柴达木盆地昆北油田基岩储层试油方法研究

2011-11-16 06:43黄玉平中国石油青海油田井下作业公司青海海西816400
石油天然气学报 2011年6期
关键词:试油酸液射孔

黄玉平 (中国石油青海油田井下作业公司,青海 海西816400)

柴达木盆地昆北油田基岩储层试油方法研究

黄玉平 (中国石油青海油田井下作业公司,青海 海西816400)

柴达木盆地首次在基岩中发现规模石油储量,这是青海油田的重大发现。针对青海油田昆北基岩储层试油方法进行探讨,从分析井区自然状况出发,以丰富翔实的试油实例,分析了昆北基岩储层试油方法,首选是优化射孔工艺,其次就是酸化措施以及排液方法;得出了适合该地区基岩储层的试油方法,为以后油田开采进行先导性试验,总结方法。

基岩储层;试油方法;优化射孔;酸化排液

目前世界上从基岩油藏中开采石油的情况并不普遍,但一些国家从基岩油藏中开采的石油量仍很可观。印度尼西亚的Beruk、Northeast和Tanjuan油田即从基岩中开采石油。在美国的堪萨斯州,从裂缝性石英岩中采油;而在加利福尼亚,从裂缝性片岩中采油。在委内瑞拉的La Paz和Mara油田从裂缝性花岗岩中采油。从基岩油藏中采油的国家还有:中国、越南、苏联、乌克兰、利比亚、摩洛哥、埃及、巴西等国家[1]。现在在柴达木盆地昆北地区也发现了基岩油藏,笔者就昆北基岩储层试油技术作一探讨,希望为今后开发更多特种油气藏起到借鉴作用。

1 区域地质概况

昆北油田位于柴达木盆地西部,祁漫塔格山北缘,包括东柴山构造、铁木里克凸起等,北边以昆北断裂为界与乌南绿草滩、跃进地区相接,南邻昆前断裂。昆北断阶带内断裂非常发育,主要的大断裂为昆前断裂和昆北断裂[2]。该区发育七个泉组 (Q1+2)、上干柴沟组 (N1)、下干柴沟组上段 (E23)、下干柴沟组下段 ()、路乐河组 (E1+2)及基岩等地层,不同区域地层缺失程度不同,沉积厚度800~2600m,发育多套储盖组合;勘探证实存在3套含油层系:中下部细砂岩、底砾岩 (单油层厚度30~35m),E1+2中下部细砂岩、含砾砂岩 (单油层厚度30~45m),基岩风化壳[3]。

该区基岩主要为花岗岩和砾岩,大多呈半自形粒状结构,全晶质。矿物以钾长石、斜长石为主、其次为石英、黑云母等;黑云母绿泥石化明显。裂缝、溶孔及溶洞发育,其中裂缝缝宽0.01~15mm,呈弯、折不规则状,缝内部分为石膏或方解石等充填。岩石颗粒分选中等,以石英和矿物为主。孔隙度在3.3%~4.6% 之 间,平 均 为 4.05%;渗 透 率 在 (0.31~33.1) ×10-3μm2之 间,平 均 为 8.68×10-3μm2。

2 基岩油藏试油方法探讨

2.1 切11井基岩储层试油

2.1.1 地质概况及施工要求

切11井位于昆北断阶带切12号构造高部位,于2009年7月22日完钻,完钻井深2000.0m,采用139.70mm×1998.54m油层套管完井。对基岩段进行试油,射孔要求进行油管传输负压射孔,然后进行常规试油求产,若产量低于2m3/d,则压裂改造。

2.1.2 射孔及求产

该层下部6.40m、上部26.80m有明显水层,后期压裂改造不易实现;基岩段是裂缝型储层,钻井过程中存在泥浆漏失,有污染;采用普通油管传输负压射孔,穿深小,勾通裂缝能力差,不能穿透钻井污染带,而且压裂易勾通上下水层,因此建议采用StimGun复合射孔。该工艺在射孔枪起爆后,射流引燃外套的推进剂筒,推进剂高速燃烧产生高能气体,进入射孔孔道,其深度可达2~7m,并在射孔孔眼周围形成多径向裂缝,从而沟通了地层的天然裂缝,对油气流动通道起到改善作用。气流同时清洁孔眼附近的地层和孔眼内的爆炸残余物,将射孔带来的地质伤害和污染降到最低,尤其降低了普通射孔对地层的压实作用,改善了油气流动通道,能达到最佳射孔效果,起到小型压裂作用,保证油气层发挥其最大产能。同时能起到后续大型压裂作业前的预处理作用,降低施工难度,能形成较高的产能[4]。而且可带封隔器作业,射孔后直接抽汲求产[5]。

因此该层采用StimGun复合射孔,带封隔器作业,射孔井段:1953~1974m,层厚21m/1层,解释结论为裂缝段;枪型SQ-86枪,弹型为StimGun复合射孔弹,孔密16孔/m,相位:90°,设计装弹336发,实际装弹312发,射孔液为3‰活性水,液面484.00m,射后显示弱。采用抽汲排液求产,日产油0.35m3,不产水。

2.1.3 储层改造

因该层产量未达到设计要求,于是决定进行措施改造。根据地质特征分析,该层以花岗岩为主,其次为变质岩,岩性致密,地应力大,孔隙度3.1%~14%,渗透率 (0.05~2.0)×10-3μm2,物性较差,基本无自然产能。下部近距离有水层,压裂、酸压施工易沟通下部水层,造成出水,无法有效评价储层。根据基岩矿物成分,通过酸化可以提高储层的连通性,沟通更多的裂缝,以达到提高产能的目的,而又不会勾通水层。以岩心进行酸液溶蚀试验,见表1。

