非均質儲層酸化改造方法與流程
2023-05-12 09:59:06 1
本發明屬於油氣田開採儲層改造技術領域，具體涉及一種非均質儲層酸化改造方法。
背景技術：
儲層的非均質性主要表現在巖石物質組成的非均質和孔隙空間的非均質。由於沉積和成巖後作用的差異，其巖石礦物組成、基質含量、膠結物含量均不相同，影響到孔隙形狀和大小及儲層物性的變化，形成儲層層內、平面和層間的非均質性。在注水開發油田中，儲層的滲透率是影響油田開發的重要因素。常用滲透性表示儲層的非均質性。通用的表示方法有滲透率級差、變異係數、非均質係數。
由於儲層在自然沉積過程中受隨機性的影響，可能會出現差異性大非均質性強的特徵。酸化壓裂過程中，由於不同儲層物性與巖性的差異，可能導致酸液等其它改造液體進入量差異較大，物性巖性較好的儲層往往更容易進入大量改造液體，為了使其它物性巖性條件較差的儲層能進入更多的改造液體，通常使用下入管內封隔工具，然而隨著油氣井深度增加下入工具難度大大增加，而且多次下入工具會消耗大量工作時間。目前在對非均質性強的多個儲層進行改造通常使用封隔器分段改造技術，該技術應用範圍廣且比較成熟，但針對深井應用時管內工具下入困難，多次射孔與封隔需要時間長，限制了酸化壓裂施工的工作效率。
技術實現要素：
本發明的目的在於解決以上現有技術中存在的技術問題，提供一種適用於非均質性較強的儲層，能快速便捷地改造平面上和縱向上存在不同物性的儲層的非均質儲層酸化改造方法。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的：
一種非均質儲層酸化改造方法，包括步驟：
a.套管完井：對非均質儲層套管完井，將井筒與對應的不同深度的儲層通過地層進入技術，建立井筒與所有非均質儲層的聯絡通道；
b.造縫：通過井筒向所有非均質儲層注入滑溜水造縫，在近井地帶形成多裂縫或縫網區域；
c.注酸：通過井筒向所有非均質儲層注入清潔酸，若存在酸蝕過度區域，進行步驟d；
d.注入壓裂支撐液：通過井筒將壓裂支撐液填注所有非均質儲層的酸蝕過度區域，若需繼續注入清潔酸重複步驟c，否則進行步驟e；
e.注入頂替液：用頂替液將井筒內的液體頂入非均質儲層。
進一步的，所述的非均質儲層酸化改造方法，a步驟之前還包括配置清潔酸：所述清潔酸由如下重量百分數的組分組成：濃鹽酸：20％；陽離子表面活性劑：3％～5％；餘量為水。
進一步的，所述的非均質儲層酸化改造方法，a步驟之前還包括配置壓裂支撐液：所述壓裂支撐液由如下重量百分數的組分組成：壓裂液：95％；支撐劑：5％。
進一步的，所述的非均質儲層酸化改造方法，所述清潔酸的粘度<20mpa·s。
進一步的，所述的非均質儲層酸化改造方法，步驟e中所述頂替液的用量為井筒容積的1.5-2倍。
進一步的，所述的非均質儲層酸化改造方法，步驟d中所述壓裂支撐液的用量是根據儲層厚度、酸反應速率、酸蝕時間與酸液作用距離，計算裂縫中酸液溶蝕巖石量和形成的酸蝕縫寬，再根據支撐劑架橋和降濾失規律計算得到的。
進一步的，所述的非均質儲層酸化改造方法，所述步驟b還包括滑溜水注入結束後，停泵測試壓降數據分析裂縫情況，若形成3～4條裂縫或複雜縫網情況，進行步驟c。
進一步的，所述的非均質儲層酸化改造方法，所述步驟a中所述地層進入技術為套管射孔；井筒的開孔位置位於各非均質儲層中部。
進一步的，所述陽離子表面活性劑為高級脂肪酸季銨鹽。
