低渗透老油田增产技术.ppt

低渗透老油田增产改造技术,川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司2009年8月,鄂尔多斯盆地油气藏普遍呈现低孔、低压、低渗特点，压裂、酸化改造是油气井完井投产的主要方式。 近年来，随着鄂尔多斯盆地低渗透油气田的大开发，油田产量不断攀升，同时老油田递减速度也不断加快。因此研究老油田增产稳产技术对于油田可持续高效开发尤为重要。 长庆井下技术作业公司立足鄂尔多斯盆地低渗储层老井增产，研究开发多项针对低渗储层的增产改造工艺技术，取得良好的增产效果。,低渗透老油田增产增产改造技术,老油田增产工艺技术,缝内转向压裂工艺技术,酸性压裂液技术,油井堵水工艺技术,注水井降压增注技术,裂缝深部暂堵酸化技术,低渗透老油田增产增产改造技术,酸化解堵技术,压后裂缝处理工艺技术,技术背景,（1）水驱开发，井网间地层压力、剩余油分布不均；（2）存在死油区。,技术原理,借助于缝内转向剂的加入和施工参数控制，在主裂缝内产生升压效应，摆脱地应力对裂缝方向控制，实现裂缝转向，压开新的支裂缝或沟通更多微裂缝，形成不同方位的支裂缝。,一、缝内转向压裂工艺技术,低渗透老油田增产增产改造技术,缝内转向压裂技术作为低渗透油田老井提高单井产量主要推广应用技术之一，近年来推广应用500多口井。在长庆安塞、陇东、姬塬等油田老井共应用407口井，已累计增油22万吨，平均单井增油538.8t，有效天数394天，措施有效率94.0%。部分井已取得了有效天数和累计增油”双过千”的佳绩。,长庆油田老井缝内转向重复压裂应用效果,缝内转向压裂应用效果,低渗透老油田增产增产改造技术,2009年采油二厂老井重复压裂油井效果统计表,2009年，采油二厂缝内转向压裂累计现场施工7口井，取得了较好的增油效果。,低渗透老油田增产增产改造技术,2009年采油一厂老井缝内转向+稠化水压裂效果统计表,截止8月20日，采油一厂进行缝内转向+稠化水重复压裂改造5口井，目前均以投产，取得了一定的增产效果。,低渗透老油田增产增产改造技术,1、技术背景,无伤害或改善性压裂液代表着压裂液发展的方向，酸性压裂液是其中之一。常规清洁压裂液存在配液难度大，破胶困难等缺点，现场应用受到限制。可携酸、配液和破胶简单的酸性清洁压裂液是技术发展方向。稠化水酸性清洁压裂液克服了常规清洁压裂液的技术缺点，集压裂酸化于一体，具有无残渣、低伤害、连续混配、可不抽汲等特点，目前已成功进行了90多口井现场试验。,二、酸性压裂液技术,（一）稠化水酸性清洁压裂液,稠化水与胍胶压裂液性能对比,稠化水酸性清洁压裂液的稠化剂是多种添加剂和表活剂的复合体（单剂），现场施工只需将稠化剂以4-5%的比例加入混砂车与清水混和即可携砂压裂。,2、技术指标,水不溶物含量为0。酸液类型以有机复合酸为主。其中HCL的比例可提高到10。30，170-s下粘度80mPa.s；30砂比携砂静止30min沉降10。表面张力29 mN/m，界面张力0.34mN/m 。破胶:0.5%原油2小时破胶，破胶液粘度小于5mPa.s破乳性良好，30min可实现油水彻底分离。防膨室内92。,岩心伤害评价试验,长庆各个储层岩心伤害评价结果：长2伤害率低于10，渗透率大于20md为改善；长3、长4+5为改善或部分改善，伤害率低于10；长6伤害率低于15；长8伤害率低于20。,现场连续混配，施工组织快捷；液体不腐败，易于储存和操作；压裂后，现场残液少，环保；液体携砂性能优良，可加酸，粘度易于调整，有助于结合压裂工艺进行储层的针对性改造；压裂液无残渣，不会出现因残渣堵塞而降低储层和人工裂缝渗透性，施工后可以不抽汲，减少试油工序。稠化水压裂液体系主要材料为表面活性剂，若产品出现质量问题就不能实现加砂施工，便于现场实时质量监督、控制。