王學忠

(中國石化勝利油田分公司新春采油廠，山東東營 257000)

準噶爾盆地超深低滲透儲層改造技術研究
——以莊106井酸洗增產效果分析為例

王學忠

(中國石化勝利油田分公司新春采油廠，山東東營 257000)

摘要：針對準噶爾盆地超深低滲透油藏儲量規(guī)模落實但單井產量較低的難題，研究了低油價常態(tài)下的開發(fā)對策。近年來壓裂、酸化等儲層改造措施總體效果較差，但莊106井超深低滲透油水同層酸洗后產液能力提高17倍，已增油1421t，表明低投入的實用開采技術可以獲得較好的增產效果。目前國外超深層油氣開發(fā)技術投資費用偏高，應著力拓展稀油。針對新春采油廠超深井單井產能低、大型儲層改造由于費用高而難以規(guī)模應用的難題，注水吞吐等經濟開發(fā)思路值得深入探討和實踐。準噶爾盆地中部深層儲層滲透性差且裂縫不發(fā)育，吸水差。在保證注水水質前提下，不必高壓注水，可以考慮溫和注水。

關鍵詞：超深；低滲透；儲層改造；莊106井；酸洗；注水吞吐；準噶爾盆地

Stimulation Technology for Ultra-deep Low-permeability Reservoir

in Junggar Basin

——A Case Study of Pickling Stimulation

Effect Analysis of Well Zhuang 106

Wang Xuezhong

(XinchunOilProductionPlant,ShengliOilfieldCompany,Sinopec,Dongying,Shandong257000,China)

Abstract:In the light of ultra-deep low-permeability reservoir reserves scale implementation but lower single-well production of the horizontal well in Junggar Basin, we discussed the development strategy under normal conditions of low oil prices. General stimulation technology of fracturing and acidification was poor in effect, but liquid production capability after pickling of oil-water layer of Well Zhuang 106 ultra-deep low-permeability reservoir rose by 17 times, and oil production was increased by 1421t. It indicated that low-cost recovery technology could obtain better stimulation effect. At present, we should focus on thin oil development due to the higher investment of foreign ultra-deep oil and gas recovery technology. In view of low single-well productivity and difficulties in wide application of large-scale stimulation for high cost, cyclic water injection and other economic development thoughts are worth of further study and practice. Deep reservoirs in central Junggar Basin are characterized by poor permeability, no development of fractures and poor water absorption. On the premise of ensuring injection water quality, we do not have to inject with high pressure and can take moderate water injection into consideration.

Key words:ultra-deep; low permeability; stimulation technology; Well Zhuang 106; pickling; cyclic water injection; Junggar Basin

新春采油廠承擔勝利油田新疆探區(qū)滾動勘探和原油生產任務，以230人的用工規(guī)模立足于油公司模式，2014年產油87×104t，比2013年增產22×104t。目前，新春采油廠97%的產量來自超稠油，稀油貢獻不足3%，但稀油售價是稠油的2倍以上，亟須增加稀油產量。新春采油廠已落實的稀油資源量分布于準噶爾盆地中部永進、征沙村等地區(qū)[1-2]，為優(yōu)質稀油，油藏埋深為4000～6200m，油層厚度為5～20m，儲層孔隙度低、滲透率低，弱水敏，無邊底水，試采井油層厚度較薄，即使全部射開，泄油面積仍然受限。采用天然能量彈性開發(fā)，目前平均單井日產量只有2t，需要采取儲層改造措施。目前油價較低，大型施工費用高、風險大，更宜采取低成本挖潛措施。其中，莊106井超深低滲透油水同層酸洗后產液能力提高17倍，已增油1421t，表明低投入的實用開采技術也可以獲得較好的增產效果。

1 超深層油氣開發(fā)核心技術

超深層油氣資源是重要的戰(zhàn)略接替資源，中國超深層(埋深超過4000m)石油資源量為304×108t、天然氣資源量為29×1012m3，先后發(fā)現(xiàn)了普光、克拉美麗、塔里木、塔河等大型油氣田[3-4]，部分深層油井生產情況見表1。任丘油田古潛山牛東1井注入壓裂液763m3、酸液618m3、加砂5m3，日產油642t[5]。目前國內超深層油氣開發(fā)的主要核心技術見表2[6-22]。

表1　中國部分深層油井統(tǒng)計表

表2　國內超深層油氣開發(fā)核心技術表

2 新春采油廠深層改造效果分析

截至2015年1月29日，新春采油廠有超深井17口，開井15口，日產液94t，日產油35.5t，含水率為62%，累計產液19.5318×104t，累計產油11.5151×104t(表3)。新春采油廠針對準噶爾盆地深層稀油實施了5口壓裂措施井、6口新井，效果均不理想，因此現(xiàn)有老井的低投入挖潛更有意義。

