清洁转向酸多级注入酸压工艺在高桥—杏河区块下古储层改造中的应用.doc

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清洁转向酸多级注入酸压工艺在高桥—杏河区块下古储层改造中的应用
清洁转向酸多级注入酸压工艺在高桥—杏河区块下古储层改造中的应用

摘要：高桥-杏河区块位于鄂尔多斯盆地靖边古潜台南部，该区块的下古储层具有储集性差、非均质性强、地层压力系数低等特点，经多年勘探开发均未达到理想的储层改造效果。2012年采用了大排量多级注入酸压工艺对下古储层进行改造，并对施工规模、压裂管柱进行优化，有效的提高了该区块下古储层的改造效果，为今后进一步的提高单井产量提供了一些依据。

关键词：高桥-杏河区块下古储层清洁转向酸多级注入酸压
高桥-杏河区块位于靖边气田南部，该区块自80年代起就开始进行勘探开发，2011年成为长庆油田公司重点开发区块。该区块下古储层主要采用常规酸化、交联酸加砂压裂等工艺进行改造。截止目前，已完成下古储层改造52口井，平均无阻流量仅2.28×104m3/d，储层改造未取得较好的效果。
一、高桥-杏河区块下古储层特性
该区块下古生界主要产层为奥陶系马家沟组马五段的沉积碳酸盐岩，埋藏深度3000-3700m，厚度312-357m。马五段自上而下物性逐渐变差，上部马五1、马五2为受风化壳影响，残留厚度70-100m，岩性以白云岩为主，夹泥质云岩、膏质云岩，是本区块的主要工业层段。与靖边气田相比较，本区块主要有以下特性：
1.孔隙充填程度高、储集性能差
该区块储层主要为裂缝—溶蚀孔洞型，主要填充物为白云石、方解石，充填程度较靖边气田高，以半充填-全充填为主。
图1高桥-杏河与靖边气田下古储层填充物比较
2.储层相对致密，非均质性强
通过对各区块的岩心进行分析，该区块与靖边气田相比储层物性相对较差。其岩心主要为孔隙型和裂缝—微细孔型。以马五1亚段为最好，平均孔隙度为4.72%，平均基质渗透率为1.15×10-3μm2。本区块马五1+2各小层发育齐全，除主力气层马五12、马五13外，马五11、马五14、马五21、马五22均不同程度钻遇含气层系，孔隙度整体偏低。
图2高桥-杏河区块有效储层岩心样品孔、渗统计
3.出水分布特征
通过前期的试气结果，该区块下古储层部分井改造后地层不同程度出水，对储层改造效果造成一定影响。截止目前，本区快内共完试108口，其中出水井36口，且出水层段以马五13和马五12为主；出水量≥6方/天的井14口，占出水井比例达38.9%。
二、清洁转向酸多级注入酸压及其参数优选
通过对高桥-杏河区块下古储层的岩心进行的岩心溶蚀及酸岩反应实验，该区块稠化酸浓度的变化对碳酸盐岩的反应速度有着较大的影响，同时，与靖边气田相比较其酸岩反应速度相对较快，但变化较小，常规酸化和交联酸压裂工艺均无法形成具有较好导流能力的裂缝，因此选择采用转向酸、降阻酸、交联酸进行多级注入酸压试验。
清洁转向酸是一种无聚合物类新型酸液体系。它是将表面活性剂加入酸液中，最初形成球状胶束，粘度较低，当遇到盐类（CaCl2）或温度上升时，球状胶束将转变为蠕虫状胶束，相互缠绕，产生粘弹体，粘度聚然升高，实现酸液的暂堵转向作用。随酸岩反应完成，PH值升至4以上时、钙离子浓度增加的共同作用下，蠕虫状胶束向球状胶束转化而自动破胶。当地层中有原油、天然气时，将加速破胶。
图3清洁转向酸演变过程示意图图4清洁转向酸演变过程
多级注入酸压首先依靠交联酸进行造缝并在缝面上形成滤膜，用以降低酸液滤失，同时降低酸液的面容比，并预先降低地层温度，从而降低后期注入的稠化酸与碳酸盐岩的反应速度，增加酸岩反应时间。在稠化酸液延伸至一定距离滤膜受到破坏后，通过后一级的交联酸填充酸蚀溶洞，抑制溶洞的扩大，增加酸蚀作用。同时，依靠各类酸的粘度差，在缝内形成粘性指进，在裂缝壁面形成分布均匀的刻蚀沟槽，提高改造后酸蚀裂缝的导流能力，从而达到增产的效果。
通过实验室及前期的现场试验，对多级注入的相关参数进行了优选：
1.酸量的优化
酸量的增加可有效的增加酸蚀缝长，提高酸液有效作用距离及酸蚀裂缝导流能力，但由于高桥-杏河区块多为水敏型地层，储层相对致密、物性较差、地层压力系数低，酸压改造后排液难度大，过大的酸量会导致液体返排困难，甚至在地层形成水锁，影响储层改造效果。通过在该区块11口大酸量井下古储层改造试验，总酸量在200m3以上时可达到较好的改造效果，如图3所示。
图5大酸量试验与常规酸压效果对比
2.注入级数的优化
注入级数的多少与储层的地质特性、液体滤失系数、酸岩反应速率及注入量等因素有关。在确定注入级时，首先根据增产效果的要求确定出所需的有效酸蚀裂缝长度，并结合现场施工最小阶段液量要求，给定不同注入级数进行模拟计算，最终比较不同注入级数下酸蚀裂缝的缝长和增产效果确定出合理的注入级数。
我们对G75-**井进行了软件模拟，采用三次注入方法可以获得的有效导流能力的