,3、技术特点,1、稠化水+缝内转向压裂工艺2、稠化水压裂增注技术3、稠化水+控缝高压裂工艺4、稠化水+缓速酸深度暂堵酸化技术,配套形成多项复合工艺,4、现场应用概况,稠化水酸性清洁压裂液，在现场应用92井次，其中老井重复压裂34口，新井投产压裂56口，水井增注2口。措施井改造有效率大于90，现场施工成功率大于96%，改造储层深度800m-2300m，单井最高加砂超过60m3，平均砂比大于35%。2006-2008年老井重复压裂34口井，效果明显，单井日增油2.16吨，累计增油量超过10929.69吨，整体措施有效率保持在90%以上，其中长6层的措施有效率为100%。新井投产压裂应用效果明显。,区块 层位 试油产量 与常规压裂邻井对比 西峰 长8 29.1t/d 提高 3.1t/d 姬塬 长2 31.1t/d 提高14.3t/d 安塞 长6 11.22t/d 提高5.67t/d,2009年，以油井重复压裂和水井增注为目的，进行了推广应用，取得了一定的增产效果。1、老井重复压裂2009年油井采用稠化水压裂液重复压裂17口井，措施有效率76.5%，有7口井日增油大于1.5t/d。2、新井投产压裂新井投产压裂应用5口井，投产4口井，有3口井投产初期产量高于邻井，取得了较好的投产产量。3、水井压裂增注2009年，采用稠化水压裂液压裂增注10口井，措施有效率100%，平均日增注量达到了11.8m3。,2009年应用效果,增稠剂为有机合成材料，清洁无残渣，降低了破胶液滞留伤害，较好的保护了油气层；温度90下具有良好的携砂能力；压裂液体系携带3-10%HCl,实现了酸化和压裂真正意义上的联作。,技术特点,酸冻胶压裂液体系是将一定浓度（3-10%）盐酸采用酸性增稠剂和交联剂经增稠和交联而成的冻胶压裂液。,（二）酸冻胶压裂液技术,试验岩心10块，平均伤害率1.3%，部分岩心得到了改善。,岩心伤害评价试验,现场应用效果,2007年在长2、延9层应用10口井,措施有效率90%，平均单井日增油1.97t/d，已累计增油4629t，6口井单井累计增油大于350t。2008年，现场试验了12口井，主要应用于长2、延9、长4+5等低渗透储层，单井日增油1.0t/d以上，有效天数83.9天.,裂缝性出水井,选择性堵水+压裂(酸化)技术,裂缝性出水井封堵,低排量泵注DQ凝胶堵剂，使该堵剂能进入裂缝端部地层基质孔隙进行封堵；交替泵注LDN胶体和LDS高强固化剂（粘度交替变化），封堵裂缝端部部分水串裂缝通道；根据实际情况确定顶替量，结束施工。压裂（酸化）增产改造。,低渗透储层微裂缝发育，且具有明显的方向性，容易造成注入水沿微裂缝发育方向快速推进，而使油井水淹。因此，油井堵水工艺技术是治理低渗透油田裂缝性见水的有效方法。,1、技术背景,2、技术思路与方法,三、油井堵水工艺技术,图 裂缝性堵水模拟图,图 转向压裂示意图,油井堵水工艺技术,2008年堵水工艺技术分别在采油一厂、二厂、三厂、四厂、六厂进行了试验,完成18口井施工（其中油井裂缝性堵水10口井）。油井裂缝性堵水在某油田应用8口井，已累计增油1038t。封堵成功率达到了100%，增油率达到了87.5%。,堵水措施后，见效方式有两种：一是液量、含水降后增油；二是液量、液面降，含水不变。,油井堵水技术主要针对裂缝性见水特征明显的井具有较好的适应性。,3、技术应用效果,（1）老井应用效果,2008年油井堵水效果统计表,2009年油井堵水效果统计表,由上表可以看出，两口井措施后液量下降都超过了50%。,2008年油井堵水效果分析表,X井组措施前后产量对比,实例井：D井：堵水+转向压裂,D井长8层堵水措施后，投产产液量很低，为提高其产液能力，采用转向压裂对长8层进行重复压裂改造。