低滲透油藏酸化壓裂解堵技術(shù)研究

趙芹

摘要：為了提升低滲透層中水平井分多段壓裂工藝技術(shù)的效果，主要使用測(cè)井的資料計(jì)算動(dòng)態(tài)巖石學(xué)參數(shù)，隨后尋找動(dòng)態(tài)巖石力學(xué)參數(shù)以及靜態(tài)巖石參數(shù)、壓裂施工壓力之間的關(guān)系，對(duì)地層可壓性進(jìn)行評(píng)價(jià)，經(jīng)過綜合考慮含油氣性建立地層分段分簇模型，使用模式研究水平井分段定簇。

關(guān)鍵詞：低滲透油藏;酸化壓裂;解堵技術(shù)

前言：

在我國(guó)油氣資源中，低滲透油田有著重要的位置。低滲透油田是因?yàn)橛袕?fù)雜的地質(zhì)條件，滲流的阻力比較大，連通性差，地層的穩(wěn)定性不好，天然能量較小，開采的難度相對(duì)較大，還有巖石強(qiáng)烈的各向異性以及非均質(zhì)性都會(huì)約束低滲透儲(chǔ)層的開發(fā)。實(shí)現(xiàn)低滲透油氣藏高效、經(jīng)濟(jì)開發(fā)的重要技術(shù)手段就是水平井技術(shù)。壓裂分段分簇模型綜合分析了儲(chǔ)層的含油氣性、形成縫網(wǎng)的能力，計(jì)算影響工程施工、單井產(chǎn)量的重要因素，還取得良好的整體使用效果。

一、低滲透油藏酸化壓裂解堵技術(shù)存在問題分析

根據(jù)近些年的數(shù)據(jù)可以分析出來含水上升井占得比例表現(xiàn)著下降的趨勢(shì)，主要是因?yàn)橛嘘P(guān)的技術(shù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并且及時(shí)解決問題，把酸化液配方做了調(diào)整。常規(guī)的酸化施工，酸化的目的是為了疏通低滲透率出油的孔道，開發(fā)挖掘出低滲透油率油層產(chǎn)油的潛力，清除油井開發(fā)或者開采期間產(chǎn)生的微粒以及結(jié)垢物對(duì)油層孔道的污染。主要是因?yàn)榈貙颖旧淼姆蔷|(zhì)特征，還有開采期間使用的壓裂措施形成人工造縫的影響，在沒有使用其他措施的情況下，進(jìn)行常規(guī)酸化的施工，經(jīng)常會(huì)造成酸化期間，因?yàn)樗嵋哼M(jìn)入地層將遵循流動(dòng)阻力最小的原理，酸液應(yīng)該沿著流動(dòng)阻力小的高滲層、大孔道或者裂縫流動(dòng)，導(dǎo)致酸液不能均勻遍及儲(chǔ)層。這樣的情況會(huì)導(dǎo)致酸液很少或者根本不能進(jìn)入酸化的低滲透層，或者被堵塞以及污染的出油孔道[1]。所以，酸液不能按照預(yù)計(jì)的方案進(jìn)入低滲透層位湖泊這污染的成為，不能達(dá)到酸化的目的，導(dǎo)致酸化的效果大大降低。另一方面，因?yàn)楦邼B層、大孔道或者裂縫得到進(jìn)一步酸化，強(qiáng)化儲(chǔ)層的滲透率的差異，包含著水上升，增油效果不明顯的現(xiàn)象。

二、巖石脆性指標(biāo)計(jì)算

伴隨著儲(chǔ)層壓裂施工的普及以及改造規(guī)模的增加，巖石脆性的評(píng)價(jià)成為致密儲(chǔ)層開發(fā)的研究重點(diǎn)之一。巖石的脆性是巖石在受外力的作用下，形狀上變形較小，發(fā)生破裂的性質(zhì)，巖石發(fā)生永久性的變形或者全變形程度低于3%的破壞，沒有發(fā)生明顯的塑性變形[2]。在巖石脆性方面分析，主要是兩種方法：1、區(qū)分巖石礦物的組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)，有效評(píng)價(jià)目的層整體的巖石脆性;2、經(jīng)過巖石力學(xué)試驗(yàn)測(cè)量或者測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)計(jì)算儲(chǔ)層巖石動(dòng)態(tài)參數(shù)，明確儲(chǔ)層巖石的脆性。

巖石的力學(xué)性質(zhì)以及壓裂縫的產(chǎn)生、延展受巖石礦物成分的影響。在常規(guī)測(cè)井資料可以計(jì)算出砂巖、泥巖的體積參數(shù)，如果需要區(qū)分出石英、長(zhǎng)石、碳酸鹽巖、黃鐵礦等等成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還可以經(jīng)過元素獲取譜測(cè)井以及放射性能譜測(cè)井。在巖石中脆性礦物劃分中，每個(gè)地區(qū)產(chǎn)層的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不同，但是嘗嘗將產(chǎn)層易發(fā)育裂縫、空隙溶洞的巖性歸為脆性礦物;經(jīng)常情況下，巖石礦物成分中含有硅質(zhì)的致密儲(chǔ)層，這樣壓裂更容易，但是在遇到儲(chǔ)層中黏土質(zhì)量分?jǐn)?shù)比較高或者較少硅質(zhì)夾層，壓裂施工就會(huì)變得相對(duì)困難。

