低孔低渗砂岩气藏增产工艺技术调研
文章内容：一,月青.●-低孔低渗砂岩气藏增产工艺技术调研随着油气勘探技术的进步和油气资源的不断开发利用,低渗透砂岩气藏正在成为世界油气储量增长和能源供应的～支新生力量,在勘探开发活动中呈现强劲的发展态势.我国已探明储量中,低渗透砂岩油气藏占总探明储量25%,预计近34内每年约60%的新增储量来自低渗透砂岩油气藏.美国,加拿大是低渗透砂岩气藏开发技术的先导者.美国6年代末开始试验核爆炸改造气层,后又进行大型水力压裂.8年代开展多井试验(),试图弄清限制改造效果的地质——工程因素.90年代以后致力于"钻井——完井——增产措施系统()研究,在如何经济有效地开发低渗透砂岩气藏方面取得了一系列成果,也最终推动了储层改造技术的发展.如美国气田通过大型水力压裂储层改造技术在低渗透气藏开发上,取得较大成功.而国内近几年低渗透砂岩气藏的增产工艺技术也已得到了很大的发展,我国在低渗透气藏的改造研究上也经历了近十年的攻关,形成相应的配套技术,如在长庆的鄂尔多斯北部的上古生界低孔低渗砂岩气藏配套压裂工艺技术,四川八角场角41,角58井的大型水力压裂,最近在西的须家河组砂岩储层的加砂压裂成功获气.都为有效地进行勘探开发该类气藏,提供了增产工艺技术和典型成功经验.目前常用的增产改造技术目前储层改造的工艺技术主要有射孔,酸化,压裂及复合工艺等,下面就对部分工艺技术作一简介.13(一)空井负压射孑该方法是在射孔前把压井液全部排完,空井射孔,此法现实可行,而且可把水锁,水敏伤害降到最低.但考虑到气层和井底刚射开连通时压差过大,砂岩可能存在速敏伤害,因此仿照高压注氮射孔方法,在射孔前的空井中注入一定压力(低于气层压力)的空气,这样即可造成负压,又可防止速敏伤害.(二)土酸酸化工艺砂岩的储层空间和渗流通道是砂粒和砂粒之间未被胶结物完全充填的孔隙,喉道,砂岩主要由砂粒和粒间胶结物所组成,砂粒主要是石英和长石,胶结物主要是硅酸盐类和碳酸盐类.对砂岩储层以前常采用土酸酸化解堵.砂岩土酸酸化是通过酸液溶解砂粒之间的胶结物和部分砂粒,溶解孔隙中的泥质堵塞物,溶解其它结垢物以恢复和提高井底附近地层的渗透率,增加气井产能增产工艺.(三)压裂工艺压裂工艺是开发低渗透砂岩储层最有效的措施,压裂工艺包括了压裂酸化,高能气体压裂,泡沫压裂,加砂压裂等一些复合工艺技术.1,高能气体压裂高能气体压裂是一种非常规性增产措施,主要是利用火药或固体火箭推进剂在井筒内地层附近燃烧,产生大量的高温,高压气体,对近井地层产生机械,热力和物理化学作用,压裂地层形成自井耳艮呈放14射状的径向裂缝.该工艺具有清除地层污染,增加井筒沟通自然裂缝的机会,可形成3～8条径向裂缝,缝长可达十几米.与爆炸压裂,水力压裂有着质的区别.(表1图1)图1高能气体压裂典型的-曲线图表1不同压裂工艺参数及效果对比表峰值压力升压时间加载速率总过程对井壁压裂方法裂缝方向()()(/)()作用爆炸压裂&;100一&;10'810..压实效应全方位高能气10110.10～10形成3—8条随机体压裂径向裂缝水力压裂&;1002&;10104形成2条水垂直于最平裂缝小主应力2,加砂压裂加砂压裂是改造低孔低渗砂岩储层常见的手段之一,加砂压裂是通过压裂进行人工造缝后,加砂进行支撑,在裂缝的导流作用下,产生孔隙喉道和裂缝两种通道的渗流效应,缩短孔隙渗流的距离,降低孔隙渗流的阻力,增加气井的泻流半径,可以达到增加单井产能,提高地质储量动用程度,加快气藏开发速度的目的.三,增产面备的难题-低孔低渗砂岩气藏由于其储层属低孔低渗储层,其自然产量较低,济效益较差,而要获得大产量,达到效益开发,往往会面临许多困难.(一)储层低孔低渗低孔低渗砂岩储层,孔隙喉道小,构造裂缝不太发育也分布不均,加之对储层改造作用最大的断层也不太发育,在地层压力低,储层致密,孔隙度小,渗透率低,气井的有效供给小的情况下,单井增产不易.(二)产层污染严重长期采用泥浆或清水钻井,这种不合理的钻井液配置使产层污染,降低了产层的渗流能力,产层具有较大的表层系数,-给增产也带来了较大困难.(三)改造措施针对性差由于施工过程中,措施,液体配方针对性研究不够,有效性差,不能达到改善储层渗流性能,提高产量的目的.(四)?陕速排液困难压裂后需要地层快速排液,但由于气藏储层的不具高压,给快速排液带来困难,可能造成残液滞留储层中,使储层伤害过重,压裂改造的增产效果难以保证.四,国内低渗透气藏增产改造的成功实例(一),长庆上古生界低渗砂岩气藏配套压裂工艺技术长庆油田从提高气井单井产量的目标出发,围绕低压,低渗,非均质技术难点,系统开展了室内综合研究,对外技术交流与合作,低伤害压裂液体系优化,排液工艺优化等工作,并开展了2压裂,大规模压裂现场试验等,使压裂改造理论研究与现场施工技术水平明显提高,形成了一套适合长庆上古生界砂岩气藏特点压裂改造配套工艺技术,为榆林,乌审旗气田经济有效开发和苏里格气田勘探发现提供了技术保障.对指导低渗透气藏的增产改造也是非常有意义的.'1,与压裂改造相关的储层地质特征表2储层地质特征气田榆林气田乌审旗气田苏里格气田岩性石英砂岩石英砂岩,岩屑石英砂岩石英砂岩有效厚度()3.4.71.2—18.28.8乳隙度(%)4--84～215渗透率(×1一32)0.5～1.15～1.枯土矿物高岭石,伊利石为主伊蒙混层矿物为主伊利石,高岭石为主度(℃)181.1—92.396.2101.14101.3～112.6力()[2724,100.5727.2.6平均压力系数10.955.9370.849流体特征甲烷为主,甲烷含量在90%以上层隔夹层特征砂体较纯气层多段,高泥质含量夹层惜层敏感性评价主要表现为弱水敏,弱—无酸敏,中等偏弱速敏,无弱盐敏.2,室内研究与试验(1)岩石力学参数结果.采用三轴岩石力学试验仪模拟岩心在埋藏深度下的有效应力状态进行岩力学参数测试,确定了杨氏模量,泊松比等参数,为优化设计提供了基础资料.(2)地应力场分析.,地应力大小和方位.,垂向地应力剖面.(3)支撑剂评
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