本發明相對於現有技術的有益效果是：本發明的非均質儲層酸化改造方法利用清潔酸在於儲層反應時其粘度先增加後減小的特性，隨著清潔酸與儲層的不斷反應，其酸度不斷降低，粘度逐漸增大，非均質儲層的孔隙增多，反應後的清潔酸又佔據了酸蝕形成的孔隙，從而後續進入的清潔酸不會對已經處理的孔隙造成酸蝕，而是繼續向各非均質儲層未反應的區域流動，從而實現了對各非均質儲層的較為均勻的改造，從而利於油田生產開採，提高生產效率，節省成本；本發明的改進方法通過套管完井、造縫、注酸、注入壓裂支撐液、注入頂替液等步驟，有效實現了對非均質儲層的酸化改造，從而利於各儲層的開採操作，具有重大的經濟效益。
具體實施方式
以下結合實施例對本發明的技術方案進行詳細的說明，以使本領域的技術人員在閱讀了本發明說明書的基礎上能夠充分完整的實現本發明的技術方案，並解決本發明所要解決的現有技術中存在的問題。應當說明的是，以下僅是本發明的優選實施方式，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些應當都屬於本發明的保護範圍。
濃鹽酸指的是含氯化氫的質量分數為36％-38％的鹽酸。
本發明對非均質儲層進行酸化改造的發明構思是主要利用本發明的清潔酸隨著其濃鹽酸質量分數的變化，清潔酸的粘度呈現先增大後減小的特性，先與儲層反應的清潔酸隨著鹽酸的質量分數變小，粘性變大，而流動性變差，從而先反應的清潔酸佔據儲層的孔隙從而阻止後流入的清潔酸對已經處理的孔隙發生反應，而使後流入的清潔酸流入其它未反應的孔隙中，最終形成多孔隙的儲層，便於在油田的實際生產中利於其它的油田助劑的進入，從而提高儲層的開發利用，提高生產效率。
具體的，當酸液進入地層開始發生酸巖反應時，隨著酸液ph值增加，酸液粘度逐漸增大，當鹽酸質量分數由20％下降至12％～15％時，酸液粘度達到最高，再隨著鹽酸質量分數降低，酸液粘度逐漸下降直到水化破膠。進一步的，所述的非均質儲層酸化改造方法，所述清潔酸的粘度<20mpa·s。清潔酸未使用時，粘度<20mpa·s，當清潔酸中氯化氫的質量分數下降至12％～15％時，酸液粘度達到100mpa·s。
一種非均質儲層酸化改造方法，包括步驟：
a.套管完井：對非均質儲層套管完井，將井筒與對應的不同深度的儲層通過地層進入技術，建立井筒與所有非均質儲層的聯絡通道；
在油氣田中針對不同的深度其儲層的結構不同，本發明針對不同深度的非均質儲層進行改造，從而便於生產開採資源。先通過套管完井方式在地下完井成井筒，在井筒不同深度上對應的儲層位置通過地層進入技術如套管射孔、套管噴射、開槽等，建立井筒與各個非均質儲層的聯絡通道。
進一步的，所述的非均質儲層酸化改造方法，所述步驟a中所述地層進入技術為套管射孔；井筒的開孔位置位於各非均質儲層中部。
優選地，所述地層進入技術為套管射孔，先將儲層進行套管完井，再將不同深度的儲層用射孔槍依次射開，打開所有儲層。為了使井筒與各個非均質儲層之間的聯絡通道更加均勻，便於清潔酸的注入，將井筒的開口位置開在各個非均質儲層的中部。從而使清潔酸注入後反應更均勻。
b.造縫：通過井筒向所有非均質儲層注入滑溜水造縫，在近井地帶形成多裂縫或縫網區域；
為了對非均質儲層實現改造，增加其內部的空隙分布區域，通過井筒採用高排量注入滑溜水進行造縫，一般施工的最高排量為8m3/min，最終在近井地帶形成多裂縫或縫網區域，從而在清潔酸注入之前，在非均質儲層形成多裂縫多孔隙分布區域，便於清潔酸的進入和反應。
進一步的，所述的非均質儲層酸化改造方法，所述步驟b還包括滑溜水注入結束後，停泵測試壓降數據分析裂縫情況，若形成3～4條裂縫或複雜縫網情況，進行步驟c。
具體地，為了更好的判斷是否在近井地帶形成多裂縫或縫網區域，進行注酸操作，本發明通過壓降數據來分析裂縫情況，若斷定已形成3～4條裂縫或複雜縫網情況則進行注酸，否則繼續造縫操作。
