裸眼井分段酸压技术在肯基亚克盐下油藏的应用.doc

裸眼井分段酸压技术在肯基亚克盐下油藏的应用第34卷第1期2012年1月石油钻采工艺OILDRILLING&PRODUCTIONTECHNOL0GYVo1.34No.1Jan.2012文章编号:10007393(2012)O1008903裸眼井分段酸压技术在肯基亚克盐下油藏的应用赫安乐张合文黄先雄邵建鸿张宝瑞(1.中国石油勘探开发研究院廊坊分院,河北廊坊065007;2.阿克纠宾油气股份公司,哈萨克斯坦阿克纠宾030000)引用格式:赫安乐,张合文,黄先雄,等.裸眼井分段酸压技术在肯基亚克盐下油藏的应用J.石油钻采工艺,2012,34(1):89.91.摘要:为了提高肯基亚克盐下碳酸盐岩储层动用程度,增加单井产量,对该油藏5口裸眼井进行了封隔器分段酸压先导性试验.首先确定了与储层配伍性较好且满足深度改造,均匀改造的清洁转向酸体系作为主体酸,同时对气举,完井和酸压裂一体化管柱结构进行了优化,并通过优选分段数,封隔器坐封位置和施工参数,顺利完成了现场施工,并取得了明显的增产效果.该工艺可为同种类型的海内外油藏改造提供经验.关键词:裸眼井;分段酸压;遇油膨胀封隔器;肯基亚克盐下油藏中图分类号:TE357.2文献标识码:BApplicationofopenholesegregatedacidfracturingtechniquesinKenhkiaksubsaltreservoirsHEAnle,ZHANGHewen,HUANGXianxi0ng,SHAOJianhong,ZHANGBaorui(1.LangfangBranch,ResearchInstituteofPetroleumExplorationandDevelopment,PetroChina,Langfang065007,China;2.AktyubinOil/GasLtd,CNPC,Aktyubin030000,Kazakstan)Abstract:Toimprovetheproducingreservesandwellproductionofthesub-saltcarbonatereservoirsinKenhkiak,segregatedacidfracturingpilottestsweretakenon5openholewellsinthereservoir.Thehostacidwasdeterminedtobethecleansteeringacidwithgoodformationcompatibilityandabilityofstimulatingdeeplyanduniformly.Thentheintegratedpipestructureofgaslifting,completion,andacidfracturingwasoptimized.Thefieldoperationwascompletedwithobviousstimulationeffectthroughoptimizingsectionamounts,packerpositions,andtechnicalparameters.Thetechniqueprovidedvaluableexperienceforstimulatingthesametypeofreservoirs.Keywords:openholewell;segregatedacidfracturing;expandingpackerwithoil;subsaltcarbonatereservoirsinKenhkiak肯基亚克盐下油藏埋藏深(4335m),最深达6000111.灰岩含量高,方解石平均含量97%,物性差,平均孔隙度7.2%,平均渗透率0.098mD,属于低孔,特低渗储层.微观孔隙结构主要是小微喉道,含天然裂缝.储层原始地层温度7891,属于中温地层.原始地层压力系数较高,为1.71.8,破裂压力高,压裂酸化改造实施难度大.由于渗透率低,非均质性严重,储层横向和纵向连通性差,供液能力差,稳产期短,产量下降快,主要靠射开大段储层和较大生产压差来获得较高的产基金项目作者简介能.在较高的采油速度,生产压差以及衰竭式开采方式下,地层压力下降很快,目前地层压力系数已小于1.0,因此必须酸压改造才能获得高产.盐下油藏有效厚度大,要想均匀改造全井段,目前最有效的解决方案是采用分段完井,分段酸压改造方法.J.通过5口井的前期试验,取得了很好的增产效果.1清洁转向酸技术清洁自转向剂由多种表面活性剂复合而成,它国家示范工程:多层高压碳酸盐岩储层高效改造技术研究的子课题肯基亚克盐下采油工艺配套技术研究水平井分段酸压技术研究(编号:6H一58号).赫安乐,1963年生.1986年毕业于西北大学化学专业,现从事压裂酸化技术及采油技术研究工作.E-mail:.石油钻采工艺2012年1月(第34卷)第1期在溶液中可从单个离子缔合成为胶态聚集体,即形成胶团,在溶液性质发生突变时,胶团数目会显着增加进而形成巨大的层状胶团凝胶.凝胶在孔道中的形成增加了酸液的流动阻力,将阻碍酸液在此孔道中继续流动而使酸液被迫转向其他流动阻力相对较小的孑L道.转向酸与大理石反应时,随着pH值增加,体系的残酸黏度也开始显着增加.当pH=2.5时,黏度可达1400mPa?S,当pH值进一步提高时,黏度基本上不再变化(图1).破胶后黏度也很低,利于作业后返排.