火山岩储层低伤害压裂技术及其应用.pdf

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1、第29卷第9期天然气工业火山岩储层低伤害压裂技术及其应用陈作庄维礼杜长虹郑伟易新斌1．中国石油勘探开发研究院廊坊分院2．中国石油吐哈油田公司勘探事业部陈作等．火山岩储层低伤害压裂技术及其应用．天然气工业，2009，29(9)：91-93．摘要吐哈油田三塘湖盆地火山岩地层具有岩石成分复杂、储层基质物性差、天然裂缝发育、非均质强、地应力梯度高、敏感性强、自然产能低等特点，这给压裂增产改造增加了不少难度。针对其地质复杂性，在室内研究评价的基础上，形成了针对该区块储层压裂增产改造技术方案，包括：①低伤害的乳化压裂液体系；②小粒径陶粒多段支撑剂

2、段塞、3O～50目和20~40目陶粒组合加入方式；③测试压裂G函数分析选择合理排量；④高比例液氮助排等。研究成果在三塘湖盆地卡拉岗组探井应用1o井次，施工成功率为9O，有效率为100。结果表明，乳化压裂液与三塘湖盆地强水敏火山岩具有良好的适应性，防膨率为7O～8O，伤害率为20％～3O％，压后压裂液排液效率较水基压裂液提高约30．0％，单井压后最高产量达25．12m／d，达到了低伤害压裂的要求。关键词三塘湖盆地火山岩水敏压裂乳化低伤害支撑剂研究D0I：1o．3787／j．issn．1000—0976．2009．09．0256)地层温度

3、与压力系数低。地层温度5O℃，地1储层特点及压裂技术难点层压力系数为0．5～1．0。1．1储层特点4．01)岩性复杂。储层岩性以玄武岩为主，其次为安山岩，岩石中矿物成分复杂，大体分为黏土、碎屑—3．0岩、碳酸盐岩和其他岩性等，其中以碎屑岩和碳酸盐20岩为主。碎屑岩中主要为石英、钾长石、斜长石等，其中以斜长石为主；碳酸盐岩中含有方解石、白云1n石、沸石等。002)储层岩石中黏土矿物含量高。黏土矿物中以O60120l80240300360时间(min)膨胀性蒙脱石为主，黏土线性膨胀大，水敏性极强。图1岩心线性膨胀特性图岩石中黏土矿物含量1

4、O％430．0，其中蒙脱石含量为70480％，岩心粉清水线性膨胀量达到4．0mm，表1水敏性评价结果表水敏指数0．7l～0．95，水敏性极强(见图1、表1)。3)渗透率和孔隙度低，非均质性强。储层孔隙度主要分布在6～14，纵向非均质性较强。下部火山岩基质孔隙度普遍很低，在3～8，渗透率小于0．05X10tLm，顶底的火山岩储层物性明显变好，在14～16，最高为25，储层渗透性也有明显改善。4)发育节理缝、网状缝、诱导缝、斜交缝等。5)最小主地应力梯度高。最小主地应力梯度基1．2压裂技术难点本在0．018MPa／m以上，有超过0．025

5、MPa／m。1)压裂液体系选择。地层水敏性极强，要求高作者简介：陈作，1968年生，高级工程师，硕士；现从事低渗透油气藏增产改造方面的工作。地址：(065007)河北省廊坊市万庄44号信箱。电话：(010)69213489。E-mail：chz3489@163．corn·91·天然气工业2009年9月防膨率低伤害的压裂液体系，此外，地层温度与压力30系数低，还需兼顾压裂液低温条件下快速破胶和压后快速排液。舍2．02)多裂缝起裂与延伸。地层岩性复杂、裂缝发皿育，裂缝起裂与延伸条件影响因素多，容易多裂缝起1．0裂与延伸，形不成主裂缝，导致

6、早期砂堵，同时排量选择不合理也使多裂缝开启，滤失加大，使施工失败。0．O3)缝宽小，高砂液比进入困难。地应力高，最小06012Ol8O240300360主地应力梯度超过0．018MPa／m，必然影响裂缝宽时间(min)图2乳化压裂液的防膨率曲线图度，加之多裂缝影响，使得裂缝宽度窄小，大粒径支撑剂和高砂液比进入地层困难。表2乳化压裂液与乳化压裂液滤失系数}较表4)缝长优化。地层在平面上和垂向上非均质非

7、蒋举j≤蘑傻勿矢量

8、蘑失者蘑峦联系辫常强，地质建模与实际符合率差，油藏模拟优化裂缝i娄碧誊CC)lO-3m3／mz)(1O-sin／ra

9、in)(1O-4m／长度缺乏理论依据n]。'6011．D92&8o5。282储层压裂技术委882．93吐哈三塘湖盆地火山岩地层地质特征表明，压复60一

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13、J6．782．1S1~30后欲取得较好的改造效果，即要在地层中形成深穿透的水力裂缝，增加沟通裂缝的几率，亦要选用高防2．3支撑剂的组合加入技术膨效率压裂液体系和助排措施，提高排液效率，降低针对地应力高、地层滤失大、裂缝宽度小的特水敏伤害，同时优选合理的施工排量减少多裂缝开点，通过室内3O～5O目和2O～4O目陶粒组合导流启和选择合适的支撑剂粒径与加入方式提高施工成能力实验表明，3

14、0～5o目和2o～4o目陶粒以1：4功率，通过攻关研究，形成了如下技术措施。组合加入，不会显著影响导流能力(导流能力降低小2．1高防膨效率的低伤害的乳化压裂液体系于lO．0％)，而可以以小粒径陶粒填充窄裂缝，待形油基、泡