c.注酸：通過井筒向所有非均質儲層注入清潔酸，若存在酸蝕過度區域，進行步驟d；
在造縫完成後，注入清潔酸反應一段時間後，由於井筒與儲層靠近的部分受酸液的溶蝕最多，空隙較大，容易形成過度溶蝕，造成儲層局部酸蝕過度，從而造成清潔酸的流失浪費，阻礙了後續清潔酸向儲層的深部注入，從而不能較好的使清潔酸和非均質儲層均勻作用。
d.注入壓裂支撐液：通過井筒將壓裂支撐液填注所有非均質儲層的酸蝕過度區域，若需繼續注入清潔酸重複步驟c，否則進行步驟e；
根據施工情況判斷是否存在酸蝕區域，若存在，則暫停注入清潔酸，通過井筒向各非均質儲層中注入壓裂支撐液，對酸蝕過度區域進行填充，從而防止清潔酸流入酸蝕過度區域，使清潔酸向各非均質儲層的深部流入，從而提高各非均質儲層的改造效果。在注入壓裂支撐液後，繼續注入清潔酸對各非均質儲層進行溶蝕改造，若再出現酸蝕過度區域，仍然暫停注入清潔酸，再注入壓裂支撐液進行填充，如此反覆進行，直到不需要在注入清潔酸。
進一步的，所述的非均質儲層酸化改造方法，步驟d中所述壓裂支撐液的用量是根據儲層厚度、酸反應速率、酸蝕時間與酸液作用距離，計算裂縫中酸液溶蝕巖石量和形成的酸蝕縫寬，再根據支撐劑架橋和降濾失規律計算得到的。
為了更好的對過度酸蝕區進行填充壓裂支撐液，本發明根據儲層厚度、酸反應速率、酸蝕時間與酸液作用距離，計算裂縫中酸液溶蝕巖石量和形成的酸蝕縫寬，再根據支撐劑架橋和降濾失規律運用現有的計算公式計算出其準確的用量，從而在節省成本的同時，對過度酸蝕區域達到了最佳的填充效果。
e.注入頂替液：用頂替液將井筒內的液體頂入非均質儲層。
在清潔酸注入完畢後，為了將井筒內的剩餘的液體充分擠入各個非均質儲層；在清潔酸注入完畢後，在井筒內加入頂替液從而使井筒內的剩餘的液體充分流入各個非均質儲層中，進行酸蝕改造。進一步的，所述的非均質儲層酸化改造方法，步驟e中所述頂替液的用量為井筒容積的1.5-2倍。優選地，所述頂替液的用量為井筒容積的1.5-2倍。
進一步的，所述的非均質儲層酸化改造方法，a步驟之前還包括配置清潔酸：所述清潔酸由如下重量百分數的組分組成：濃鹽酸：20％；陽離子表面活性劑：3％～5％；餘量為水。
為了使本發明的清潔酸具有更好的溶蝕改造費均質儲層的效果，本發明優化了清潔酸的組分，在配置清潔酸時，按照濃鹽酸：20％；陽離子表面活性劑：3％～5％；餘量為水的比例混合均勻，得到效果較好的清潔酸。本發明所使用的陽離子表面活性劑可以為季銨鹽表面活性劑，優選地，季銨鹽表面活性劑為帶有烷基的季銨鹽表面活性劑。進一步的，所述陽離子表面活性劑為高級脂肪酸季銨鹽。
進一步的，所述的非均質儲層酸化改造方法，a步驟之前還包括配置壓裂支撐液：所述壓裂支撐液由如下重量百分數的組分組成：壓裂液：95％；支撐劑：5％。
為了實現對過度酸蝕區域的填充充分發揮其作用，本發明優化了壓裂支撐液的組方，優選地，在按照常規方式製成壓裂液和支撐劑後，將兩者分別按照壓裂液：95％；支撐劑：5％的重量百分數混合均勻使用。
實施例1
一種非均質儲層酸化改造方法，包括步驟：
在套管完井之前根據下述重量百分數的組分組成配置清潔酸：濃鹽酸：20％；高級脂肪酸季銨鹽：3％～5％；餘量為水。所述清潔酸的粘度<20mpa·s。
a.套管完井：對非均質儲層套管完井，將井筒與對應的不同深度的儲層通過地層進入技術，建立井筒與所有非均質儲層的聯絡通道；所述地層進入技術為套管射孔；井筒的開孔位置位於各非均質儲層中部；
