低渗透水平井分段酸化技

会计学1低渗透水平井分段酸化技低渗透水平井分段酸化技已探明地质储量已探明地质储量1010亿吨，动用地质储量亿吨，动用地质储量30%30%。储层普遍为渗透率低、储量丰度低、油井产量低的储层普遍为渗透率低、储量丰度低、油井产量低的“三低三低”油藏，断层密集、砂体规模小、油水分布复杂，油藏，断层密集、砂体规模小、油水分布复杂，储层多为粉砂岩、泥质粉砂岩，储层具有粘土矿物含量高，储层多为粉砂岩、泥质粉砂岩，储层具有粘土矿物含量高，空气渗透率为空气渗透率为0.010.01100um100um2 21010-3-3umum2 2，孔隙度平均约，孔隙度平均约1515，粘土矿物含量平均粘土矿物含量平均1616，主要成分为伊利石、高岭石和蒙绿，主要成分为伊利石、高岭石和蒙绿混层。这类油藏储层物性差、敏感性强。混层。这类油藏储层物性差、敏感性强。 大大 庆庆 外外 围围 油油 田田中 国 石 油 大 庆 油 田 公 司中 国 石 油 大 庆 油 田 公 司P E T R O C H I N A D A Q I N G O I L F I E L D C O M P A N YP E T R O C H I N A D A Q I N G O I L F I E L D C O M P A N Y水平井开发技术水平井开发技术目前已成为大庆外围油田低渗透油层增储上产，高效开采的重要技术手段。由于水平井井深结构复杂，水平段长，在钻完井及生产过程中油层污染严重，需要采取酸化解堵增产措施。P2P2P3P3P4P4BCD1PI3-1PI4-2PI2-180m 87.14 A250m 89.54 0.6m0.5mD2 7 0 m 89.43 0.8mPI2-21 0 0 m 82.75 0.4m中 国 石 油 大 庆 油 田 公 司中 国 石 油 大 庆 油 田 公 司P E T R O C H I N A D A Q I N G O I L F I E L D C O M P A N YP E T R O C H I N A D A Q I N G O I L F I E L D C O M P A N Y酸液性能有效用酸量工艺技术及流体分布难度较大，比直井酸化技术要求高长水平段水平井酸化笼统和连续油管酸化工艺，受油层非均质性的影响，高低渗透层同处于一个压力系统，达不到均匀酸化的目的，因此，水平井酸化技术要解决的主要问题，一是在油层污染因素分析的基础上，针对目的层的地质特征和流体性质研究针对性较强的酸化配方体系；二是研究严格意义上的封隔器机械分段酸化处理工艺，控制水平段不同部位的酸化处理强度，从而达到均匀酸化的目的。 中 国 石 油 大 庆 油 田 公 司中 国 石 油 大 庆 油 田 公 司P E T R O C H I N A D A Q I N G O I L F I E L D C O M P A N YP E T R O C H I N A D A Q I N G O I L F I E L D C O M P A N Y 一、酸化配方体系研究酸化配方体系研究 1、污染因素分析 由室内实验研究确定：水平井的主要污染因素为钻井和完井引起的伤害。钻井引起的伤害相对较大，随渗透率增大，伤害程度也增大；完井引起的伤害相对较小，渗透率越低伤害越严重。钻井最大伤害率为66.15%，是完井液伤害的5倍。中 国 石 油 大 庆 油 田 公 司中 国 石 油 大 庆 油 田 公 司P E T R O C H I N A D A Q I N G O I L F I E L D C O M P A N YP E T R O C H I N A D A Q I N G O I L F I E L D C O M P A N Y 2、酸化配方体系与技术指标 水平井酸化有别于直井酸化：一是用酸量大；二是酸化时间长，酸液对油管的腐蚀严重；三是水平井段长，实现长井段均匀酸化困难。因此，要求酸化配方体系要具有长效缓蚀、缓速、低伤害的特点。溶解天然岩屑能力溶解天然岩屑能力（10h10h）洗油率洗油率（% %）界面张力界面张力（mN/mmN/m）60min60min破破乳率乳率（% %）腐蚀速率腐蚀速率（g/mg/m2 2.h.h）产生二次产生二次沉淀沉淀PHPH值值提高基质渗提高基质渗透率透率（% %）渗透率恢渗透率恢复率复率（% %）溶蚀率溶蚀率（% %）破碎率破碎率（% %）12.4512.451.681.6868.5868.580.600.6095950.190.197 7110.89110.89146.98146.98 水平井酸化配方综合性能指标 中 国 石 油 大 庆 油 田 公 司中 国 石 油 大 庆 油 田 公 司P E T R O C H I N A D A Q I N G O I L F I E L D C O M P A N YP E T R O C H I N A D A Q I N G O I L F I E L D C O M P A N Y 二、分段酸化工艺研究二、分段酸化工艺研究 水平段平均长度为684m，射开平均长度为573m，数值模拟研究表明，酸液的覆盖范围为6090m。