表3　新春采油廠深層試采表

2.1 壓裂效果分析

征1-2井油層中深為4803m，有效厚度為15m，2010年9月23日注酸10m3進行酸化，日產油0.5t，含水率為60%，到2011年10月，累計產油58t，累計產水271t。2011年10月22日實施大型壓裂，泵壓為31～108MPa，套壓為14～45MPa，排量為0.7～5.5m3/min，注入井筒總液量為503.4m3，頂替液為36.4m3，加30/50目陶粒78.9t。放噴階段排液量為372.2m3，產油3.8m3。到2014年11月累計產油913t，累計產液2842t。哈深斜1井井深4292～4295m，2013年11月壓裂施工，擠入壓裂液658m3，加砂59m3，壓裂后日產油15t，累計產油1174t。莊7井井深為4048～4054m，實施水力噴射加砂壓裂，施工油壓為88 MPa，套壓為56.5MPa，排量為2.6m3/min，加砂20m3，未見產。董8井在5353～5364m鉆遇油層5.7 m/1層，2014年11月1日壓裂施工，泵壓為77.6MPa，套壓為36.3MPa，入井液量為443m3，支撐劑為為25m3，加纖維252kg，日產液9.9t，日產油0.3t，累計產油4.2t。

上述實例可見，深層壓裂施工投資高、風險大，效果不理想，在當前技術經濟條件下，難以在準噶爾盆地超深層規(guī)模應用。

2.2 酸化效果分析

永1井在淺灰色熒光細砂巖中見工業(yè)油流，儲層孔隙度為12.6%、滲透率為6.7mD，含油飽和度為43.4%，泥質含量為17.8%，水敏指數(shù)為7.4%～32%，屬弱—中等偏弱水敏；酸敏指數(shù)為1.6%～9.0%，屬弱酸敏。酸化泵壓為88MPa，基本不吸液，封隔器失效，未能有效壓開，施工未成功。永6井施工壓力為98MPa, 地層吸液差，17次震蕩僅擠入地層6m3酸液，施工不成功。

2.3 莊106井酸洗效果分析

2.3.1 莊106井油層特征

莊106井位于準噶爾盆地中部莫西莊地區(qū)，屬于超深層、低滲透、稀油油藏。莊106井鉆遇侏羅系三工河組二段兩個薄油水同層(4307.4～4309.0m、4312.3～4317.4m) (表4)[23]。地面原油密度為0.848g/cm3，50℃脫氣原油黏度為6mPa·s，含蠟6%。

表4　準噶爾盆地莊106井儲層測井解釋表

2.3.2 莊106井生產動態(tài)特征

莊106井于2004年10月3日投產，2011年7月抽油桿斷脫，泵及井下管柱落入井下，之后下入另一個泵，但供液較差，關井至2014年8月底，平均日產液2.7t，日產油2.1t(表5)。莊106井2004年10月至2011年7月18日，階段產油4347t，階段產水1194t，平均含水率為21%。

表5　莊106井生產簡表

對莊106井能夠保持長期低含水現(xiàn)象進行分析發(fā)現(xiàn)，新春采油廠埋深4300m以上的超深井有20口，普遍長期低含水。如征1-1井油層埋深4791m，油層厚度為13m，2010年8月投產，初產22t，累計產油2.3×104t，目前日產油仍有8t，不含水。究其原因，成巖過程中礦物蝕變的“耗水作用”使超深層地層水大量減少，如1kg高嶺石的綠泥石化耗水209g[24-26]。

2.3.3 酸洗方案研究

莊106井2007年1月投產以來，長期受到供液差困擾，平均日產液2.6t，日產油2.1t。由于儲層低孔低滲，即便全部射開，泄油面積仍然比較受限。采用天然能量彈性開發(fā)，表現(xiàn)為天然能量不足，地層壓力下降快；能量補充困難，穩(wěn)產難度很大。制約其開發(fā)的重要原因是天然裂縫不發(fā)育，流動渠道不暢通，易產生水敏或水鎖，注不進，采不出，黏土礦物是儲層的主要有害成分。超深井從油層到井口存在巨大的壓降漏斗，但從油層到井底不但缺乏高效的油流通道，而且壓降漏斗很小。

準噶爾盆地中部壓裂、酸壓投資大、效果不理想，且莊106井產液能力一直較低，除了油層物性差原因外，可能還存在多次作業(yè)污染及長時間關井過程中炮眼附近結垢堵塞的影響，為此，決定在莊106井打撈落物后進行基質酸洗，提高產液能力?；|酸洗是在低于巖石破裂壓力下將酸注入地層，依靠酸液的溶蝕作用恢復或提高井筒附近較大范圍內油層的滲透性。莊106井采用土酸酸液浸泡、氮氣泡沫混排工藝，達到近井地帶解堵、改善地層滲流能力的目的。設計酸液16.0m3(復合自轉向酸+2%防膨劑)、泡沫液120m3(摻加1%防膨劑)、氮氣1800m3。泵車2臺，水罐車4輛，酸罐車1輛，施工限壓為74MPa。

