡、高粘的重质原油。先期主要采用裸眼完井，油井完井后大多无自然产能，需要通过大规模酸压改造建产。2．2酸压改造的难点随着勘探开发进程的推进，塔河主体区块外围(托甫台、艾丁北、于奇东地区)区域奥陶系储层埋深逐渐增大(超过6000m)，油藏经长期深埋、压实，成岩和后生作用强烈、岩一25—溶作用较弱、储层发育致密，且储集空问类型发育与主体外围存在了一些显著的差异：(1)外围大型洞穴发育程度低于主体区，溶蚀孔洞是主要的储集空间类型；(2)半一未充填的高角度构造缝、溶蚀缝是塔河油田外围主要的储集空间类型之一。从塔深1井下奥

5、陶及寒武系储层来看，塔河深层上述层位主要岩性为白云岩，且储层发育较致密，预计地层破裂压力梯度为0．02MPa／m左右，远高于塔河主体区块0．016～0．018MPa／m的破裂压力梯度。这些因素均导致这些区块地层破裂压力、延伸压力很高。致使这些地层储层改造作业出现了地面施工压力过高、甚至地层压不开的情况，给该区域的酸压施工带来了较大的难度。根据图1、图2，塔河油田外围某井酸压施工DPT记录的井底压力分析来看，施工过程井底最高压力达到138MPa，折算地层延伸压力梯度为0．021MPa／m，且没有见到明显的地层破裂压力点，预计地层破裂

6、压力在150MPa以上，表明酸压层段为异常致密层。罡羔一R出正挤变粘酸f线性胶27m1停j霰浸泡f高务f冻胶38．4叫胃线性胶试挤。，。捌20m3-、A．IⅣ＼／l仆＼，．—7卅l泵压＼y＼I．—』卜f套压r、小、、嘶、-J、，、--．，IUI排置【．I11．．。一世赠^言山芝一R出时间(h)图1塔河油田某井酸压失败井例图2井底DPT监测数据曲线o￡≯仨V咖正经过最初的现场实践，尽管采用了射孔、酸浸的方法，但只能降低近并地带的地层破裂压力，裂缝一旦延伸到远离井筒地带，地层延伸压力较高，仍难以保证裂缝正常延伸。所以如何确保此类超深、

7、高破压储层顺利改造，是目前超深井储层改造面临的一个难题。3超深、高破压碳酸盐岩储层酸压改造技术对策针对此类超深、高破压地层，酸压改造难度大、难以实现深度改造的问题，经深入的论证分析及现场实践，形成了以下主要技术对策：3．1超深、高破压储层酸压改造技术对策对策一：准确录取地层参数，确保大型压裂成功。(1)新区块、新层位提前安排岩石力学试验，摸清地层破裂压力。(2)开展小型压裂测试，确保大型压裂成功。由于多数施工层位均属于超深、高破压地层，对储层的压裂改造尚属首次，为了详细了解储层与压裂相关的特性参数，施工前先对储层实施小型压裂测试施

8、工分析，测出地层破裂压力、延伸压力、液体效率、地层滤失等参数，从而为大型压裂泵注程序优化提供依据，保证大型压裂设计的针对性。对策二：优化工作液体系配方，改善酸压施工液体品质。(1)改善压裂液高温流变特性，进一步降低施工摩阻。通过进一步优化压裂液体系