低伤害压裂液室内评价及其应用.pdf

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1、大庆石油学院学报第34卷第4期2010年8月JOURNA1OFDAQINGPETRO1EUMINSTITUTEVo1．34No．4Aug．2010低伤害压裂液室内评价及其应用刘远亮(吉林油田分公司开发部，吉林松原138000)摘要：针对乾安大情字井地区待开发及动用的低L低渗透难采储量，孔喉结构变差、敏感性复杂、泥质质量分数高等特点，常规(瓜胶)压裂液残渣及破胶残液对天然裂缝、支撑裂缝及基质造成不可逆伤害，制约产能有效发挥，在认识储层地质特征基础上，对低伤害缔合压裂液体系进行室内研究，尽可能降低由压裂液侵入储气层而造成的伤害．该低伤害缔合压裂液体系，适用7O～lOO℃温度下有效交联质量分数

2、和相应的有效生产交联比，能够发挥减少储层伤害提高裂缝导流能力的作用，其压裂成功率为92．3，压裂液返排率提高12．现场试验表明，该压裂液能较好地满足压裂工艺及储层物性，提高压后压裂液返排率并取得较好的单井产量．关键词：低渗透；压裂液；储层保护；物理模拟；低伤害中图分类号：TE357文献标识码：A文章编号：1000—1891(2010)04—0057—050引言2008年，乾安地区待开发及动用的区块主要集中在大情字井19个断块、两井及花敖泡试验区块，多为难采储量．随着储层改造工艺的推进，部分难采储量得以动用，但由于储层结构的复杂性，常规(瓜胶)压裂液对储层的污染在一定程度上影响产能水平的提

3、高．尤其是高泥储层和较大规模的压裂施工，其压裂液残渣及破胶残液残留在储层中、黏土遇水膨胀运移会堵塞孔喉，均不同程度降低了储层基质和裂缝渗透率，加剧压裂液对储层的伤害，影响了难采储量储层产能的有效发挥l1]．针对压裂液对难采储量储层伤害，通过对低残渣、低伤害缔合压裂液在两井泉四段超低渗透储层的先期室内评价、工艺的安全可行性研究和现场试验，根据储层微观孔喉结构和敏感性，借助岩心测试手段，开展缔合压裂液适应性评价及选井选层和现场试验．1储层微观孔喉特征1．1岩性大情字井油田储层岩性以粉砂岩为主，含有少量细砂岩．颗粒分选中等，次棱角状．砂岩的矿物成分主要有石英、长石、岩屑．其中石英质量分数为30

4、～42，长石质量分数为32～45，岩屑质量分数为20～34，并为岩屑质长石砂岩．储层胶结物以灰质和泥质为主，含少量硅质．灰质以方解石为主，其质量分数为2～15，最高可达35．泥质质量分数为5～2O．硅质主要以石英次生加大边和粒间自形晶体2种形式存在，质量分数为1～3．胶结类型以孔隙式和孔隙再生式胶结为主．1．2黏土矿物及敏感性黏土矿物以高岭石(K)、伊／蒙混层(I／S)、伊利石(I)、绿泥石(C)为主，蒙脱石(S)质量分数很低，仅在较浅层位少量分布．青山口组各段质量分数均较低。为2．8左右，泉四段其质量分数有所升高，为4．4．]／s、I、C相对质量分数均在30左右，K在较浅层位少量分布，

5、一般小于1O．部分层位黏土质量分数较高，青一段的Ⅱ、Ⅲ砂组黏土总量达4，青二段的Ⅱ、Ⅳ砂组黏土总量达5％～6，青三段的Ⅺ砂组黏土质量分数高达7，泉四段的Ⅱ、Ⅲ砂组黏土总量达6～8．敏感性分析主要包括无速敏性、中等偏弱水收稿日期：2()lO一04—20；审稿人：曹广胜；编辑：关开澄基金项目：黑龙江省自然科学基金项目(E200902)作者简介：刘远亮(1973一)，男，工程师，主要从事油气田开发工程管理方面的研究大庆石油学院学报第34卷2010年敏、中等偏强盐敏、弱酸敏、中等偏弱碱敏．1．3裂缝发育乾安地区最小水平主应力梯度为14～17MPa／km，杨氏模量为31663～41076MPa，泊

6、松比平均为0．26～0．28．青一段到青二段裂缝密度分别为0．312条／m和0．159条／m，青三段裂缝不发育．裂缝多为高角度裂缝，多见成组系的剪裂缝，缝面平行、光滑，无充填物．通过对储层微观结构、敏感性以及影响储层渗透率的原因分析可知，大情字井难采储量具有低孔细喉的微观表征，应针对性地对不同层位进行低伤害改造，以减少液体残渣对孔喉的堵塞及比表面积大造成的液阻和润湿性问题[3]．2室内评价2．1储层温度通过对此缔合压裂液进行耐温耐剪切性能的测试评价，该压裂液体系在70～100℃下满足sY／T6376—1998压裂液通用技术条件标准，由此确定有效基液质量分数下有效生产交联比的范围，为进入现

7、场实施提供携砂性能保障．2．1．1添加剂加量(1)有效稠化剂质量分数的确定．有效稠化剂质量分数是指能够交联成可调挂的冻胶的稠化剂质量分数．实验发现，该体系有效稠化剂质量分数为0．3～O．4，基液黏度为25．5～33mPa·S，并且在相应的交联比下具有耐温耐剪切性能，能够满足工艺携砂要求．(2)破乳助排剂加量的优化．由于低孔低渗储层孑L喉细小，孔隙越小物质比表面积越大，其吸附力越强，吸附的物质越多，流动阻力越大，渗透率越小，造成贾敏效