塔河油田超大规模酸压工艺技术的研究及应用

王宏伟，梁护战

（中国石化华北石油局井下作业公司，河南郑州 450006）

塔河油田超大规模酸压工艺技术的研究及应用

王宏伟，梁护战

（中国石化华北石油局井下作业公司，河南郑州 450006）

常规酸压已成塔河油田奥陶系碳酸盐储层改造的主要技术措施，但是常规酸压存在酸蚀裂缝距离短，导流能力有限，难以沟通远处有效储集体等问题，为此，开展了超大规模酸压施工工艺新技术研究，通过酸压工艺与加砂压裂工艺二者的有机组合，有效增加了裂缝缝长，提高了裂缝导流能力。该技术在TH10411井进行了现场应用，根据压后效果评价，该工艺取得了延拓造缝长度、改善储层导流能力、沟通远处储集体的理想效果。

塔河油田；碳酸盐储层；超大规模酸压；导流能力

常规酸压已成为塔河油田奥陶系碳酸盐储层改造的主要技术，约70%的新井需通过常规酸压完井投产［1］，其施工液量一般控制在1 000 m3以内，但常规酸压施工沟通裂缝长度有限（一般小于120 m），而且较多油井存在酸岩反应快、地层滤失大，高产稳产期短、产量递减快的问题。自2009年以来，有28口井酸压后自喷产油5 000 t以下，生产1～2个月停喷，曾尝试通过水力扩容方式沟通远处储集体，但由于施工后裂缝闭合失去导流能力［2］，造成效果差或无效情况。为了更好地获得储层改造效果，突破常规技术思路的限定，提出了超大规模酸压施工工艺技术。

1 超大规模酸压技术

超大规模酸压技术总的目标是实现井眼与有利储集体的连通，这就需要实现酸蚀缝长与酸蚀裂缝导流能力同步最大化，通过增大酸蚀缝长，使远井区原来连通性差或未连通的缝洞储集体与井眼有效沟通，使远井区动用的渗流面积、供给面积及控制储量显著扩大，在取得高产的同时实现长期稳产。

1.1 工艺优化研究［3-4］

超大规模酸压施工工艺的最重要的是在储层内形成既长且导流能力高的裂缝，它是酸压工艺与加砂压裂工艺二者的有机组合结果。该工艺充分利用粉陶的暂堵降滤、沉降控缝高，为后期提供导流功效，真正实现穿透深度最大化的改造，从而实现酸蚀缝长与酸蚀裂缝导流能力同步最大化改造的目的。

超大规模酸压施工采用滑溜水加砂压裂具有三方面的优势：①利用地层天然裂缝非常粗糙的表面，闭合后仍然保持一定的裂缝，可提供有利的通道。②该工艺技术工作液返排率高、残渣少，并可减少工作液对储层造成的二次伤害；③压裂过程中支撑剂的不均匀分布，使得张开裂缝保持较好的裂缝渗透率。

结合前期不同施工方式下导流能力随闭合压力变化规律及室内实验研究成果，对施工工艺进行了优化：

（1）前期酸压后有一定累产的油井，施工前通过注入油田水可补充地层亏空，恢复地层压力；然后实施超大规模酸压施工，使第一次酸压形成的人工裂缝继续向前延伸，沟通新的缝洞储集体，达到提高采收率的目的。

（2）施工采用滑溜水携粉陶＋酸压施工工艺，在前置液中加入一定浓度的粉陶（100目），注入地层后，可有效降低液体在天然裂缝中的滤失，后期采用过顶替液尽量提高酸液的作用范围，结合粉陶在酸液难以有效刻蚀的远端形成支撑导流，综合提高整体改造效果。

（3）施工采用多级交替注入酸压工艺。通过前置液的不断降温可以冷却地层，降低裂缝内温度，减缓酸岩反应速度，从而延长酸液作用时间；同时酸液在前置液中指进，可以进一步提高酸液的有效作用距离。

（4）大幅度的提高泵注排量，有效提高井底压力，实现更有效的深度酸压。

（5）通过加入0.45%的胍胶，既降低施工摩阻、提高液体携砂性能，又利于后期返排，实现工艺有效性与经济实用性的统一。

1.2 施工规模及参数优化

1.2.1 施工排量优化

从模拟计算结果可以看出（图1），随着排量的增加，缝长及缝高均随之增加，当排量达到7 m3／min后，缝长增加幅度有变小趋势。因此，现场施工时，在泵压允许的情况下尽量提高施工排量。

增加酸液排量可以提高酸岩反应速度（图2），但酸岩反应速度增加的倍数小于酸液流速增加的倍数。酸液不能完全反应，已经进入地层深处，故提高

图1 排量对裂缝参数的影响

注酸排量可以增加酸液深入地层的距离，在酸压施工过程中要尽可能提高注酸排量。

图2 排量对酸岩反应速率的影响

1.2.2 施工规模优化

根据地质研究成果，井筒周围存在一个油气富集带；根据振幅变化率、地震时间剖面等资料，初步确定有利储集体展布的范围及井筒与储集体分布边界的距离，由此确定酸压需要形成的缝长（图3），根据第一次酸压施工、压后生产情况和注水等进行综合分析，并把分析结果作为超大规模酸压工艺技术施工规模优化的依据。