表1 昆北油田基岩风化带酸溶蚀结果

分析表明,昆北油田基岩风化壳岩心在12%HCl+1.5%HF酸液中溶蚀率17.46%,说明该酸液能够有效提高基岩中流体的渗流能力。因此该层酸化酸液体系采用:前置液为12%HCl,主体酸为12%HCl+1.5%HF进行配制。

为了充分发挥复合射孔的效果,该层酸化解堵半径设定为8.00m,酸液按表2配制。

表2 切11井基岩试油酸液配制表

表3 切11井基岩试油酸化施工数据记录

2.2 切402井基岩储层试油

2.2.1 地质概况及施工要求

切402井位于昆北断阶带切四号构造,于2010年7月1日完井,完钻井深1710.00m,采用139.70mm×1707.69m油层套管完井。对基岩段进行试油,施工要求是进行油管传输射孔,然后进行常规试油求产,若产量低于2m3/d,则压裂改造。

2.2.2 射孔及求产

该层采用油管传输负压射孔,带封隔器作业,射孔井段为1653~1659m,层厚为6m/1层,枪型为SQ~102枪,弹型为小1m弹,孔密16孔/m,相位90°,设计装弹96发,实际装弹92发,射孔液为3‰活性水,液面为800m,射后无显示。采用抽汲排液求产,不产液。

2.2.3 储层改造

采用昆北油田基岩风化壳酸液体系,前置液:12%HCl,主体酸:12%HCl+1.5%HF进行配制。泵入前置酸17.60m3,处理酸8.06m3,顶替5.10m3,施工压力7.50~34.30MPa,施工排量0.17~0.98m3/min,关井反应30min即开始放喷抽汲排液,残酸返排率为55.07%,地层日产油1.82m3,不产水。

3 基岩储层试油方法研究

3.1 优化射孔工艺

昆北油田基岩试油中,射孔采用油管传输负压射孔、测射联作射孔、StimGun复合射孔。3种射孔方式都是带封隔器射孔,射孔后进行了排液求产,基本上没有自然产能,说明基岩储层裂缝连通性较差;其产能都是通过地层改造获得的。后期储层改造表明,采用StimGun复合射孔,效果较好(见表4)。

3.2 酸化措施分析

现场统计6井次的酸化措施试验,平均泵注前置酸23.04m3,平均泵注处理酸11.91m3,平均泵注排量0.78m3,措施成功率100%,有效率100%,除切612井酸化后出水,切615井累计出油0.37m3之外,其余4口井均达到工业油流,其中切401井日产油15.74m3,切404井日产油4.51m3,昆北断阶带储层酸化试油改造取得了较好的效果。昆北断阶带酸化改造参数和效果见表5。

表4 昆北基岩油藏射孔中-酸化效果统计

表5 昆北断阶带部分基岩试油井酸化改造参数统计表

通过试验,形成了常规盐酸配方、大排量酸化、开启微裂缝、快速放喷的基岩风化带有效改造工艺,为基岩油藏开采进行了先导试验。

4 结论与建议

1)昆北基岩储层射孔宜首选StimGun复合射孔,其次是测-射联作,最后是油管传输负压射孔。

2)酸液体系采用:前置液为12%HCl,主体酸为12%HCl+1.5%HF。

3)酸化施工参数:酸化解堵半径为5.0~10.0m;酸液强度2.5~5.0m3/min;施工排量0.8~1.0 m3/min;酸化管柱为2外加厚油管+顶封;井口采用KQ60/65型采油树。

4)酸化后反应30min,快速放喷,开启微裂缝。

[1]周成当.从基岩油藏中开采石油 [J].世界石油工业,2000,7(12):51~51.

[2]张勤学.昆北断阶带断裂特征 [J].青海油田,2010,28(2):15~17.

[3]付玲.柴达木盆地昆北油田路乐河组沉积相及储层特征 [J].成都理工大学学报 (自然科学版),2010,37(5):494~500.

[4]陈锋.StimGun复合射孔技术在四川地区的应用研究 [J].测井技术,2010,34(6):605~609.

[5]刘练.StimGun射孔与DST测试联作工艺及其应用 [J].油气井测试,2008,17(5):43~45

Method of Oil Testing for Matrix Rock Reservoirs in Kunbei Oilfield of Qaidam Basin

HUANG Yu-ping(Author's Address:Downhole Operation Company,PetroChina Qinghai Oilfield Company,Huatugou816400,Qinghai,China)

For the first time in the Qaidam Basin,large scale of oil reserves were found in the matrix rocks,it was a major discovery in Qinghai Oilfield.In this paper,the oil testing method used in Kunbei rock reservoirs of Qinghai Oilfield was studied,methods of oil testing were analyzed based on the natural condition of to detailed examples of oil test,and perforation techniques were optimized,and later acidification stimulation and drainage methods were also optimized to obtain suitable method of oil testing for a pilot test of oil development in the future.

matrix rock reservoir;method of oil testing;optimization perforation;acidification drainage

TE273

A

1000-9752(2011)06-0258-04

2011-04-01

黄玉平 (1972-),男,1997年西南石油学院毕业,硕士,工程师,现主要从事试油工艺管理与研究工作。

[编辑] 宋换新

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