【7A文】加重压裂液体系在超深井压裂中的应用.ppt

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1、加重压裂液体系在超深井压裂中的应用前言砂新2井是近年来盆地较深的一口预探井，位于狮子沟—油砂山断阶带大乌斯构造高部位，目前大乌斯的储层物性及含油性都还不是很清楚，为了对该区块产能进行探测同时提高地质认识，2010年决定对砂新2井进行压裂改造。压裂层段埋深4840米，破裂压力高、井温高达180℃，储层物性差岩性复杂。储层性质及改造难点根据砂新2井资料和岩屑分析资料，压裂层段岩性为灰色泥岩，全岩分析碳酸盐岩类占29.10％，碎屑岩占46.10％，粘土矿物占24.8％，属典型的复杂岩性储层，储层裂缝较发育。该井位于新区块，地质认识不深，压裂改造具有以下几个难点：措施井段超过480

2、0米，井温高达180℃，对压裂液的摩阻、缓蚀性能和耐温性能提出了新的要求，同时要求封隔器胶筒的耐温性能高。储层致密，物性差，渗透率为10个毫达西左右，更要求压裂液的低伤害。储层致密，埋藏深，破裂压力高，井筒条件决定了施工限压限制，需控制在油管和压裂井口的承压范围之内。储层岩性为致密灰质泥岩，酸化很难见效，需进行酸压造缝改造地层，稠化酸施工摩阻远远大于水基压裂液，增加了井口压力。井号井段（M）矿物种类和含量（%）粘土矿物总量(%)石英钾长石斜长石方解石铁白云石黄铁矿方沸石重晶石硬石膏S2484529.3/16.210.18.3//0.69.526S2484629.2/15.7

3、9.88.3//0.811.724.5S2484731.5/16.49.58.6///10.123.9合计46.1029.1024.84845-4847米段矿物成分组成为石英和长石46.2%，碳酸盐岩19%，粘土矿物26%，石膏10%，由于粘土矿物含量较高，要保证液体良好的防膨性能。储层性质及改造难点压裂液体系优选2007年11月曾对该井酸压施工，施工一开始封隔器即解封，施工封隔器位置4238米，解封原因主要是储层温度高；同时采用Ф73mm外加厚油管，摩阻大，导致施工压力高。砂新2井2007年酸压施工曲线压裂液体系优选针对07年施工未压开地层的情况，对压裂液体系进行了一系列

4、优选及调整。1、压裂液体系的确定根据表2岩屑溶蚀率试验结果，15%盐酸对岩屑的溶解率达到31%，所以采用稠化酸酸压。为了更好的造缝，同时利用水基冻胶与稠化酸段塞施工，利用水基冻胶造缝，稠化酸、闭合酸处理地层。4845-4847米岩屑溶蚀率试验结果样品名称基液配方溶解率，%4845-4847m混合样15%HCl30.5612%HCl+1.0%HF48.6912%HCl+1.5%HF53.41压裂液体系优选2、加重剂的优选根据07年施工情况，可以看出砂新2井压力扩散慢储层致密，为保证压裂施工的顺利进行，我们通过提高压裂液密度，提高油井静液柱压力来降低井口施工压力，降低施工风险。

5、在配液过程中加重原胶，使原胶密度达到1.2克/ml，可以增加净液柱压力10MPa，有效降低井口施工压力，这对于提高施工成功率，确保施工安全，有着十分重要的意义。从经济适用和现场配液角度考虑，通过室内配方实验，决定采用粗盐即NaCl作为加重剂。压裂液加重室内实验当地自来水密度，g/mlNaCl浓度加重压裂液密度g/ml备注0.95810%1.048通过交联实验对比，NaCl浓度为20%时冻胶性能最佳，最终15%1.08320%1.11925%1.141饱和1.165与化工材料厂提供的加重剂相比，NaCl具有经济和取材容易的优点，具有较大的推广价值。该井仅加重剂一项即节省资金2

6、0多万元。压裂液体系优选3、防膨剂的优选压裂层段储层的粘土矿物含量较高，其主要粘土矿物为伊利石和绿泥石。由于含有粘土矿物和硬石膏，而硬石膏很容易水化膨胀对地层造成伤害，因此要做好粘土的防膨措施。油层岩屑防膨试验结果流体不同时间，min的膨胀量，mm102030405060708090100110120清水0.260.580.840.971.051.081.111.131.131.141.141.142%KCl0.560.780.830.890.930.960.980.980.980.980.980.983%NH4Cl0.520.710.770.830.870.900.930

7、.950.950.950.950.952%阳离子防膨剂0.200.240.270.320.350.380.390.400.420.430.440.45从上述防膨试验结果可以看出，KCl对该层段的防膨效果不好，需用压裂专用防膨剂。工艺优化1、封隔器卡封位置优化储层地温梯度高达3.7℃/100m，上提封隔器位置至3000m以上，此深度地层温度小于120℃，可保证封隔器座封良好，保护套管头。将封隔器位置上提后，施工时套管内的液体体积增大，可降低沿程摩阻，有利于控制井口压力。2、施工不加砂一方面是储层闭合压力高，现有的支撑