張慎

摘 要：順北油氣田碳酸鹽巖儲(chǔ)層具有超深、高溫和高破裂壓力等特點(diǎn)，正常油氣井鉆完井后，存在比較嚴(yán)重的地層污染，使油氣井不能順利建產(chǎn)。本文主要研究了目前順北油氣田酸壓改造技術(shù)應(yīng)用情況，分析了順北油氣田酸壓改造的難點(diǎn)，酸壓改造現(xiàn)場配套設(shè)備、酸壓技術(shù)思路、酸壓液體和工藝技術(shù)參數(shù)等的應(yīng)用情況，對比分析了酸壓改造后的產(chǎn)量情況，對施工井的施工曲線進(jìn)行了分析，給后續(xù)順北油氣田酸壓改造工藝技術(shù)的現(xiàn)場應(yīng)用提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：順北油氣田;碳酸鹽巖;超深超高壓;酸壓

1 區(qū)域地質(zhì)概況

順北油氣田主體位于塔里木盆地順托果勒低隆起，其東南延伸至古城墟隆起的順南斜坡順北地區(qū)，面積達(dá)1.99萬km2，儲(chǔ)層平均深度超過7500m，最深達(dá)8600m，是世界上最深的油氣藏之一。2016年至今，順北油氣田儲(chǔ)層研究先后經(jīng)歷了順南攻關(guān)期、順北探索期以及順北攻關(guān)期，2018年中石化研究院提出的斷裂核帶結(jié)構(gòu)成儲(chǔ)機(jī)制是目前最主流的斷裂控儲(chǔ)模式。目前，塔里木盆地順北地區(qū)部署在斷裂帶上或緊鄰斷裂帶的多口探井和開發(fā)井，已發(fā)現(xiàn)落實(shí)了18條走滑斷裂帶，資源規(guī)模達(dá)17×108t油當(dāng)量，順北1斷裂、順北5斷裂、順北7斷裂3條主干斷裂已取得油氣突破，在奧陶系都獲得了工業(yè)油氣流。

2 儲(chǔ)層的特征

順北區(qū)塊奧陶系碳酸鹽巖主要儲(chǔ)層發(fā)育段為一間房組--鷹山組上段，其碳酸鹽巖儲(chǔ)層具有超深（≥7300.00m）、高溫（≥160℃）和高破裂壓力（0.019MPa/m）等特點(diǎn)。儲(chǔ)層原生儲(chǔ)集空間多已破壞殆盡，現(xiàn)今有效儲(chǔ)集空間以次生儲(chǔ)集空間為主，包括高陡斷層相關(guān)洞穴、高角度構(gòu)造縫、擴(kuò)溶或充填殘余縫、溶蝕孔洞、晶間孔隙及微裂縫等多種儲(chǔ)滲空間類型，大小形態(tài)懸殊，分布不均。其中，與走滑斷裂相關(guān)的洞穴、構(gòu)造縫及沿縫溶蝕孔洞是主要的儲(chǔ)集空間類型。

3 酸壓工藝技術(shù)

3.1 酸壓改造目的

順北油氣田主要儲(chǔ)集空間是縫--洞，也提供了油氣的滲流通道，一方面，鉆井液固相很容易侵入儲(chǔ)層，造成對儲(chǔ)足的損害。生要體現(xiàn)為：鉆井液固相顆粒進(jìn)入儲(chǔ)層裂縫，堵塞油氣通道，降低裂縫的滲流能力，如果油氣井投產(chǎn)時(shí)不能及時(shí)解堵，會(huì)導(dǎo)致油氣產(chǎn)量下降;鉆井液大量的漏失，液相進(jìn)入到儲(chǔ)層中，可能與儲(chǔ)層中的流體或礦物發(fā)生反應(yīng)，引起油氣流動(dòng)阻力增大，很對新井完井后不能正常建產(chǎn)，需要酸壓改造，解除近井污染，溝通井眼周邊縫洞儲(chǔ)集體，達(dá)到建產(chǎn)的目的。酸壓改造的技術(shù)思路是前期少量酸液預(yù)處理地層，解除近井污染，降低泵注壓力;大排量大規(guī)模高粘壓裂液注入地層造縫，進(jìn)一步提高下縫高，同時(shí)起到降溫和降濾失作用，提高后續(xù)酸液液體效率;隨后大排量注入大規(guī)模交聯(lián)酸，提高酸蝕裂縫作用距離;大排量注入滑溜水+酸液提高裂縫復(fù)雜度，激活天然裂縫;注入不交聯(lián)交聯(lián)酸閉合酸化，提高裂縫整體導(dǎo)流能力。

3.2 酸壓液體

順北油氣田目前主要應(yīng)用酸壓工作液體為滑溜水+壓裂液+地面交聯(lián)酸酸壓液體體系，由于順北區(qū)塊儲(chǔ)層埋藏深、溫度高，井底溫度一般為160℃以上，因此采用耐高溫160℃地面交聯(lián)酸及壓裂液體系。液體配方如下：

滑溜水配方：0.3%胍膠+0.025%pH調(diào)節(jié)劑+1.0%粘土穩(wěn)定劑+0.1%殺菌劑。

壓裂液配方：0.5%胍膠+1.0%破乳劑+1.0%溫度穩(wěn)定劑+0.1%殺菌劑+0.15%pH調(diào)節(jié)劑+0.5%增效劑+1.0%粘土穩(wěn)定劑+0.8%有機(jī)鈦交聯(lián)劑。

