准噶尔盆地超深低渗透储层改造技术研究——以庄106井酸洗增产效果分析为例

王学忠

(中国石化胜利油田分公司新春采油厂，山东东营 257000)

准噶尔盆地超深低渗透储层改造技术研究
——以庄106井酸洗增产效果分析为例

王学忠

(中国石化胜利油田分公司新春采油厂，山东东营 257000)

摘要：针对准噶尔盆地超深低渗透油藏储量规模落实但单井产量较低的难题，研究了低油价常态下的开发对策。近年来压裂、酸化等储层改造措施总体效果较差，但庄106井超深低渗透油水同层酸洗后产液能力提高17倍，已增油1421t，表明低投入的实用开采技术可以获得较好的增产效果。目前国外超深层油气开发技术投资费用偏高，应着力拓展稀油。针对新春采油厂超深井单井产能低、大型储层改造由于费用高而难以规模应用的难题，注水吞吐等经济开发思路值得深入探讨和实践。准噶尔盆地中部深层储层渗透性差且裂缝不发育，吸水差。在保证注水水质前提下，不必高压注水，可以考虑温和注水。

关键词：超深；低渗透；储层改造；庄106井；酸洗；注水吞吐；准噶尔盆地

Stimulation Technology for Ultra-deep Low-permeability Reservoir

in Junggar Basin

——A Case Study of Pickling Stimulation

Effect Analysis of Well Zhuang 106

Wang Xuezhong

(XinchunOilProductionPlant,ShengliOilfieldCompany,Sinopec,Dongying,Shandong257000,China)

Abstract:In the light of ultra-deep low-permeability reservoir reserves scale implementation but lower single-well production of the horizontal well in Junggar Basin, we discussed the development strategy under normal conditions of low oil prices. General stimulation technology of fracturing and acidification was poor in effect, but liquid production capability after pickling of oil-water layer of Well Zhuang 106 ultra-deep low-permeability reservoir rose by 17 times, and oil production was increased by 1421t. It indicated that low-cost recovery technology could obtain better stimulation effect. At present, we should focus on thin oil development due to the higher investment of foreign ultra-deep oil and gas recovery technology. In view of low single-well productivity and difficulties in wide application of large-scale stimulation for high cost, cyclic water injection and other economic development thoughts are worth of further study and practice. Deep reservoirs in central Junggar Basin are characterized by poor permeability, no development of fractures and poor water absorption. On the premise of ensuring injection water quality, we do not have to inject with high pressure and can take moderate water injection into consideration.

Key words:ultra-deep; low permeability; stimulation technology; Well Zhuang 106; pickling; cyclic water injection; Junggar Basin

新春采油厂承担胜利油田新疆探区滚动勘探和原油生产任务，以230人的用工规模立足于油公司模式，2014年产油87×104t，比2013年增产22×104t。目前，新春采油厂97%的产量来自超稠油，稀油贡献不足3%，但稀油售价是稠油的2倍以上，亟须增加稀油产量。新春采油厂已落实的稀油资源量分布于准噶尔盆地中部永进、征沙村等地区[1-2]，为优质稀油，油藏埋深为4000～6200m，油层厚度为5～20m，储层孔隙度低、渗透率低，弱水敏，无边底水，试采井油层厚度较薄，即使全部射开，泄油面积仍然受限。采用天然能量弹性开发，目前平均单井日产量只有2t，需要采取储层改造措施。目前油价较低，大型施工费用高、风险大，更宜采取低成本挖潜措施。其中，庄106井超深低渗透油水同层酸洗后产液能力提高17倍，已增油1421t，表明低投入的实用开采技术也可以获得较好的增产效果。

1 超深层油气开发核心技术

超深层油气资源是重要的战略接替资源，中国超深层(埋深超过4000m)石油资源量为304×108t、天然气资源量为29×1012m3，先后发现了普光、克拉美丽、塔里木、塔河等大型油气田[3-4]，部分深层油井生产情况见表1。任丘油田古潜山牛东1井注入压裂液763m3、酸液618m3、加砂5m3，日产油642t[5]。目前国内超深层油气开发的主要核心技术见表2[6-22]。

表1　中国部分深层油井统计表

表2　国内超深层油气开发核心技术表

2 新春采油厂深层改造效果分析

截至2015年1月29日，新春采油厂有超深井17口，开井15口，日产液94t，日产油35.5t，含水率为62%，累计产液19.5318×104t，累计产油11.5151×104t(表3)。新春采油厂针对准噶尔盆地深层稀油实施了5口压裂措施井、6口新井，效果均不理想，因此现有老井的低投入挖潜更有意义。

