压裂酸化改造技术在国内重点探区增储上产中的应用课件

第1页 压裂酸化改造技术 在国内重点探区增储上产中的应用 第2页 汇报提纲 n一、研究背景 n二、取得的主要成果 n三、技术创新的水平评价 n四、初步结论与建议 第3页 研究背景 探井压裂酸化改造与开发井不同 n资料少 n没有经验可供借鉴（而开发井有邻井经验可参考） n储量品位越来越差（开发井不会动用的），如近些年大量 发现的： 特殊岩性（泥灰岩、玄武岩、凝灰岩、沉凝灰岩、 变质花岗岩、砂砾岩等）； 复杂岩性（混杂砂岩、碳酸盐岩及粘土）； 低孔特低渗（孔隙度小于10%，渗透率小于 0.5md）； 复杂井层条件（老井勘探复查，大斜度井及底水油 藏等） 第4页 研究背景 攻关内容与目标 n攻关内容： 探井改造的储层综合评价研究：除了常规资料外，还包括 FMI成 像测井、核磁测井、环境扫描电镜、核磁可动流体、恒速压 汞等； 特殊岩性与复杂岩性的低伤害压裂材料研制及优化； 探井改造优化设计方法研究； 探井改造的配套工艺措施研究。 n攻关目标： 提高国内重点探区压裂酸化改造的成功率、有效率，为 增储上产作贡献 第5页 汇报提纲 n一、研究背景 n二、取得的主要成果 n三、技术创新的水平评价 n四、初步结论与建议 第6页 n成果一：建立了一套适合探井特点的储层综合评价方法 n成果二：针对特殊岩性和复杂岩性储层，研制了新型低 伤害压裂材料体系，并形成了分段优化技术 n成果三：形成了适合探井特点的优化设计方法及配套工 艺措施 n成果四：对国内重点探区进行压裂酸化施工37口井，取 得了理想的效果 主要取得了以下四项成果 第7页 成果一：建立了一套适合探井特点 的储层综合评价方法 除应用常规资料外，还综合应用FMI成像测井、核磁测 井、环境扫描电镜、核磁可动流体测试、恒速压汞等； 天 然 裂 缝 评 价 岩心照片 n得出天然裂缝的发育程 度（密度、倾角与开度等 ）； n压裂改造时，判断裂缝 的起裂与延伸规律、优化 粉陶用量 nXX井：水平层理异常发 育，提出排量优化及粘度 组合、及粉陶用量。 扫描电镜 FMI成像测井 第8页 成果一：建立了一套适合探井特点 的储层综合评价方法 应 力 剖 面 评 价 核磁测井曲线 地应力剖面 缝高控 制难， 采取避 射、控 制排量 与粘度 等措施 第9页 成果一：建立了一套适合探井特点 的储层综合评价方法 储 集 空 间 及 渗 流 通 道 评 价 恒速压汞测试 n有效孔隙体积相对 较小，有效喉道体积 相对较大，表明有效 储集及渗流空间主要 是由微裂缝构成的。 n压裂设计时，应注 意天然裂缝的保护与 改造（降滤与粉陶支 撑），造长缝以尽量 沟通远井地带，实际 上提出了两个支撑系 统的优化问题。 第10页 成果一：建立了一套适合探井特点 的储层综合评价方法 n杨氏模量近 40000MPa，造 缝窄，砂液比设计 低起步、小增幅； n应力应变曲线 反映，有一定的塑 性特征，地层不易 破裂，延伸压力相 对较大。设计时， 应用较大的前置液 、排量，加砂时， 砂液比控制，防止 早期砂堵。 弹 塑 性 特 征 评 价 岩心三轴力学参数测试 第11页 成果一：建立了一套适合探井特点 的储层综合评价方法 基质低孔特 低渗，可动 流体饱和度 极低，可通 过造长缝、 并保持高导 流，增大有 效驱动压差 ， 克服可动流 体饱和度低 的局限性。 