统计统计1010口井口井笼 统高低渗透层同处于一个压力系统，达不到均匀酸化的目的连续油管非均质性影响非均质性影响机机械械分分段段水平段分成完全封闭多段进行分段酸化处理，降低了地层非均质性对酸化效果的影响封隔器机械分段管柱结构安全接头 滑套连通器 封隔器 扶正器 喷砂器 密封球 封隔器外径设计为封隔器外径设计为98mm98mm造斜段允许通过的井下工具最大长度造斜段允许通过的井下工具最大长度 L=2L=2（R+D/2R+D/2）2 2- -（R-D/2+dR-D/2+d）2 29090油浴浸泡油浴浸泡24h24h，承压，承压40MPa40MPa胶筒残余变形率胶筒残余变形率4.2%4.2%，承压承压40MPa,40MPa,变形变形率率12%12%，不渗不漏。不渗不漏。胶筒浸后疲劳试验曲线u封隔器等配套工具设计尽量短、小封隔器等配套工具设计尽量短、小序号序号工具名称工具名称外径（外径（mmmm）内径（内径（mmmm）长度（长度（mmmm）1 1安全接头安全接头10010048486316312 2连通器连通器93.293.242425325323 3弹性扶正器弹性扶正器11411456563483484 4封隔器封隔器989846468408405 5喷砂器喷砂器95953636、3030、2424、1818565565u 防卡措施的研究防卡措施的研究-使油套连通，消除油套压差，利于胶筒回收，降低上提负荷使油套连通，消除油套压差，利于胶筒回收，降低上提负荷-为酸化后残液的反循环助排及返排提供通道为酸化后残液的反循环助排及返排提供通道u降低了酸化管柱的上提负荷降低了酸化管柱的上提负荷研究应用了井下连通装置，研究应用了井下连通装置，酸化后井口投球打开酸化后井口投球打开截至到截至到20082008年年7 7月月, ,应用该工艺完成现场试验应用该工艺完成现场试验6 6口井，口井，2020个层段。工艺成功率个层段。工艺成功率100%100%，有效率有效率100%100%。施工过程中，平均有效期。施工过程中，平均有效期1212个月以上，增产效果较好。个月以上，增产效果较好。三、现场试验效果分析 肇肇66-66-平平2121井是采油八厂肇州油田于井是采油八厂肇州油田于20042004年年1212月完月完钻的一口水平井。钻的一口水平井。 完钻井深完钻井深2205m 2205m 水平段长度水平段长度746m 746m 钻遇砂岩钻遇砂岩369m 369m 射开总长度射开总长度369m369m 初期日产液初期日产液22m22m3 3/d /d 酸化前日产液酸化前日产液4.1m4.1m3 3/d/d 肇肇66-66-平平2121井施工压力变化曲线井施工压力变化曲线12MPa12MPa肇肇66-66-平平2121井酸化管柱上提负荷变化井酸化管柱上提负荷变化工具起出后工具起出后, , 封隔器胶封隔器胶筒均有残余变形。工艺筒均有残余变形。工艺管柱起下顺利，一趟管管柱起下顺利，一趟管柱实现了柱实现了4 4段处理，因此段处理，因此，该工艺是成功的。，该工艺是成功的。该 井 措 施 后 日 产 液该 井 措 施 后 日 产 液1 0 . 9 m1 0 . 9 m3 3/ d/ d ， 日 增 液， 日 增 液6.8m6.8m3 3/d/d，增产效果较好，增产效果较好。效效 果果 肇肇66-66-平平2121井封隔器起出情况井封隔器起出情况 4、结论与认识、结论与认识4、结论与认识、结论与认识 四、结论与认识四、结论与认识（1）研究了针对性较强的复合酸酸化配方体系，酸液体系具有长效缓蚀功能，酸液浸泡15天腐蚀速率仅为0.19g/m2.h，解决了因施工周期长所造成的酸液腐蚀问题，伤害岩心渗透率平均恢复率达到146%，能够满足水平井酸化施工要求。（2）封隔器机械分段酸化工艺，管柱承压40MPa，耐温90，通过分级投球打滑套，实现了严格意义上的分段酸化处理，应用该工艺，现场实现了4段处理，施工及管柱起下顺利，处理效果达到了设计要求。4、结论与认识、结论与认识4、结论与认识、结论与认识 四、结论与认识四、结论与认识（3）封隔器外径仅为98mm，两侧加装扶正器设计，以及连通装置的应用，降低了管柱上提负荷，便于起下作业，减小了遇卡几率，现场施工安全、可靠，且方便了解卡打捞措施的实施。（4）封隔器机械分段酸化工艺解决了大庆油田长水平段水平井不能分段酸化处理、不同部位无法均匀布酸的技术难题，标志着大庆油田水平井酸化技术登上了一个新的台阶。 4、结论与认识、结论与认识4、结论与认识、结论与认识中 国 石 油 大 庆 油 田 公 司中 国 石 油 大 庆 油 田 公 司P E T R O C H I N A D A Q I N G O I L F I E L D C O M P A N YP E T R O C H I N A D A Q I N G O I L F I E L D C O M P A N Y 一、酸化配方体系研究酸化配方体系研究 1、污染因素分析 由室内实验研究确定：水平井的主要污染因素为钻井和完井引起的伤害。钻井引起的伤害相对较大，随渗透率增大，伤害程度也增大；完井引起的伤害相对较小，渗透率越低伤害越严重。钻井最大伤害率为66.15%，是完井液伤害的5倍。封隔器机械分段管柱结构安全接头 滑套连通器 封隔器 扶正器 喷砂器 密封球9090油浴浸泡油浴浸泡24h24h，承压，承压40MPa40MPa胶筒残余变形率胶筒残余变形率4.2%4.2%，承压承压40MPa,40MPa,变形变形率率12%12%，不渗不漏。不渗不漏。胶筒浸后疲劳试验曲线-使油套连通，消除油套压差，利于胶筒回收，降低上提负荷使油套连通，消除油套压差，利于胶筒回收，降低上提负荷-为酸化后残液的反循环助排及返排提供通道为酸化后残液的反循环助排及返排提供通道u降低了酸化管柱的上提负荷降低了酸化管柱的上提负荷研究应用了井下连通装置，研究应用了井下连通装置，酸化后井口投球打开酸化后井口投球打开