李廣民
(吉林油田油氣工程研究院 吉林松原 138000)
吉林油田的油氣勘探不斷深入,伊通盆地的基巖可能是含有相當大的油氣藏的一個勘探目標。基巖中的油氣藏對吉林油田未來油氣儲量的發現與增加可能比預料的要重要得多。2017年,吉林油田開展了基巖改造提產技術攻關研究,當年便形成基巖復雜縫網壓裂技術,現場應用1口井;自主研發1-2種稠化酸體系;形成低殘渣低傷害壓裂液體系,殘渣含量低于100 mg/L。
針對縱向復雜巖性儲層地應力分布差距大,人工裂縫擴展形態復雜,籠統改造主力層位改造不充分的認識,確定下一步采用縱向細分隔分層壓裂工藝。針對單一巖性厚儲層進一步提高橫向波及體積技術需求,初步完善基巖復雜縫網壓裂關鍵參數優化設計研究,伊78井基巖儲隔層地應力分析并優選確定射孔井段,優化伊78井縫網壓裂各項施工參數,優選壓裂液體系,現場施工總液量2234方,總砂量97方,施工排量8~13方/分,壓后日產油3.1方,目前累排液1714方,返排率76%。
此項研究可以形成滿足低殘渣、低表面張力、低傷害要求的壓裂液體系。針對油氣藏水敏、水鎖、殘渣殘膠傷害,形成了殘渣含量≤50mg/L,表面張力≤22mN/m,酸性交聯高效防膨壓裂液體系,滿足低傷害壓裂技術需求,目前已在英臺致密氣井等開展10口井現場試驗,實施效果較好。
攜砂稠化體系:自主研發有機鋯酸性交聯劑,形成有機鋯與羧甲基瓜膠的交聯體系,使用溫度可達100℃,pH值1~3,交聯時間30~120s可控,交聯后黏度可達300mPa·s以上;常規稠化體系:優選完成3種黃原膠體系評價實驗,在15%HCL溶液中,黃原膠黏度保留率約為30%,0.8%黏度達到40~50mPa·s;
通過對6種稠化酸體系,評價黏度、殘酸黏度、沉降能力及緩速性能等四個方面,考慮攜砂及配注工藝,初步確定一種稠化酸體系,黏度達到100mPa·s;通過評價不同砂比下砂的沉降速度,認為該體系能具備10%攜砂能力。
形成不同溫度場稠化酸黏度圖版-指導方案設計及現場調控;建立現場藥劑監測、監測方法-藥劑質量、配藥工藝合理性、藥劑混合均勻程度。
針對縱向復雜巖性儲層,主縫偏向地應力低隔層或夾層,有效分割隔層及夾層難度大的問題,采用工藝方式把酸壓方向固定在純大理巖層;針對單一大理巖儲層,大理巖含量高、脆性大,易碎,主縫不均勻刻蝕程度低,主縫抗壓力能力差,易閉合,采用加砂酸壓,加大主縫導流能力;完成基巖儲層特征認識與評價研究,為基巖提產改造提供依據。通過伊78等3口井的核磁孔隙度、裂縫情況、成像結構等資料,明確基巖儲層特征認識,采取針對性改造措施。
針對兩種儲層明確細化不同的改造思路:對于單一巖性儲層,完善大規模縫網改造優化技術,實現低傷害、溝通遠端天然裂縫、增加改造體積的目的;對于組合巖性儲層,通過細分層針對性合理縫網改造技術,優化人工裂縫剖面參數,優選低傷害壓裂材料進行規模改造。
通過對伊56-2井、伊18-3井、伊78井3口井的壓裂改造,施工過程中起凈壓力超過10MPa以上,顯示了單一巖性儲層應用縫網壓裂效果較好;伊18-3井的108-119號層縱向上巖性復雜,籠統混壓未能突破高應力區,影響壓后產能,針對這種復雜巖性儲層還需要精細壓裂層段劃分,進行合理改造。
實驗基本性能滿足現場應用,走出了酸壓技術自主化的第一步;篩選出可攜砂10%的稠化體系,為酸壓技術開展加砂試驗提供必要的技術支持;初步明確了伊通碳酸巖巖性復雜、地應力復雜的特點,建立適合吉林油田地面和儲層特征的酸化酸壓工藝。
圍繞降低壓裂過程中的三項傷害,開展巖心CST毛細管吸收時間測試,優選改性纖維素壓裂液體系,滿足低傷害壓裂的需求。通過優化壓裂液配方,形成了滿足70-100℃、100-130℃、130-160℃儲層的三套壓裂液體系,對其綜合性能進行評價,滿足低傷害壓裂需求,殘渣含量(23mg/L),表面張力22~24mN/m,酸性交聯(pH4~5)有利于防止黏土膨脹。
(1)自主研發材料已形成具體配方,組織生產及現場應用進展緩慢,需加快材料進入礦場試驗進度。
(2)復雜巖性儲層地應力通過軟件計算只能定性反映大體趨勢,無法定量反映儲層實際情況,不便于對設計及裂縫參數進行進一步優化,復雜巖性基巖儲層應力分析尚需與儲隔層巖石力學實驗驗證。