楊曉影

摘要：很多復(fù)雜巖性油藏存在著較大的開(kāi)發(fā)難度，需要采用合理的增產(chǎn)措施來(lái)提高油井產(chǎn)量。本文對(duì)交聯(lián)酸室內(nèi)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，并對(duì)采用交聯(lián)酸加砂酸化壓裂技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：壓裂技術(shù);交聯(lián)酸加砂酸化壓裂;現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

隨著油氣勘探業(yè)務(wù)不斷擴(kuò)展，已經(jīng)從原來(lái)的砂巖和碳酸巖儲(chǔ)層向著復(fù)雜巖性油藏轉(zhuǎn)變。由于該類油藏?cái)鄩K較多，豐度不高而且物性較差，勘探開(kāi)采成本增多，需要采用壓裂增產(chǎn)措施來(lái)提高采收率，從而在地層中建立起更多的人工裂縫，要求裂縫盡可能地延伸，形成多個(gè)裂縫分支，從而起到理想的壓裂改造效果。需要做好壓裂工藝技術(shù)的改進(jìn)，采用酸化壓裂形成更多的酸蝕裂縫，和水力壓裂建立起具有較高導(dǎo)流能力的支撐裂縫進(jìn)行結(jié)合形成復(fù)合裂縫，提高壓裂改造的效果。

1交聯(lián)酸室內(nèi)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)

1.1交聯(lián)酸性能評(píng)估

把酸液稠化劑均勻加到含量為15%的鹽酸中，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%的溶液，經(jīng)過(guò)溶解膨脹后的5小時(shí)后，測(cè)量該溶液的粘度為45mpa·s，之后分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%、1.0%及1.2%交聯(lián)劑，之后投入到90度的水中保持1小時(shí)，然后進(jìn)行持續(xù)剪切10分鐘，再投入到110度的水體中恒溫保持1小時(shí)，分別測(cè)量不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液具備的剪切黏度，分別為100 mpa·s、150 mpa·s和155mpa·s。從實(shí)驗(yàn)情況來(lái)看，該交聯(lián)劑酸液稠化劑具備較好的交聯(lián)效果，投入量為0.8-1.2%時(shí)，由于交聯(lián)劑數(shù)量的變多，耐溫性能得到顯著提升，還具備較高的黏度和抗剪切性能，該交聯(lián)酸可以達(dá)到酸化壓裂施工過(guò)程中對(duì)攜砂性能的需求。

1.2酸液助劑優(yōu)選

把酸液稠化劑均勻的投入到濃度為15%鹽酸液中，混合成質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.8的液體，再投入不同種類的助排劑、鐵離子穩(wěn)定劑、緩蝕劑等進(jìn)行溶解膨脹，等待5小時(shí)之后測(cè)量溶液具備的黏度為45mpa·s，再對(duì)溶液中加入交聯(lián)劑，投入溫度為90度的水中恒溫保持1小時(shí)，對(duì)溶液剪切10分鐘之后，分別檢測(cè)后得知濃度為22mpa·s、150 mpa·s和9 mpa·s。與不投入任何添加劑交聯(lián)酸性進(jìn)行比較來(lái)看，投入的助排劑、鐵離子穩(wěn)定劑等并沒(méi)有對(duì)酸液交聯(lián)性能產(chǎn)生影響，緩蝕劑則會(huì)對(duì)酸液交聯(lián)性能形成較大的影響，具備的腐蝕能力達(dá)到工業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)交聯(lián)酸黏度不產(chǎn)生太大的影響。

1.3破膠水化試驗(yàn)

對(duì)交聯(lián)之后的酸液中投入一定數(shù)量的碳酸鈣，從而把溶液PH值下調(diào)到2-3，然后投入到85度的水中，檢測(cè)不同時(shí)間段具備的黏度。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以看出，在溫度保持1小時(shí)后，黏度減小的幅度不大，1小后黏度則快速地降低，4小時(shí)之后，黏度從原來(lái)的240 mpa·s減小到7 mpa·s。表明酸性物質(zhì)和巖石反應(yīng)過(guò)程中PH值會(huì)不斷提高，交聯(lián)酸在地下儲(chǔ)層溫度的影響下會(huì)破膠，破膠以后溶液具備的黏度會(huì)低于10 mpa·s，，由于在酸液條件下不會(huì)產(chǎn)生無(wú)法溶解于水體的殘?jiān)?，不?huì)對(duì)地下儲(chǔ)層造傷害。