2.3.4 酸洗效果分析

莊106井2014年6月28日大修打撈落物成功， 8月3日注入防膨劑11.6m3、酸液16.0m3、泡沫液120m3、氮氣1800m3，2014年9月12日恢復生產，泵徑為44mm，泵深為2197m，沖程為5.0m，沖次為4.1次，日產液42.0t，日產油6.1t，含水率為85.3%。已連續(xù)生產370天，階段產油1421t，階段產液13904t。措施前后對比，莊106井產液能力提高了17倍，產油能力提高了2.6倍。而且單井產液量的提高有助于井筒保持較高溫度，有效緩解井筒結蠟。

2.3.5 莊106井酸洗成功的啟示

(1)為新春采油廠提升稀油產量指明新思路。新春采油廠提升稀油產量的途徑包括兩方面：一方面通過勘探和滾動勘探拓展準噶爾盆地西緣石炭系火成巖、排10西三維區(qū)沙灣組和準噶爾盆地中部董701地區(qū)稀油資源，同時滾動建產；另一方面千方百計提高老井產量，如莊106井優(yōu)質稀油產量由零(停產)增加到5t，投入得到了回報。莊106井酸洗增油表明，高效措施不等于高投入。以此為指導思想，重新審視了國內外開發(fā)超深層的經驗，提出了改善新春采油廠超深層開發(fā)效果的新思路。

(2)莊106井的開發(fā)潛力好于預期。該井屬于超深層、低滲透、稀油油藏，長期受到供液差困擾，開發(fā)潛力一度不被看好。但本次酸洗后，日產液增加到了40t，增產效果非常好。對比大型壓裂更加經濟可行。受此啟發(fā)，2015年11月8日，新春采油廠對準噶爾盆地西緣排10西三維區(qū)蘇1-5井石炭系火成巖儲層實施酸洗后，日產油22t/d，含水6%，首次在該三維區(qū)火成巖儲層獲得了工業(yè)油流。

3 新春采油廠超深層開發(fā)對策

新春采油廠超深井儲層滲透性差、供液差，有地層能量，但彈性產率很低，水平井、酸化、壓裂等開發(fā)手段效果不理想，注天然氣、氮氣、CO2可行性不強。莊106井酸洗的成功經驗不能簡單復制，究竟哪口井有哪方面的潛力，需要深入細致的具體分析。應用深穿透徑向射孔技術或水平井技術擴大泄油面積、拓寬油流通道，技術上可行，但準噶爾盆地中部現(xiàn)有投資條件尚不允許規(guī)模應用。在低油價常態(tài)下，拓展稀油的思路是正確的，針對新春采油廠超深井單井產能低、大型儲層改造費用高、難以決策和規(guī)模實施的現(xiàn)狀，注水吞吐等經濟開發(fā)思路值得深入探討和實踐。相比塔河碳酸鹽縫洞型油田注水替油，準噶爾盆地中部深層油藏儲層滲透率低、裂縫不發(fā)育，導致吸水難度大，因此在保證注水水質前提下，不必高壓注水，可以考慮溫和注水。

4 結束語

(1)新春采油廠面對低油價挑戰(zhàn)，積極提高稀油產量。其中，莊106井超深低滲透油水同層酸洗后產液能力提高17倍，已增油1421t，表明低投入的實用技術可以獲得較好的增產效果。

(2)國內外深層采取水平井、大型壓裂、酸化、注水、注天然氣、氮氣、CO2等開發(fā)技術，但投資費用偏高。新春采油廠超深層油氣資源豐富，在低油價常態(tài)下，拓展稀油的思路是正確的，針對新春采油廠超深井單井產能低、大型儲層改造費用高、難以決策和規(guī)模實施的難題，注水吞吐等經濟開發(fā)思路值得深入探討、大膽實踐。

參考文獻

[1]蔡希源,劉傳虎.準噶爾盆地腹部地區(qū)油氣成藏的主控因素[J].石油學報,2005,26(5):1-4.

[2]王學忠.依實際案例看勝利西部探區(qū)勘探開發(fā)前景[J].石油科技論壇, 2011,30(4):5-8.

[3]賈懷存.全球大油氣田勘探進展及勘探啟示[J].科技導報,2014,32(8):76-83.

[4]康玉柱.再論塔里木盆地古生代油氣勘探潛力——紀念沙參2井油氣重大突破20周年[J].石油與天然氣地質,2004, 25(5): 479-483.

