震荡压裂酸化技术在大斜度高温超深井的应用

震荡压裂酸化技术在大斜度高温超深井的应用

杨晓影

杨晓影

渤海钻探井下作业分公司河北省任丘市062552

摘要：我国四川东北方向的天然气储量非常丰富，但是气藏的整体埋藏深度比较大，地层压力以及温度都相对偏高，地层中的流体成分也非常复杂，使得要想完成大斜度、超深井的增产施工难度相对比较大。鉴于这种状况，针对该区域实施了震荡压裂酸化技术，取得了良好的作业效果，这样在很大程度上使得井下地层渗流区域实现了良好流通，使得泄油气面积进一步增加，气井的单井产能进一步增加。

关键词：震荡压裂酸化；大斜度；超深井；应用分析

引言

我国四川盆地的油气资源非常丰富，针对这一区域的碳酸盐油气藏实际应用的主要有解堵酸化以及压裂酸化等两种类型的压裂酸化工艺。在多年的施工实践中发现，针对一些储渗能力较强的地层实施解堵酸化施工工艺后，能够进一步提升其油气藏增产的目标，而针对低渗透的储层则可以选择使用压裂酸化施工来提升单井产量。而针对一些压裂难度比较大的井，首先针对其进行预处理之后在采取相应的压裂工艺就可以达到压裂目标。

1技术难点

1.1地层温度及压力高

四川盆地东北区域的油气层碳酸盐岩储层实际的地层压力能够达到10-110MPa左右，地压系数也能够达到1.0-2.28；而通常情况下气藏的实际温度也能够达到90-160℃左右。由于实际勘探开发过程中目的层段的层位存在较大的差异，导致储层的温度会出现巨大的差异，在一些情况下两个目的层之间的温差甚至能够达到150℃，而这种高温的环境对压裂酸化工艺实施过程中的压裂液体系提出了很高的要求[1]。而气藏本身的高压状态，使得气层实际的致密性也非常高，使得地层破裂也需要更高的压力，给施工带来了巨大的难度。

1.2井下串管要求高

由于该区域地层中的流体成分非常复杂，而且含有大量的酸性腐蚀性气体，因此井下作业过程中对管柱也提出了更高的要求。针对大斜度井进行施工的过程中，井下工具经常会出现起下困难和偏心的现象，这些都会对井下封隔器的密封性造成一定的影响。如果实际施工过程中井斜度越大，井深越深，在实际实施压裂施工的过程中工具受到的摩阻越大，而且在作业过程中的井下管柱还会受到温度、活塞、膨胀、螺旋弯曲等效应的影响，压裂施工过程中使用的封隔器也会承受较大的压力差，从而导致封隔器非常容易出现窜漏等失效问题，导致压裂施工失败[2]。

1.3压裂工艺选择困难

油气田的酸化压裂通常情况下都会选择一下几种方式压裂方式：首先是利用单独挤胶的方式来实施酸化压裂，其次，首先实施挤前置液来实现在地层中遭缝，当裂缝的各项参数达到施工的设计要求只有，在想其中挤普通的盐酸来实现酸化。最后一种方法是首先向其中挤入前置液实现地层造缝，然后再向其中挤入高粘度的胶凝酸。上述几种方法的成功实施首先必须要将地层压开，其次，还必须要对酸液的有效作用距离进行充分考虑。而要想进一步提升酸液的有效作用距离，最需要克服的困难就是要实现对酸岩反应速度的有效控制，同时还要对酸岩反应后的滤失速度进行严格控制。因此需要从缓速以及降滤等两个角度着手。

2震荡压裂酸化技术

2.1震荡压裂酸化机理

由于气藏实际的深度比较大，而且压裂地层需要的压力也比较高，因此很难通过以此施工实现地层压开，在实际作业过程中需要通过不同的启停泵的操作来让管柱中缠身一定的压力激动，并让其作用与储层，与此同时，当酸液压如地层之后，在储层基础的过程中，会在地层中不断的形成溶蚀射孔孔眼、沟通井底附近的溶洞孔隙、微裂缝等，这样就能够让储层中的渗流通道进一步实现扩充，在这种效应的不断叠加下，屏蔽带会被最终突破，最终达到压开地层的目的，实现了压裂酸化施工目标。

2.2井下管串优化

该区域的气藏由于存在高温、高压、高含硫等一些特征，导致在实际作业的过程中必须要选择能够具有耐高温、耐高压、防硫且具有较强密封性能的井下管柱、工具以及作业装置[3]。在实际针对大斜度以及超深井作业的过程中，如果封隔器实现了坐封之后，会在井下的高温、高压的作用下导致管柱的长度产生一定的变化。另外，在螺旋弯曲效应的作用下，油管管柱会出现缩短的现象，而在其他效应的的作用下，会导致管柱产生缩短后进一步被拉长。针对这种现象，目前主要是通过增加伸缩节来实现长度补偿，这样就能充分保证井下工具以及井下管柱使用的安全性。

2.3工艺选择

针对该区域的气藏高温、高压、高含硫等一些特征，可以采取前置液、胶凝酸、闭合酸相结合的酸化工艺，这种工艺形式不仅能够针对井壁附近进行有效的解堵，而且还能针对深部实现良好的压裂改造。由于大多数的施工井都是存斜度大、高温、超深井等一些特征，因此，必须要对酸化施工过程中所使用的酸液的耐温缓速性能进行严格要求，为了充分保证酸液能够在高温状况下保持良好的腐蚀性能，在具体配置酸液体系的时候，可以向其中加入适量的缓蚀剂。与此同时，为了降低酸液体系对井下管柱产生的腐蚀作用，因此，在实施注酸作业之前，可以合理的应用酸化前置液让井筒的温度得到有效控制。为了尽量避免酸液体系对地层造成伤害，经常会使用液氮拌注等措施来进行助排。

3应用效果分析

针对该区域的某井进行试验，该井井深达到了7430.32m，水平位移达到了990.12m，井下的最大斜度能够达到55.13°，主要采取的是后期射孔完井方式。

针对该井主要采取的是0.25%GRJ-11+1.0%WD-12+0.5%WD-18的前置液配方，而采取了0.25%GRJ-11+清水的滑溜水配方。在具体的施工过程中主要向地层中注入了50m3的前置液，胶凝酸的注入量达到了210m3，闭合酸的注入量达到了30m3，在该酸化工艺技术设计下，整体的施工规模达到了300m3。通过对酸化结果分析可以发现，充分利用反复的震荡以及在酸液的作用下使得进井地带的酸液被逐渐酸蚀，最终达到了酸化的目标，在胶凝酸挤入的过程中，压开裂缝实现了与天然裂缝系的有效沟通，完全达到了压裂施工的设计目标。

参考文献

[1]张明江，胡桂林，张静.震荡压裂酸化技术在大斜度高温超深井的应用[J].油气井测试，2008，17（06）：54-55+74-75.

[2]张朝举.川东北海相碳酸盐岩气藏酸化压裂技术及应用研究[D].西南石油大学，2009.

[3]范青玉，何焕杰，王永红，詹适新.钻井废水和酸化压裂作业废水处理技术研究进展[J].油田化学，2002（04）：387-390.