可 动 流 体 评 价 核磁可动流体饱和度测试 第12页 成果二：针对特殊岩性和复杂岩性储层， 研制了新型低伤害的压裂材料体系，并形 成了分段优化技术 n压裂液体系，要求低伤害、低滤失、易返排 超级瓜尔胶：高粘、低残渣 甲醇+超级瓜胶+液氮：针对气藏，降低伤害，易 返排 低成本的清洁压裂液：伤害低，残渣极小，成本 仅300元/方（60-70 ） 低稠化剂浓度：低粘、低残渣、缝高控制好 线性胶：低伤害，裂缝导流能力保持高 n支撑剂体系，易携带、易进缝 变类型：石英砂、陶粒 变粒径：0.28-0.45、0.45-0.9、0.9-1.25mm 压 裂 材 料 体 系 第13页 成果二：针对特殊岩性和复杂岩性储层 ，研制了新型低伤害的压裂材料体系， 并形成了分段优化技术 n压裂液上：基于裂缝扩展规律及温度场结果，提出 了变粘度技术（变类型、变浓度及变破胶剂浓度等 实现变粘度要求），以在保证施工安全的前提下， 最大限度降低储层伤害和裂缝伤害； n在支撑剂上，提出变类型、变粒径组合体系，以最 大限度地保证施工安全和压后效果。 压 裂 材 料 分 段 优 化 技 术 第14页 成果二：针对特殊岩性和复杂岩性储层 ，研制了新型低伤害的压裂材料体系， 并形成了分段优化技术 n超级瓜胶压裂液配方： n基液：0.55%-0.6%JK 0.08%CA1%KCl0.3%DL- 120.3%PZ-70.4%TA-8 0.5%A-250.1%甲醛 0.05%LHX n交联剂：BCL-81(A)： BCL -81(B)1:1 n交联比：100:0.5-1.0 基液粘度：93102mPa.s 基液pH：7-7.5 交联时间：115-420 防膨性好:防膨率65-73% 伤害率低:残渣219mg/L 流变参数： 60min， n=0.4707 , k=6.084Pa.sn 超 级 瓜 胶 压 裂 液 体 系 示 例 第15页 成果二：针对特殊岩性和复杂岩性储层 ，研制了新型低伤害的压裂材料体系， 并形成了分段优化技术 n1）清洁压裂液配方：1.5VES0.22SYN0.5 KCl0.5BFC-3 低 成 本 清 洁 压 裂 液 体 系 示 例 第16页 成果三：形成了适合探井特点的优化 设计方法及配套工艺措施 n最大限度地降低储层伤害和裂缝伤害 综合降滤失 防止多裂缝 变参数组合优化 合理返排，防止压实伤害 n最大限度地认识储层特性和储量品位 大型压裂酸化技术，尽可能多沟通远井 储层 综合控缝高 系统优化，发挥协同效应 总 体 思 路 第17页 具 体 对 策 特殊岩性 复杂岩性 低孔特低渗 复杂井层条件 岩矿特征、储渗机理、 裂缝起裂延伸、滤失与 伤害、岩石力学都较特殊 应力特性、滤失特性及 伤害特性不同 微观孔吼结构复杂，对 外来液体及压实效应敏感 老井勘探复查、大斜度 井（43度）、底水油藏等 储层系统评价、低伤害 材料、分段多级优化、 综合系统的配套措施等 岩心实验、现场测试、 进行防膨及伤害实验， 优选低稠化剂压裂液 综合应用环境扫描电 镜 、 恒速压汞等；低伤害材 料，低伤害工艺设计等 加强储层评价研究，进 行工艺参数的精细模拟 与变参数组合优化 成果三：形成了适合探井特点的优化 设计方法及配套工艺措施 第18页 成果三：形成了适合探井特点的优化 设计方法及配套工艺措施 最小排量的优化 最大排量的优化 变 参 数 多 级 优 化 模 拟 第19页 n1）防止水平缝及“垂向”多裂缝技术 n2）压裂液粘度与排量的“两个组合” n3）具有“多功能”的小型测试压裂 n4）综合降滤失技术 n5）综合控缝高技术（含避射技术） n6）“两种”支撑剂段塞技术 n7）变排量压裂及限压不限排量技术 n8）支撑剖面系统优化及裂缝诊断技术 n9）两个支撑系统的保护与改造 n10）合理排液（压裂液残渣虽进不到基 质岩块，但可进入天然裂缝系统） 