高利軍(西安石油大學石油工程學院,陜西西安 710065)
延安氣田下古生界儲層酸壓改造工藝探索
高利軍(西安石油大學石油工程學院,陜西西安 710065)
針對延安氣田下古生界馬家溝組儲層常規酸壓存在難以形成高導流能力裂縫的問題,通過分析、調研、室內實驗,提出從多元轉向酸壓、交聯酸加砂壓裂、常規酸壓施工參數優化三個方面進行工藝的探索優化,現場試驗表明,多元轉向酸壓效果良好,可進行小規模推廣,交聯酸加砂壓裂效果還需進一步驗證,優化參數后的常規酸壓工藝效果大大提升,對物性相對較好的層可大規模應用。
2006至2013年延安氣田下古生界馬家溝組常規酸壓共62口,平均日產氣量2588m3/d,平均無阻5579m3/d,無阻大于萬方的14口占總數22.6%,效果不理想,還有提升空間,分析認為酸壓存在以下問題,一是常規酸壓對裂縫壁面的刻蝕比較均勻,酸壓后很難形成具有高導流能力的裂縫;二是巖石與酸接觸后會變軟或發生較大的蠕變,導致酸蝕裂縫的導流能力保持較差或很難保持。通過廣泛深入的考察研究,從多元轉向酸壓、交聯酸加砂壓裂、常規酸壓施工參數優化三個方面對馬家溝組儲層改造工藝進行探索優化。
(1)多元轉向酸壓工藝
采用多元酸、轉向酸多級交替注入方式,通過轉向酸封堵大通道,提高多元酸的作用距離,同時提高施工壓力,實現裂縫轉向,提高裂縫復雜程度,增加儲層改造體積。在施工末段,降低排量,注入閉合酸,實現閉合酸化,提高近井地帶裂縫的導流能力。

(2)清潔交聯酸加砂壓裂試驗
歷年常規酸壓整體試氣效果較差的主要原因之一是酸壓酸溶蝕后裂縫閉合,導流能力降低。采用清潔交聯酸加砂壓裂,酸溶蝕后還有支撐劑支撐裂縫,形成高導流能力通道。
常規酸配方:
20%HCl+1.0%鐵離子穩定劑YLT-2+1%緩蝕劑YLH-1+ 2.0%NH4Cl+0.5%表面活性劑
清潔交聯酸配方:
20%HCl+1.0%鐵離子穩定劑+1.0%緩蝕劑+4.0%表面活性劑+1%交聯劑
流變性能測定表明,120℃下剪切170S-1,90min后,體系的粘度在100mPa·s左右,達到攜砂的黏度要求。巖心溶蝕實驗表明,酸液對巖心的平均溶蝕率達97%,性能良好。
(3)常規酸壓施工參數優化
對施工參數優化如下:①加酸強度由8-10m3/m提高至15-20m3/m;②排量由2-2.5m3/min提高至2.5-3.5m3/min;③液氮比例由8%提高至9-11%。
多元轉向酸壓共8口;無阻流量萬方以上的4口,占50%;平均日產3.59×104m3/d;平均無阻流量10.64×104m3/d,取得可喜的效果。
清潔交聯酸加砂壓裂共施工2口井,該工藝在延安氣田首次試驗,并取得壓裂成功。其中一口井無阻流量為1800m3/d,另一口井目前關井,后期放噴火焰5-0m,效果欠佳。
參數優化后常規酸壓共87口,無阻流量萬方以上的35口,占40.2%,平均日產24423m3/d,平均無阻58483m3/d。相比歷年,效果大幅度提升。

圖優化參數后的常規酸壓工藝與歷年效果對比
(1)多元轉向酸壓整體試氣效果好于常規酸壓,可進行小規模推廣應用;
(2)交聯酸加砂壓裂工藝在延安氣田首次試驗,并取得壓裂成功。由于試驗井較少,建議明年按照“研究—施工—總結”的思路進行現場滾動試驗,力求在試氣效果上取得突破;
(3)馬家溝組常規酸壓施工參數優化取得了較好效果,物性參數顯示好的井,采用優化后的常規酸壓工藝。