低傷害壓裂液室內(nèi)評價及其應(yīng)用.pdf

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1、大慶石油學(xué)院學(xué)報第34卷第4期2010年8月JOURNA1OFDAQINGPETRO1EUMINSTITUTEVo1．34No．4Aug．2010低傷害壓裂液室內(nèi)評價及其應(yīng)用劉遠(yuǎn)亮(吉林油田分公司開發(fā)部，吉林松原138000)摘要：針對乾安大情字井地區(qū)待開發(fā)及動用的低L低滲透難采儲量，孔喉結(jié)構(gòu)變差、敏感性復(fù)雜、泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高等特點，常規(guī)(瓜膠)壓裂液殘渣及破膠殘液對天然裂縫、支撐裂縫及基質(zhì)造成不可逆?zhèn)?，制約產(chǎn)能有效發(fā)揮，在認(rèn)識儲層地質(zhì)特征基礎(chǔ)上，對低傷害締合壓裂液體系進(jìn)行室內(nèi)研究，盡可能降低由壓裂液侵入儲氣層而造成的傷害．該低傷害締合壓裂液體系，適用7O～lOO℃溫度下有效交聯(lián)質(zhì)量分?jǐn)?shù)

2、和相應(yīng)的有效生產(chǎn)交聯(lián)比，能夠發(fā)揮減少儲層傷害提高裂縫導(dǎo)流能力的作用，其壓裂成功率為92．3，壓裂液返排率提高12．現(xiàn)場試驗表明，該壓裂液能較好地滿足壓裂工藝及儲層物性，提高壓后壓裂液返排率并取得較好的單井產(chǎn)量．關(guān)鍵詞：低滲透；壓裂液；儲層保護(hù)；物理模擬；低傷害中圖分類號：TE357文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1000—1891(2010)04—0057—050引言2008年，乾安地區(qū)待開發(fā)及動用的區(qū)塊主要集中在大情字井19個斷塊、兩井及花敖泡試驗區(qū)塊，多為難采儲量．隨著儲層改造工藝的推進(jìn)，部分難采儲量得以動用，但由于儲層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，常規(guī)(瓜膠)壓裂液對儲層的污染在一定程度上影響產(chǎn)能水平的提

3、高．尤其是高泥儲層和較大規(guī)模的壓裂施工，其壓裂液殘渣及破膠殘液殘留在儲層中、黏土遇水膨脹運移會堵塞孔喉，均不同程度降低了儲層基質(zhì)和裂縫滲透率，加劇壓裂液對儲層的傷害，影響了難采儲量儲層產(chǎn)能的有效發(fā)揮l1]．針對壓裂液對難采儲量儲層傷害，通過對低殘渣、低傷害締合壓裂液在兩井泉四段超低滲透儲層的先期室內(nèi)評價、工藝的安全可行性研究和現(xiàn)場試驗，根據(jù)儲層微觀孔喉結(jié)構(gòu)和敏感性，借助巖心測試手段，開展締合壓裂液適應(yīng)性評價及選井選層和現(xiàn)場試驗．1儲層微觀孔喉特征1．1巖性大情字井油田儲層巖性以粉砂巖為主，含有少量細(xì)砂巖．顆粒分選中等，次棱角狀．砂巖的礦物成分主要有石英、長石、巖屑．其中石英質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30

4、～42，長石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32～45，巖屑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20～34，并為巖屑質(zhì)長石砂巖．儲層膠結(jié)物以灰質(zhì)和泥質(zhì)為主，含少量硅質(zhì)．灰質(zhì)以方解石為主，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2～15，最高可達(dá)35．泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5～2O．硅質(zhì)主要以石英次生加大邊和粒間自形晶體2種形式存在，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1～3．膠結(jié)類型以孔隙式和孔隙再生式膠結(jié)為主．1．2黏土礦物及敏感性黏土礦物以高嶺石(K)、伊／蒙混層(I／S)、伊利石(I)、綠泥石(C)為主，蒙脫石(S)質(zhì)量分?jǐn)?shù)很低，僅在較淺層位少量分布．青山口組各段質(zhì)量分?jǐn)?shù)均較低。為2．8左右，泉四段其質(zhì)量分?jǐn)?shù)有所升高，為4．4．]／s、I、C相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)均在30左右，K在較淺層位少量分布，

5、一般小于1O．部分層位黏土質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，青一段的Ⅱ、Ⅲ砂組黏土總量達(dá)4，青二段的Ⅱ、Ⅳ砂組黏土總量達(dá)5％～6，青三段的Ⅺ砂組黏土質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)7，泉四段的Ⅱ、Ⅲ砂組黏土總量達(dá)6～8．敏感性分析主要包括無速敏性、中等偏弱水收稿日期：2()lO一04—20；審稿人：曹廣勝；編輯：關(guān)開澄基金項目：黑龍江省自然科學(xué)基金項目(E200902)作者簡介：劉遠(yuǎn)亮(1973一)，男，工程師，主要從事油氣田開發(fā)工程管理方面的研究大慶石油學(xué)院學(xué)報第34卷2010年敏、中等偏強(qiáng)鹽敏、弱酸敏、中等偏弱堿敏．1．3裂縫發(fā)育乾安地區(qū)最小水平主應(yīng)力梯度為14～17MPa／km，楊氏模量為31663～41076MPa，泊

6、松比平均為0．26～0．28．青一段到青二段裂縫密度分別為0．312條／m和0．159條／m，青三段裂縫不發(fā)育．裂縫多為高角度裂縫，多見成組系的剪裂縫，縫面平行、光滑，無充填物．通過對儲層微觀結(jié)構(gòu)、敏感性以及影響儲層滲透率的原因分析可知，大情字井難采儲量具有低孔細(xì)喉的微觀表征，應(yīng)針對性地對不同層位進(jìn)行低傷害改造，以減少液體殘渣對孔喉的堵塞及比表面積大造成的液阻和潤濕性問題[3]．2室內(nèi)評價2．1儲層溫度通過對此締合壓裂液進(jìn)行耐溫耐剪切性能的測試評價，該壓裂液體系在70～100℃下滿足sY／T6376—1998壓裂液通用技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)，由此確定有效基液質(zhì)量分?jǐn)?shù)下有效生產(chǎn)交聯(lián)比的范圍，為進(jìn)入現(xiàn)

7、場實施提供攜砂性能保障．2．1．1添加劑加量(1)有效稠化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的確定．有效稠化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)是指能夠交聯(lián)成可調(diào)掛的凍膠的稠化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)．實驗發(fā)現(xiàn)，該體系有效稠化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．3～O．4，基液黏度為25．5～33mPa·S，并且在相應(yīng)的交聯(lián)比下具有耐溫耐剪切性能，能夠滿足工藝攜砂要求．(2)破乳助排劑加量的優(yōu)化．由于低孔低滲儲層孑L喉細(xì)小，孔隙越小物質(zhì)比表面積越大，其吸附力越強(qiáng)，吸附的物質(zhì)越多，流動阻力越大，滲透率越小，造成賈敏效