表3　新春采油厂深层试采表

2.1 压裂效果分析

征1-2井油层中深为4803m，有效厚度为15m，2010年9月23日注酸10m3进行酸化，日产油0.5t，含水率为60%，到2011年10月，累计产油58t，累计产水271t。2011年10月22日实施大型压裂，泵压为31～108MPa，套压为14～45MPa，排量为0.7～5.5m3/min，注入井筒总液量为503.4m3，顶替液为36.4m3，加30/50目陶粒78.9t。放喷阶段排液量为372.2m3，产油3.8m3。到2014年11月累计产油913t，累计产液2842t。哈深斜1井井深4292～4295m，2013年11月压裂施工，挤入压裂液658m3，加砂59m3，压裂后日产油15t，累计产油1174t。庄7井井深为4048～4054m，实施水力喷射加砂压裂，施工油压为88 MPa，套压为56.5MPa，排量为2.6m3/min，加砂20m3，未见产。董8井在5353～5364m钻遇油层5.7 m/1层，2014年11月1日压裂施工，泵压为77.6MPa，套压为36.3MPa，入井液量为443m3，支撑剂为为25m3，加纤维252kg，日产液9.9t，日产油0.3t，累计产油4.2t。

上述实例可见，深层压裂施工投资高、风险大，效果不理想，在当前技术经济条件下，难以在准噶尔盆地超深层规模应用。

2.2 酸化效果分析

永1井在浅灰色荧光细砂岩中见工业油流，储层孔隙度为12.6%、渗透率为6.7mD，含油饱和度为43.4%，泥质含量为17.8%，水敏指数为7.4%～32%，属弱—中等偏弱水敏；酸敏指数为1.6%～9.0%，属弱酸敏。酸化泵压为88MPa，基本不吸液，封隔器失效，未能有效压开，施工未成功。永6井施工压力为98MPa, 地层吸液差，17次震荡仅挤入地层6m3酸液，施工不成功。

2.3 庄106井酸洗效果分析

2.3.1 庄106井油层特征

庄106井位于准噶尔盆地中部莫西庄地区，属于超深层、低渗透、稀油油藏。庄106井钻遇侏罗系三工河组二段两个薄油水同层(4307.4～4309.0m、4312.3～4317.4m) (表4)[23]。地面原油密度为0.848g/cm3，50℃脱气原油黏度为6mPa·s，含蜡6%。

表4　准噶尔盆地庄106井储层测井解释表

2.3.2 庄106井生产动态特征

庄106井于2004年10月3日投产，2011年7月抽油杆断脱，泵及井下管柱落入井下，之后下入另一个泵，但供液较差，关井至2014年8月底，平均日产液2.7t，日产油2.1t(表5)。庄106井2004年10月至2011年7月18日，阶段产油4347t，阶段产水1194t，平均含水率为21%。

表5　庄106井生产简表

对庄106井能够保持长期低含水现象进行分析发现，新春采油厂埋深4300m以上的超深井有20口，普遍长期低含水。如征1-1井油层埋深4791m，油层厚度为13m，2010年8月投产，初产22t，累计产油2.3×104t，目前日产油仍有8t，不含水。究其原因，成岩过程中矿物蚀变的“耗水作用”使超深层地层水大量减少，如1kg高岭石的绿泥石化耗水209g[24-26]。

2.3.3 酸洗方案研究

庄106井2007年1月投产以来，长期受到供液差困扰，平均日产液2.6t，日产油2.1t。由于储层低孔低渗，即便全部射开，泄油面积仍然比较受限。采用天然能量弹性开发，表现为天然能量不足，地层压力下降快；能量补充困难，稳产难度很大。制约其开发的重要原因是天然裂缝不发育，流动渠道不畅通，易产生水敏或水锁，注不进，采不出，黏土矿物是储层的主要有害成分。超深井从油层到井口存在巨大的压降漏斗，但从油层到井底不但缺乏高效的油流通道，而且压降漏斗很小。