图3 携砂液用量优化曲线

1.2.3 砂比砂量优化

根据前期开展对碳酸盐岩储层加砂压裂研究和现场试验结果，认识到储层对砂浓度极其敏感，在360 kg／m3时就出现明显反应，同时滑溜水携砂性能大幅下降，对砂浓度及砂径将更加敏感，因此，推荐砂体积分数为80～100 kg／m3。总的来说储层裂缝溶洞较发育的井，应减小加砂量，而裂缝欠发育的井则可考虑适当增加砂量，具体还需结合现场施工情况灵活调整。

2 现场应用

2.1 TH10411井前期情况

2008年12月18日对一间房组6 008～6 083 m层段进行酸压作业，最高施工泵压96 MPa，最大排量6.0 m3／min，共挤入地层酸液566 m3，停泵后压力由40.3降至30.8 MPa，自喷排液185 m3后停喷。后采取气举工艺，气举管柱下深2 000 m，气举排液215 m3，累计排液400 m3，返排率67.6%，出液见油花，酸压建产，初期日产油35.72 t，含水21.83%，但产液量下降快，机抽生产油井产能低，日产油10 t左右。2009年6月6日因油井供液不足，开始试注水作业，累计注水63 m3后因压力高停注（11.5MPa），截止2010年3月7日，油井累计产液3 956 t，累计产油3 847 t，产水109 t。

2.2 超大规模酸压技术应用及效果

2010年4月30日对该井6 008.00～6 083.00 m裸眼井段进行超大规模酸压施工，共挤入地层液量2 000 m3，加陶粒总量11.5 m3，施工最高泵压90.2 MPa，最低泵压37.6 MPa，最高套压48.1 MPa，最高排量8.2 m3／min，停泵后压力由6.5 MPa降至5.5 MPa，套压由5.3 MPa降至4.2 MPa。

5月1日通过10 mm油嘴开井排酸，当时油压2.6 MPa，套压3.6 MPa，见稠油70%后关井并实施掺稀流程，后掺稀生产。5月5日用6 mm油嘴求产，在油压7.5 MPa，套压9.1 MPa条件下，日产液115 t，日产油101.4 t，截止到5月17日，累计产油1 218.1 t。

3 结论与认识

（1）超大规模酸压施工工艺技术采用高泵压、大排量，能有效增加裂缝长度，沟通远井地带的储集体。

（2）滑溜水＋低砂比粉陶段塞可有效降低液体滤失，提高造缝能力，过顶替液可将酸液推至裂缝远端并增加有效酸蚀缝长。

（3）从理论上讲可进一步增加作用范围，并沟通更远的有利储集体，但该项技术不完全适合每口井，因此，在选井、选层及配套技术措施上需认真分析研究。

［1］ 李培廉，张希明，陈志海.塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏开发［M］.北京：石油工业出版社，2005：20-40.

［2］ 焦方正.塔河碳酸盐岩缝洞型油藏开发研究与实践［M］.北京：石油工业出版社，2008：30-45.

［3］ 王成旺，陆红军.常规压裂作业中一种新型超低密度支撑剂输送体系的开发［J］.国外油田工程，2008，24（7）：12-16.

［4］ 王云刚，胡永全，赵金洲.酸化预处理降低地层破裂压力技术研究及应用［J］.石油地质与工程，2008，22（1）：84-86.

The conventional acid fracturing technology has become the main measure for the Ordovician carbonate reservoir transformation of Tahe oilfield，but it still exists the problem that it has a short acid etching cracks，limited conductivity and difficult to connect with distant reservoir.In order to solve the problem，the paper proposes a new acid fracturing technology at a very large-scale using more acid fracturing liquids，which connects acid fracturing with sand fracturing organically to increase the fracture length and conductivity.The technology applied in the well TH10411.According to the evaluation after fracturing，the technology has made a great progress in increasing the fracture length，improving reservoir conductivity and connecting the reservoir far from the wellbore，which provides an important technical support for the late development of Tahe oilfield.

102 Study of large-scale acid fracturing technology and its application in Tahe oilfield

Wang Hongwei et al（Downhole Operation Company of North China Petroleum Bureau，Sinopec， Zhengzhou，Henan 450006）

Tahe oilfield；carbonate reservoir；largescale acid fracturing；conductivity

TE357.13

A

1673-8217（2011）06-0102-02

2011-04-21；改回日期：2011-08-05

王宏伟，工程师，1966年生，2003年毕业于石油大学（华东）石油工程专业，现从事石油天然气固井技术工作。

刘洪树