b.造縫：通過井筒向所有非均質儲層注入滑溜水造縫，在近井地帶形成多裂縫或縫網區域；滑溜水注入結束後，停泵測試壓降數據分析裂縫情況，若形成3條裂縫或複雜縫網情況，進行步驟c；
c.注酸：通過井筒向所有非均質儲層注入清潔酸，若存在酸蝕過度區域，進行步驟d；
d.注入壓裂支撐液：通過井筒將壓裂支撐液填注所有非均質儲層的酸蝕過度區域，若需繼續注入清潔酸重複步驟c，否則進行步驟e；所述壓裂支撐液由如下重量百分數的組分組成：壓裂液：95％；支撐劑：5％；根據儲層厚度、酸反應速率、酸蝕時間與酸液作用距離，計算裂縫中酸液溶蝕巖石量和形成的酸蝕縫寬，再根據支撐劑架橋和降濾失規律計算壓裂支撐液的用量；
e.注入頂替液：用頂替液將井筒內的液體頂入非均質儲層；所述頂替液的用量為井筒容積的1.5-2倍。
實施例2
一種非均質儲層酸化改造方法，包括步驟：
在套管完井之前根據下述重量百分數的組分組成配置清潔酸：濃鹽酸：20％；硬脂酸季銨鈉：4％；餘量為水；所述清潔酸的粘度<20mpa·s。
a.套管完井：對非均質儲層套管完井，將井筒與對應的不同深度的儲層通過地層進入技術，建立井筒與所有非均質儲層的聯絡通道；所述地層進入技術為套管射孔；井筒的開孔位置位於各非均質儲層中部；
b.造縫：通過井筒向所有非均質儲層注入滑溜水造縫，在近井地帶形成多裂縫或縫網區域；滑溜水注入結束後，停泵測試壓降數據分析裂縫情況，若形成4條裂縫或複雜縫網情況，進行步驟c；
c.注酸：通過井筒向所有非均質儲層注入清潔酸，若存在酸蝕過度區域，進行步驟d；
d.注入壓裂支撐液：通過井筒將壓裂支撐液填注所有非均質儲層的酸蝕過度區域，若需繼續注入清潔酸重複步驟c，否則進行步驟e；所述壓裂支撐液由如下重量百分數的組分組成：壓裂液：95％；支撐劑：5％；根據儲層厚度、酸反應速率、酸蝕時間與酸液作用距離，計算裂縫中酸液溶蝕巖石量和形成的酸蝕縫寬，再根據支撐劑架橋和降濾失規律計算壓裂支撐液的用量；
e.注入頂替液：用頂替液將井筒內的液體頂入非均質儲層；所述頂替液的用量為井筒容積的2倍。
實施例3
一種非均質儲層酸化改造方法，包括步驟：
在套管完井之前根據下述重量百分數的組分組成配置清潔酸：濃鹽酸：20％；陽離子表面活性劑：5％；餘量為水。所述清潔酸的粘度<20mpa·s。
a.套管完井：對非均質儲層套管完井，將井筒與對應的不同深度的儲層通過地層進入技術，建立井筒與所有非均質儲層的聯絡通道；所述地層進入技術為套管射孔；井筒的開孔位置位於各非均質儲層中部；
b.造縫：通過井筒向所有非均質儲層注入滑溜水造縫，在近井地帶形成多裂縫或縫網區域；滑溜水注入結束後，停泵測試壓降數據分析裂縫情況，若形成3～4條裂縫或複雜縫網情況，進行步驟c；
c.注酸：通過井筒向所有非均質儲層注入清潔酸，若存在酸蝕過度區域，進行步驟d；
d.注入壓裂支撐液：通過井筒將壓裂支撐液填注所有非均質儲層的酸蝕過度區域，若需繼續注入清潔酸重複步驟c，否則進行步驟e；所述壓裂支撐液由如下重量百分數的組分組成：壓裂液：95％；支撐劑：5％；根據儲層厚度、酸反應速率、酸蝕時間與酸液作用距離，計算裂縫中酸液溶蝕巖石量和形成的酸蝕縫寬，再根據支撐劑架橋和降濾失規律計算壓裂支撐液的用量；
e.注入頂替液：用頂替液將井筒內的液體頂入非均質儲層；所述頂替液的用量為井筒容積的1.7倍。
本實施例中的陽離子表面活性劑為高級脂肪酸季銨鹽，其中高級脂肪酸季銨鹽可採用月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸或花生酸作為原料，按照常規方法製成相應的季銨鹽使用。
根據本說明書的記載即可較好的實現本發明的技術方案。