地面交聯(lián)酸配方：20%HCl+0.8%稠化劑+3.0%高溫緩蝕劑+1.0%破乳劑+1.0%鐵離子穩(wěn)定劑+2.0%交聯(lián)劑+0.03%破膠劑。

3.3 酸壓配套設(shè)備及施工管柱

順北油氣田超高壓酸壓改造全部采用2500型壓裂車，140MPa下單車最大排量0.76m3/min，配套140MPa壓裂車泵頭及高壓管匯、高壓管線，現(xiàn)場施工車輛一般為22-24臺(tái)，滿足設(shè)計(jì)12m3/min以上排量要求。

針對順北超深超高壓井的酸壓施工，為進(jìn)一步提高施工排量，降低施工過程中泵注摩阻，施工井一般選用41/2″酸壓管柱淺下，一般下深6000m以內(nèi)，進(jìn)一步降低泵注管柱摩阻;同時(shí)，為了提高泵注過程中的施工限壓，酸壓施工選用140MPa井口及配套高壓管線，進(jìn)一步提高施工中的泵注排量。31/2″酸壓管柱與41/2″酸壓管柱摩阻對比如下表：

通過摩阻對比表可以看出，選用41/2″管柱，在10m3/min泵注排量下，壓裂液摩阻能減小2.7倍，酸液摩阻能減小2.8倍，能極大的降低管柱摩阻，保證滿足高排量泵注的條件。

3.4 酸壓施工參數(shù)

順北油氣田超深碳酸鹽巖儲(chǔ)層酸壓改造采用大縫高、深穿透改造思路，酸壓技術(shù)需要解決2個(gè)問題：如何大幅度提高有效酸蝕縫長;如何大幅度提高酸蝕裂縫導(dǎo)流能力。沒有導(dǎo)流能力的酸蝕長縫和沒有酸蝕長縫的導(dǎo)流能力都是沒有意義的，因此二者缺一不可。在現(xiàn)有施工條件下，提高有效酸蝕縫長的主要途徑是降低酸巖反應(yīng)速度，增大酸液在井筒及地層中的流速，增大酸液的有效作用距離;而提高酸蝕裂縫導(dǎo)流能力的主要措施是交替注入高黏酸液與低黏酸液，利用黏度差形成的黏滯指進(jìn)效應(yīng)，大幅度提升酸液對儲(chǔ)層巖石的非均勻刻蝕效果。

目前酸壓施工最高排量達(dá)到14m3/min，最高施工泵壓127.7MPa，施工總液量最高2400方，施工井施工參數(shù)對比如下表：

3.5 酸壓施工曲線分析

3.5.1 順北**井酸壓施工曲線

從施工曲線看，正擠地面交聯(lián)酸120m3（不加交聯(lián)劑），解除近井污染，降低泵注摩阻;正擠壓裂液800m3階段，壓裂液凍膠進(jìn)入地層，泵壓不斷上漲，凍膠向遠(yuǎn)端不斷推進(jìn);正擠地面交聯(lián)酸610m3，酸液進(jìn)入地層后，泵壓從122.9MPa持續(xù)下降至95.4MPa，酸液不斷刻蝕地層裂縫，有明顯溝通儲(chǔ)集體顯示;正擠滑溜水460m3階段，將地面交聯(lián)酸全部擠入地層遠(yuǎn)端;正擠地面交聯(lián)酸170m3（不加交聯(lián)劑）階段，酸液進(jìn)入地層進(jìn)一步刻蝕近井地帶裂縫;正擠滑溜水200m3階段，采用過頂?shù)姆绞綄⑺嵋喝繑D入地層，提高遠(yuǎn)端地層的裂縫導(dǎo)流能力。

3.5.2 順北*井施工曲線

從施工曲線看，正擠地面交聯(lián)酸110m3（不加交聯(lián)劑）階段，有一定解除近井污染顯示;正擠壓裂液600m3階段，壓裂液凍膠進(jìn)入地層，泵壓不斷上漲，凍膠向遠(yuǎn)端不斷推進(jìn);正擠自生酸400m3，對地層深部裂縫進(jìn)行刻蝕;大排量正擠地面交聯(lián)酸400m3，提高酸蝕裂縫作用距離;交替注入滑溜水300m3+地面交聯(lián)酸190m3，進(jìn)一步激活近井天然裂縫;正擠滑溜水240m3階段，采用過頂?shù)姆绞綄⑺嵋喝繑D入地層，提高遠(yuǎn)端地層的裂縫導(dǎo)流能力。該井酸壓后測試日產(chǎn)油110m3，日產(chǎn)氣7.5萬方，實(shí)現(xiàn)了順北三區(qū)油氣勘探的重大突破。

4 結(jié)論

①順北油氣田超深井碳酸鹽巖酸壓現(xiàn)場施工工藝、相關(guān)配套設(shè)備、施工各項(xiàng)參數(shù)能很好的滿足施工設(shè)計(jì)的要求;

②從已經(jīng)施工過的井分析，順北油氣田超深井碳酸鹽巖酸壓改造后都能建產(chǎn)，達(dá)到了酸壓改造的目的;

③目前已經(jīng)酸壓改造過的油氣井，壓后產(chǎn)量較高，但同時(shí)壓力、產(chǎn)量遞減較快，如何能保證油氣井的穩(wěn)產(chǎn)，對下一步的酸壓工藝提出了更高的要求。

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