准噶尔盆地中部压裂、酸压投资大、效果不理想，且庄106井产液能力一直较低，除了油层物性差原因外，可能还存在多次作业污染及长时间关井过程中炮眼附近结垢堵塞的影响，为此，决定在庄106井打捞落物后进行基质酸洗，提高产液能力。基质酸洗是在低于岩石破裂压力下将酸注入地层，依靠酸液的溶蚀作用恢复或提高井筒附近较大范围内油层的渗透性。庄106井采用土酸酸液浸泡、氮气泡沫混排工艺，达到近井地带解堵、改善地层渗流能力的目的。设计酸液16.0m3(复合自转向酸+2%防膨剂)、泡沫液120m3(掺加1%防膨剂)、氮气1800m3。泵车2台，水罐车4辆，酸罐车1辆，施工限压为74MPa。

2.3.4 酸洗效果分析

庄106井2014年6月28日大修打捞落物成功， 8月3日注入防膨剂11.6m3、酸液16.0m3、泡沫液120m3、氮气1800m3，2014年9月12日恢复生产，泵径为44mm，泵深为2197m，冲程为5.0m，冲次为4.1次，日产液42.0t，日产油6.1t，含水率为85.3%。已连续生产370天，阶段产油1421t，阶段产液13904t。措施前后对比，庄106井产液能力提高了17倍，产油能力提高了2.6倍。而且单井产液量的提高有助于井筒保持较高温度，有效缓解井筒结蜡。

2.3.5 庄106井酸洗成功的启示

(1)为新春采油厂提升稀油产量指明新思路。新春采油厂提升稀油产量的途径包括两方面：一方面通过勘探和滚动勘探拓展准噶尔盆地西缘石炭系火成岩、排10西三维区沙湾组和准噶尔盆地中部董701地区稀油资源，同时滚动建产；另一方面千方百计提高老井产量，如庄106井优质稀油产量由零(停产)增加到5t，投入得到了回报。庄106井酸洗增油表明，高效措施不等于高投入。以此为指导思想，重新审视了国内外开发超深层的经验，提出了改善新春采油厂超深层开发效果的新思路。

(2)庄106井的开发潜力好于预期。该井属于超深层、低渗透、稀油油藏，长期受到供液差困扰，开发潜力一度不被看好。但本次酸洗后，日产液增加到了40t，增产效果非常好。对比大型压裂更加经济可行。受此启发，2015年11月8日，新春采油厂对准噶尔盆地西缘排10西三维区苏1-5井石炭系火成岩储层实施酸洗后，日产油22t/d，含水6%，首次在该三维区火成岩储层获得了工业油流。

3 新春采油厂超深层开发对策

新春采油厂超深井储层渗透性差、供液差，有地层能量，但弹性产率很低，水平井、酸化、压裂等开发手段效果不理想，注天然气、氮气、CO2可行性不强。庄106井酸洗的成功经验不能简单复制，究竟哪口井有哪方面的潜力，需要深入细致的具体分析。应用深穿透径向射孔技术或水平井技术扩大泄油面积、拓宽油流通道，技术上可行，但准噶尔盆地中部现有投资条件尚不允许规模应用。在低油价常态下，拓展稀油的思路是正确的，针对新春采油厂超深井单井产能低、大型储层改造费用高、难以决策和规模实施的现状，注水吞吐等经济开发思路值得深入探讨和实践。相比塔河碳酸盐缝洞型油田注水替油，准噶尔盆地中部深层油藏储层渗透率低、裂缝不发育，导致吸水难度大，因此在保证注水水质前提下，不必高压注水，可以考虑温和注水。

4 结束语

(1)新春采油厂面对低油价挑战，积极提高稀油产量。其中，庄106井超深低渗透油水同层酸洗后产液能力提高17倍，已增油1421t，表明低投入的实用技术可以获得较好的增产效果。

(2)国内外深层采取水平井、大型压裂、酸化、注水、注天然气、氮气、CO2等开发技术，但投资费用偏高。新春采油厂超深层油气资源丰富，在低油价常态下，拓展稀油的思路是正确的，针对新春采油厂超深井单井产能低、大型储层改造费用高、难以决策和规模实施的难题，注水吞吐等经济开发思路值得深入探讨、大胆实践。

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作者简介：王学忠(1972年生)，男，硕士，高级工程师，从事油田开发研究工作。邮箱：wxzxlywlt@sina.com。

基金项目：国家科技重大专项《低渗、特低渗油气储层高效改造技术》(2008ZX05013-004)；国家科技重大专项《准噶尔盆地碎屑岩层系大中型油气田形成规律与勘探方向》(2011ZX05002-002)。

中图分类号：TE348

文献标识码:A