[5]趙賢正,金鳳鳴,王權,等.渤海灣盆地牛東1超深潛山高溫油氣藏的發(fā)現(xiàn)及其意義[J].石油學報, 2011, 32(6): 915-927.

[6]Xuezhong Wang,Jianyong Wang,Chuanfei Wang. Quantitative description of characteristics of high-capacity channels in unconsolidated sandstone reservoirs using in situ production data[J]. Petroleum Science,2010,7(1)：106-111.

[7]王學忠.準中超深致密砂巖油開發(fā)對策研究—以征沙村油田為例[J]. 非常規(guī)油氣. 2013，3(1):29-36.

[8]馬濤, 王強, 陳文征, 等. 注天然氣提高采收率應用現(xiàn)狀[J].科技導報, 2014, 32(21): 72-75.

[9]呂廣忠,李振泉,李向良,等.燃煤電廠CO2捕集驅油封存技術及應用[J].科技導報, 2014, 32(1): 40-45.

[10]王瑞飛, 沈平平, 宋子齊, 等. 特低滲透砂巖油藏儲層微觀孔喉特征[J]. 石油學報, 2009, 30(4): 560-563,569.

[11]王學忠, 秦國鯤.永進地區(qū)超深低滲透砂巖油藏開發(fā)對策[J].特種油氣藏,2012,19(6):63-66.

[12]王延民,孟英峰,李皋，等. 超深井氣體鉆井環(huán)空流動研究[J].鉆采工藝, 2008, 31(5): 10-12.

[13]楊華,付金華,何海清,等.鄂爾多斯華慶地區(qū)低滲透巖性大油區(qū)形成與分布[J].石油勘探與開發(fā),2012,39(6): 641-648.

[14]江懷友,李治平,鐘太賢,等.世界低滲透油氣田開發(fā)技術現(xiàn)狀與展望[J].特種油氣藏, 2009, 16(4): 13-17.

[15]蔣有偉,張義堂,劉尚奇, 等.低滲透油藏注空氣開發(fā)驅油機理[J].石油勘探與開發(fā),2010,37(4):471-476.

[16]趙玉集, 王學武, 凌浩川.致密油藏流體滲流規(guī)律實驗研究[J].科技導報, 2014, 32(28/29): 59-63.

[17]李延鈞, 宋國奇, 李文濤.濟陽坳陷東營凹陷北帶豐深1井區(qū)深層沙四下古油藏與天然氣成因[J].石油與天然氣地質,2010, 31(2): 173-179.

[18]張榮虎, 楊海軍, 王俊鵬, 等. 庫車坳陷超深層低孔致密砂巖儲層形成機制與油氣勘探意義[J]. 石油學報, 2014, 35(6): 1057-1069.

[19]雷群, 胥云, 蔣廷學, 等. 用于提高低—特低滲透油氣藏改造效果的縫網壓裂技術[J]. 石油學報, 2009, 30(2): 237- 241.

[20]王志剛. 涪陵焦石壩地區(qū)頁巖氣水平井壓裂改造實踐與認識[J].石油與天然氣地質, 2014, 35(3): 425-430.

[21]劉海峰,董燕.仿水平井技術在開發(fā)低滲透油藏中的應用[J].中國石油大學勝利學院學報,2014, 32(21): 18-19.

[22]胡文瑞, 何欣, 鮑敬偉, 等. 美國低產油井產量變化規(guī)律與中國提高單井產量的實踐[J]. 石油學報, 2014, 35(2): 395-401.

[23]王學忠,劉傳虎,王金鑄.深層微幅度構造薄油層高效勘探方法[J].特種油氣藏,2013,20(6):56-58.

[24]張善文.成巖過程中的“耗水作用”及其石油地質意義[J].沉積學報, 2007,25(5):701-707.

[25]張林曄,包友書,李鉅源,等.湖相頁巖油可動性——以渤海灣盆地濟陽坳陷東營凹陷為例[J].石油勘探與開發(fā),2014, 41(6):641-649.

[26]張守鵬, 李懷淵, 張成玉, 等. 巖石微觀分析判識油層傷害的技術方法與應用[J]. 石油學報, 2000, 21(5): 52-57.

作者簡介：王學忠(1972年生)，男，碩士，高級工程師，從事油田開發(fā)研究工作。郵箱：wxzxlywlt@sina.com。

基金項目：國家科技重大專項《低滲、特低滲油氣儲層高效改造技術》(2008ZX05013-004)；國家科技重大專項《準噶爾盆地碎屑巖層系大中型油氣田形成規(guī)律與勘探方向》(2011ZX05002-002)。

中圖分類號：TE348

文獻標識碼:A