由图可以看出，重复压裂增产效果明显。,D井措施效果统计,改造新思路：堵水完成后，通过采用裂缝转向压裂工艺改造油层，重新压开新缝，恢复注采平衡，实现堵水施工与压裂增产措施的有机结合。,P1井,P1井压裂层长621+2，加砂30m3，砂比35%，排量1.6 m3/min。该井入地总液量107.6 m3，压后控制放喷11个班，累计放喷排液152.2 m3。返排总计排液161.4 m3。试油出水严重。 该井采取堵水措施后，取得了较好的试油和投产效果。,堵水前后试油结果对比,堵水后投产情况,（2）新井应用效果,Y1井压裂目的层长4+522压裂加砂30m3，砂比34.8%，排量1.6m3/min。该井入地总液量107.1m3，压后放喷排液30m3。抽汲排液139.1m3。压后返排总计排液169.1m3。该井第1次堵水后产水量明显上升，分析认为可能存在多个来水方向，因此继续进行了第2次堵水，从目前生产情况看，堵水是成功的。,Y1井,堵水前后试油结果对比,堵水后投产情况,复合酸化解堵降压增注技术,稠化水压裂增注技术,采用酸基清洁压裂液，在实现压裂增注和降低储层伤害的同时，酸液可部分解除地层堵塞物，达到压裂、酸化增注双重目的。,交替泵注溶垢剂和多分子缓速酸，中间间隔以有机沉积膜，实现溶垢和扩大裂缝渗透率同时，在储层孔隙表面形成一层超低分子膜，减少水驱阻力，降低注水压力。,四、注水井降压增注技术,随着油田开发的深入，注水井结垢堵塞现象严重，导致注水量减少，注水压力升高，严重影响油井产量和生产安全。,1、技术背景,2、技术思路与方法,2008年注水井增注效果统计表,2008年在注水井增注采用裂缝深度酸化和稠化水压裂两种技术，从增注效果来看，稠化水2口井增注效果较好。 2009年稠化水压裂增注10口井，有效率100%，平均日增注11.8m3。,3、应用效果,五、裂缝深部暂堵酸化技术,技术原理,应用深度缓速酸和稠化水粘弹性冻胶暂堵液两种液体体系交替多级注入，实现对低渗储层中人工裂缝的综合处理，该工艺一方面可以提高压裂裂缝导流能力、解除裂缝壁面伤害；另一方面，在施工过程中，可以提高裂缝缝内施工压力，并产生压力脉冲，从而有可能造成微裂缝的开启，从而提高单井产能。,适用范围,针对低渗透储层水力油井压裂填砂裂缝堵塞,该技术可以保持裂缝砂床不受破坏；该体系能够有效解除无机垢、有机垢，缓蚀效果明显；土酸酸岩反应速度降低5倍以上；利用酸不溶、水溶暂堵剂实现施工过程暂堵，提高缝内压力，使酸液对微裂缝产生作用；有效防止铁盐在储层造成二次沉淀伤害，对于1.0浓度Fe3+，PH8不会产生沉淀；返排率高，降低水锁伤害，阻止粘土颗粒的膨胀和运移。,技术特点,2008年应用5口井，截至当年年底，措施后平均日增油2.01t，累计增油1062。58t。,表 2008年裂缝深度酸化效果表,应用效果,酸化解堵,目前，在长庆油田应用的酸化工艺共9种，其中以振动酸化、多元复合酸化、多元缓速有机酸酸化、超低阻胶速酸酸化、二氧化氯复合酸化、负压解堵酸化为常用酸化类型，氟硼酸酸化、深部缓冲酸化、转向酸化为试验酸化类型。,六、酸化解堵技术,长庆油田常用酸化技术以土酸为主体酸，增加物理解堵方法，或配置化学复合剂组成各种酸液体系。常用的6种酸化措施，前置液均以盐酸、乙酸为主，加入常用添加剂配置而成，处理液、后置液和酸化规模各异。,酸化解堵,1、振动复合酸化技术 振动复合酸化技术属于物化解堵方式，其原理是首先利用多级水力冲击的方法对地层实施物理解堵，然后挤入化学复合解堵处理液，溶蚀裂缝表面和孔隙喉道堵塞物，达到提高地层渗透能力，解除地层堵塞的目的。 工艺特点：一是利用振动器对地层进行高压水力振荡，清除近井地带堵塞并使微裂缝连通,同时改变储层流体的流变性。