配 套 措 施 成果三：形成了适合探井特点的优化 设计方法及配套工艺措施 第20页 裂 缝 诊 断 技 术 压后井温测井 地应力预测软件模拟 地面电位法 复杂岩性赛69 复杂岩性赛39复压 变质花岗岩安 130 成果三：形成了适合探井特点的优化 设计方法及配套工艺措施 第21页 XXX1井（泥灰岩） n储层概况： n岩性：泥质灰岩，泥质含量 15-22% n储集空间：水平层理发育， 高角度缝洞，基质无作用 n井深：4237m n压力：42MPa n温度：146 n基质孔渗饱： Kg0.04md,=0.7，So=/ n可动流体饱和度：12-18% n杨氏模量：27000MPa n施工概况及效果： n加砂27.7m3，其中粉陶4.5m3 n平均砂液比17% n返排率83.3%。日产油 12.3m3,日产水8.3m3/ 落实5000万吨资源量 部分实例井简介 第22页 XXX2（玄武岩） n储层概况： n岩性：玄武岩，泥质含量19-24% n储集空间：孔隙，有钻井液大量 漏失，有天然裂缝 n井深：3367.5m n压力：35.1MPa n温度：114 n基质孔渗饱： Kg=8.06md,=14.79，So=17.2% n杨氏模量：18000MPa n施工概况及效果： nS=33.2m3，粉陶7.6m3 ，SOR=21% n返排率100% n日产油1.27m3，水35.2m3 部分实例井简介 第23页 XXXX3井（沉凝灰岩） n储层概况： n岩性：凝灰岩，泥质含量41- 46% n储集空间：低孔特低渗基质 ，无天然裂缝 n井深：2059m n压力：20MPa（估计） n温度：80（估计） n基质孔渗饱：Kg=0.05- 0.1md,=5.6，So=16.6% n杨氏模量：10000MPa n施工概况及效果： n加砂48.8m3，砂液比27% n返排率62.5% n日产油4.2m3，水7.0m3 部分实例井简介 第24页 XXX3井（重复压裂） n储层概况： n岩性：泥质砂岩，泥质含量 14% n储集空间：低孔特低渗基质， 有一定数量的天然裂缝 n井深：2253m n压力：21.5MPa n温度：80 n基质孔渗饱： Kg=0.2md,=5.96，So=41.9% n杨氏模量：23000MPa n施工概况及效果： n加砂26.4m3，砂液比20.5% n返排77.4% n日产油4.9m3，水1.9m3 部分实例井简介 第25页 XXX4井（复杂岩性） n储层概况： n岩性：细砂岩，粉砾岩，凝灰岩 与变质岩占20%，泥质10-25% n储集空间：低孔特低渗基质粒间 孔、粒间溶孔 ，无天然裂缝 n井深：1784m n压力：16.2MPa n温度：80 n基质孔渗饱： Kg=0.31md,=9.8%，So=17.2% n杨氏模量：11000MPa n施工概况及效果： n加砂40.1m3，砂液比30.1 n返排率56.5% n日产油4.9m3，水4.3m3 部分实例井简介 第26页 XXX5（变质花岗岩） n储层概况： n岩性：变质花岗岩，泥质7 -11% n储集空间：天然裂缝+微孔 隙 n井深：2560m n压力：25 MPa n温度：100 n基质孔渗饱： Kg=0.73md,=3.1%，So=/ n杨氏模量：33000MPa n施工概况及效果： n加砂52m3 ，平均砂液比24% n返排率78% n日产油11-7m3，含水40% 部分实例井简介 第27页 XXX7井 n埋藏浅：1182.4-1193.0m， 厚度10.6m； n泥质含量高：达20%。粘土矿 物主要是水敏性的蒙脱石， 含