黏土是一種塑性礦物組成分，質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于40%的時(shí)候，伴隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加巖石脆性指數(shù)明顯下降，但是根據(jù)大多數(shù)的資料表明，在黏土質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于40%的時(shí)候，脆性指數(shù)以及黏土質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系不明顯。

三、裂縫能力形成評(píng)級(jí)

地層水平主應(yīng)力是影響壓裂施工壓裂大小的幾個(gè)因素之一。差異系數(shù)的代表最大水平的主應(yīng)力和最小水平主應(yīng)力的差異大小，值對(duì)裂縫的形態(tài)特征影響比較明顯。

根據(jù)傳統(tǒng)的施工研究表示，假如致密儲(chǔ)層的水平主應(yīng)力差值比較小，壓裂的過程中壓裂液還是易于在多個(gè)方向進(jìn)入改造的裂縫中，還形成新的改在裂縫。通過具體的分析，其中的原因就是，比較小的水平主應(yīng)力差對(duì)壓裂縫在延伸工程中發(fā)生轉(zhuǎn)向以及彎曲是有利的，還能產(chǎn)生更多的張性裂縫以及剪切裂縫，并且構(gòu)建比較發(fā)達(dá)的裂縫網(wǎng)絡(luò)以及滲流通道，能達(dá)到體積壓裂改在儲(chǔ)層的效果。相反如果只是產(chǎn)生很少的幾條主要裂縫，就很難實(shí)現(xiàn)體積壓裂改造的目的，不容易形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)裂縫系統(tǒng)。

四、分段分簇模型

使用壓裂選段定簇還是需要考慮多個(gè)方面，首先，地層本身的含油氣性。壓裂工藝的作用是創(chuàng)設(shè)出更多的油氣疏通渠道，如果地層選取出現(xiàn)錯(cuò)誤，再好的壓裂技術(shù)也沒有用武之地。選段定簇的含義是為了使地層更容易改造，促使地層建立更有效的連通性，在儲(chǔ)層段選擇可壓性比較高的井段射孔對(duì)裂縫的起裂以及壓裂高度的控制有利[3]。天然裂縫以及井壁誘導(dǎo)縫會(huì)影響壓裂作業(yè)的破裂壓力，與此同時(shí)，天然裂縫還會(huì)影響壓裂縫的延伸方向和規(guī)模的大小，壓裂作業(yè)應(yīng)該考慮全面。綜合使用巖石力學(xué)分析結(jié)果、地層評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的綜合評(píng)價(jià)，優(yōu)化完善壓裂選段定簇設(shè)計(jì)，還能提升壓裂作業(yè)的效率。

按照模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)原理，評(píng)價(jià)各個(gè)參數(shù)有關(guān)的系數(shù)，結(jié)合著地區(qū)的具體數(shù)據(jù)情況得到有關(guān)經(jīng)驗(yàn)：儲(chǔ)層含油氣性G的有關(guān)系數(shù)是0.65，巖石可壓性指數(shù)F的有關(guān)系數(shù)是0.25，縫網(wǎng)能力指數(shù)的有關(guān)系數(shù)K是0.1，得到壓裂選段定簇綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)的公式：P=0.65G+0.25F+0.1K。根據(jù)這個(gè)方法，選擇施工井進(jìn)行計(jì)算，劃分壓裂施工段，選定射孔簇點(diǎn)。

結(jié)語(yǔ)：

在目前油氣勘探開發(fā)不斷深入發(fā)展的現(xiàn)在，水平井已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外提升油氣產(chǎn)能一項(xiàng)重要的措施，水平井擁有比直井更長(zhǎng)的完井層段，可以產(chǎn)生比較大的泄油氣區(qū)，能很好提升低滲透儲(chǔ)層產(chǎn)能，已經(jīng)成為低滲透油氣田開發(fā)中重要的環(huán)節(jié)。所以，研究水平井壓裂技術(shù)對(duì)儲(chǔ)層的改造、開發(fā)低滲透油藏、提升油氣井的產(chǎn)量有重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]任保晶. 油氣田開發(fā)中的酸化壓裂技術(shù)[J]. 化學(xué)工程與裝備，2021，（06）：60-61.

[2]張權(quán). 油氣田水平井壓裂酸化技術(shù)分析[J]. 中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2021，41（03）：189-191.

[3]趙怡，嚴(yán)茹，韓靜. 壓裂酸化用緩蝕劑的現(xiàn)狀與展望[J]. 云南化工，2021，48（02）：15-16+19.