二是挤入复合解堵液，溶蚀裂缝并清除地层中的各种堵塞物。,酸化解堵,2、多元缓速酸酸化技术 多元缓速酸改传统的单一低碳有机酸为多元有机酸，增加了复合无机潜在土酸（氟化铵、氟硼酸类）、有机溶剂、润湿剂及稳定剂等。高效有机溶剂可溶解油层近井地带大分子有机物堵塞；溶垢性极强的无机潜在酸可溶蚀无机垢堵塞；润湿剂进入地层后迅速扩散，优先吸附于岩石表面，中和表面电性，使其丧失吸附原油的能力，增加洗油效率，控制油层含水上升；互溶剂能防止因反应过快而形成的二次堵塞。,酸化解堵,3、多元复合酸化技术 多元复合酸化技术是以土酸和低伤害有机酸（如乙酸铵、酯类、丙烯酸等），并添加了一定量的氧化剂，对地层进行综合解堵。 4、超低阻胶束酸解堵技术 胶束酸解堵技术是在酸液中加入胶束剂配制而成，同时具有酸的特性与胶束液的特性。胶束剂是一种高效表面活性剂，低浓度下表面活性在水中表面定向有序排列，当达到一定浓度后，在溶液中部分聚集成为束状，能增加有机物溶解性。而胶束酸的增溶作用与酸不相容，通过加入醚脂类互溶剂及其他复配剂使之与酸、地层流体具有良好的配伍性，改善了酸液性能。,酸化解堵,5、二氧化氯酸化技术 二氧化氯是一种具有强氧化性的处理剂，也是一种缓速酸，它可以解除钻井、压裂后未完全破胶而残留在地层中的植物胶残渣、硫化亚铁等硫化物堵塞，使大分子有机物、铁细菌和硫酸盐还原菌的代谢产物降解为小分子有机物或无机物，氧化硫化物为可溶性硫酸盐。同时它与盐酸的复合体系比常规盐酸的溶垢能力强，且溶垢速度缓慢，具有一定的缓速作用。 6、负压解堵增注技术 负压解堵增注技术属于物化结合解堵方式，化学解堵在常规土酸的基础上加入二氧化氯、多元无机酸等缓速酸进行深部解堵。在工艺上采取段塞注入，下负压返排装置，在井筒附近产生负压，诱导残液、油气流排出地层。,酸化解堵,7、氟硼酸酸化技术 该酸液体系是在常规土酸的基础上添加氟硼酸，氟硼酸是一种潜在酸，可在地层中水解形成HF酸。 在返排工艺上该技术改传统的汽化水洗井为热化学助排，助排剂进入地层后与残酸反应，短时间内生成大量热及二氧化碳，在井筒附近产生负压，使得残酸能够顺利排出，开井放喷后大排量洗井。 8、深部缓冲酸酸化技术 缓冲酸是无机酸、有机酸和潜在酸的复配液，无机酸、有机酸和潜在酸在水中形成一种缓冲体系，当无机酸和岩石反应大量消耗时，有机酸发生水解，潜在酸发生多级电离，生成氢离子补充到酸液体系中，这样能够保证在一段时间内保持一定的H+浓度向地层深部推进。,酸化解堵,9、暂堵转向酸化技术 油水井在长期开采和多次措施后，近井地带一般会造成不规则溶蚀孔洞现象，这些较大裂缝又是油水主要流动通道，当地层发生堵塞时，各类堵塞物主要聚集在此，进行酸化时酸液优先进入这些大孔道，H+大量消耗，对较小裂缝却涉及较少，所以酸化处理的剖面不均匀。该技术将A、B两种可以发生反应产生固态分子的物质依次挤入地层，这些物质优先进入大孔道区，相互反应后产生固体分子暂时堵塞大孔道，使后续挤入酸液，进入地层中的较小裂缝、孔隙，溶蚀孔喉堵塞物，最终达到全面处理地层的目的。,酸化解堵,酸化效果分析 以2006年安塞油田为例。实施油水井常用酸化措施共60口，措施有效率83.3%，其中油井酸化47口(延9油层酸化1口)，措施有效率82.9%，单井平均日增油0.69吨，累计增油5528.61吨。水井酸化13口，有效率84.6%，单井平均日增注16方，累计增注21296方。,酸化解堵,油井酸化措施统计数据表明，多元复合酸化效果最好，振动压裂复合酸化效果次之，二氧化氯酸化效果最差。,2006年安塞油田油井酸化措施效果对比表,酸化解堵,水井酸化措施统计数据表明，振动压裂复合酸化措施效果较好，负压解堵措施效果较差。,2006年安塞油田水井酸化措施效果对比表,酸化解堵,技术背景： 水力