2現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況分析

2.1某油井儲(chǔ)層物性和試油情況

某油藏為典型的多介質(zhì)復(fù)雜巖性油藏，為背斜多斷層地質(zhì)構(gòu)造。某油井為完鉆比較早的油井之一，井深為4055米，在3185-3228米區(qū)段為油層。地下儲(chǔ)層主要由于碳酸鹽巖、陸源碎屑巖和黏土等物質(zhì)，儲(chǔ)層中的微裂縫及溶蝕孔是重要的儲(chǔ)油空間，天然裂縫發(fā)育較差，分布不均勻，是一種低產(chǎn)的油層，對(duì)該油井采用高能氣體壓裂之后每天的產(chǎn)量為0.1-0.3噸。

2.2酸化壓裂工藝設(shè)計(jì)

胍膠等壓裂液的濾餅及濾液會(huì)對(duì)地層天然微裂縫形成較大的傷害，采用交聯(lián)酸來(lái)取代原來(lái)的水基形壓裂液。交聯(lián)酸可以作為加砂酸化施工的前置液，也可以用作攜砂液，可以把酸化壓裂和加砂壓裂進(jìn)行很好地結(jié)合。為了更好地起到支撐及封堵最早吸收壓裂液的地層天然裂縫，減小裂縫具備的摩擦阻力，更好地提長(zhǎng)加砂量，在壓裂施工前段使用不停泵多段塞技術(shù)。隨著裂縫長(zhǎng)度的不斷延伸，可以實(shí)現(xiàn)連通的裂縫數(shù)量變得更多，有用變排量施工來(lái)使裂縫達(dá)到以加砂作業(yè)所需要寬度。

該種復(fù)雜巖性的油藏儲(chǔ)層壓裂過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生多裂縫，需要在地層改造時(shí)生成多裂縫。所以，形成的地層裂縫寬度要比普遍的壓裂作業(yè)要小很多。為了實(shí)現(xiàn)水基壓裂采用加砂量和砂比，利用了小顆粒支撐劑。通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段可以看出，閉合應(yīng)力的變大，顆粒物質(zhì)的直徑在0.35-0.63毫米和0.45-0.9毫米區(qū)間具備的導(dǎo)流能力差別不大。如果閉合應(yīng)力超過(guò)60兆帕，兩者間的差異變得更小。該油井閉合應(yīng)力在68兆帕左右，可以采用顆粒直徑在0.35-0.63的高強(qiáng)度陶粒，和同類型的顆粒直徑區(qū)間0.45-0.9毫米陶粒進(jìn)行比較來(lái)看，實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得的導(dǎo)流能力減小了6%。表明利用小顆粒支撐劑不會(huì)對(duì)增產(chǎn)效果產(chǎn)生較大影響。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得陶粒在濃度為15%的鹽酸和3%氫氟酸溶液的溶蝕率為7.01%，具備的抗壓強(qiáng)度減小不明顯，可以表明交聯(lián)酸攜砂不會(huì)對(duì)支撐劑強(qiáng)度和破碎率產(chǎn)生太大的影響。除此之外，由于交聯(lián)酸具有較快的破膠能力，粘度會(huì)快速下降，壓裂施工之后需要采取強(qiáng)制閉合工藝技術(shù)，降低支撐劑在地層裂縫下的沉淀量，從而使儲(chǔ)層具備更好的導(dǎo)流能力。

3現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果

對(duì)該油井采用交聯(lián)酸加砂酸化壓裂施工，注入排量從每分鐘3方提升到4.2方，最高的排量為4.8方，對(duì)地層打入前置交聯(lián)酸49方，段塞交聯(lián)酸35方，攜砂交聯(lián)酸70方，總共加砂量為13方，最高的注入壓力為81兆帕，地下儲(chǔ)層的破裂壓力為991方，表明該油井周圍地層裂縫發(fā)育不完全。壓施作業(yè)形成的裂縫寬度達(dá)到2.3毫米，長(zhǎng)度達(dá)到108米，支撐縫高度為35.8米，延伸壓力從71兆帕減小到61兆帕，酸液存在著較大的濾失量，表明隨著地層裂縫的不斷延伸，天然裂縫及溶洞中具備的連通量在變大，油井穩(wěn)產(chǎn)時(shí)期的產(chǎn)量可達(dá)到每天6-10噸，達(dá)到了理想的增產(chǎn)效果。

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