吕榛图125和60下不同残酸pH值与黏度的关系另外转向酸具有较好的缓速效果,5%转向酸+20%HC1酸液的缓速率大于90%(图2).时间/min图2转向酸缓速实验结果2分段酸压管柱结构优化设计完井酸压管柱采用气举,酸压联作管柱+裸眼封隔器+压裂滑套一体化结构,并根据具体情况采用不同的完井酸压工艺,实现一趟管柱完成裸眼分段完井,分段酸压,排液,投产一体化作业,适应于水平井及直井.其主要特点:(1)采用尾管悬挂器(包括膨胀尾管悬挂器)或完井封隔器悬挂下部完井管柱;(2)以悬挂器,自膨胀裸眼封隔器作为封隔储层的生产封隔器;(3)封隔器之间的生产油管既起到稳定井壁作用,同时又是储层改造及生产通道,因此适用于有可能发生井眼垮塌的储层;(4)以压裂滑套,浮阀等作为流量控制装置.该管柱的主要部件包括悬挂器(或完井封隔器),自膨胀式裸眼封隔器,压裂滑套等.其中自膨胀裸眼封隔器包括遇油封隔器和遇水封隔器2种.2010年完钻的5口裸眼直井技术套管皆为O177.8mm套管,裸眼段井眼尺寸为149.2mm,裸眼段长度从69m至116m.根据测井解释结果,将裸眼段分2段或3段酸压.使用带管外遇油膨胀型封隔器的油管,油管外径为88.9mm.管柱结构如图3所示,其中三级滑套内径分别为58.67mm,52.32mm和45.97mm,投入的封堵性树脂球直径分别为63.5mm,57.15mm和50.80mm.如为两级滑套,则内径分别为58.67mm和52.32rnrn,投入的封堵性树脂球直径分别为63.5mm和57.151TnTI.MHR封隔器外径为144.45mm;遇油膨胀封隔器外径144.78mm,主要靠泵人柴油浸泡实现坐封;坐封球座用于实现MHR封隔器坐封;常开阀用于循环替液.封隔器坐封球座和常开阀内径分别为41.45mm和35.59mm.循环滑套MHR封隔器图3分段酸压管柱结构压裂滑套遇油膨胀封隔器压裂滑套遇油膨胀封隔器压裂滑套坐封球座常开阀3选井选层,施工参数优化设计(1)选井选层,科学分层.根据肯基亚克石炭系储层物性及基质,裂缝发育以及钻井过程中的油气显示和测井解释结果,结合井身结构特点和开发需求,进行科学分段和选层,并确定遇油膨胀封隔器的坐封位置,为达到均匀布酸的目的,还要确认滑套位置.(2)进行酸压摩阻计算.根据套管钢级型号及摩阻计算结果,优化设计压力系统,确定油管壁厚及扣型;进行油管管柱力学校核,优选施工排量,泵注程序等,并进行分段压力数据计算(表1).5口井施工井段位于42744405m范围内,按照088.9mm油管下深4350m,考虑钻井污染引起的附加压力梯度,地层破裂压力梯度为0.020-0.024MPa/m,考虑到设备状况,井口限压8OMPa,因此,施工排量应控制在3-5m/min.赫安乐等:裸眼井分段酸压技术在肯基亚克盐下油藏的应用91(3)进行酸压优化设计.根据地层岩性,物性等油藏特性,以及井口工程参数进行酸压模拟计算,确定用酸规模和施工参数(图4).252015l05051Ol520Ol02O3040506O7O8O90100X/m图4三维酸压模拟计算结果5口井渗透率范围为(0.041.16)mD,为低渗透储层,为了较好地改造储层,需要以造长缝为主.根据模拟结果,所需缝长为4080m,导流能力大于30D?cm,为了实现造长缝的目的,采用多级注入酸压施工工艺,并通过闭合酸化工艺提高近井地带导流能力.4现场施工及效果5口井裸眼井段最长l16m,最短69m,测井解释有效厚度最长59.6m,最短7.8m,施工最高排量4.9m3/min,最高压力69MPa,单井最大用酸量351m,平均用酸量304m.5口井有4口一次顺利完成施工.施工中投人树脂球后,低泵速泵送球入座.施工数据显示,滑套打开时压力升降明显,突然升高1O25MPa后又降回原泵送压力,证明滑套打开正常,酸液已转层.5口井平均交井产量为167.4t/d,到2011年2月底,累计有效期l003d,平均单井有效期200.6d,累计增油l19500t.由于井位所处构造及压力差异,5口井产量差异较大.其中位于8105井,8103井和8106井周边的水平井H8111井2010年投产,酸化投产后产量为123t/d,是裸眼分段酸压平均产量的一半,其他新投直井产量则处于6591t/d,平均77,是裸眼分段酸压平均产量的1/3;8051井和8070井分段酸压后产量也接近周围酸化后投产水平井H8079井的产量.表2肯基亚克盐下油藏分段改造效果5结论(1)哈萨克斯坦盐下油藏裸眼完钻井分段酸压改造解决了笼统酸压改造针对性差,效果不明显的问题,取得了较好的增产效果.(2)采用清洁自转向酸液体系,实现了缓速造长缝,降滤失,自转向均匀改造,低伤害的目的.(3)裸眼封隔器+滑套分段酸压管柱能够较好地起到分隔储层,分段酸压的作用,性能稳定可靠.(4)树脂球封堵成功率仍存在问题,需要对树脂球受力情况进行分析,对树脂球直径,泵注参数进行优化,提高封堵效果和施工成功率.参考文献:l1JMCDANIELBW,KEITHRISPLER.HorizontalwellswithmultistagefracsprovetobebesteconomiccompletionformanylowpermeabilityreservoirsR.SPE125903,2009.12jMCDANIELBLOYDEAST,eta1.Overviewofstimulationtechno