高含硫气藏水平井暂堵分流酸化技术研究及应用

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1、2014年全国天然气学术年会高含硫气藏水平井暂堵分流酸化技术研究及应用钟森丁咚王兴文黄禹忠付育武（中国石化西南油气分公司工程技术研究院）摘要：元坝海相长兴组气藏埋藏超深、温度高、水平井衬管完井，实现长井段均匀酸化极为困难，本文研制了可降解有机纤维暂堵剂，采用高粘压裂液作输送介质，对裂缝或高渗储层进行暂堵，促使酸液分流。优化设计井筒净化措施、暂堵位置、暂堵剂用量和泵注程序，形成多级暂堵分流酸化工艺。该工艺现场实施10口井，暂堵和酸液分流作用明显，暂堵有效率80%以上，增产倍比为2.2～6.1，增产效果显著。该工艺对超深、高温碳酸盐岩水

2、平井均匀酸化有较好的适应性。关键词：超深水平井纤维暂堵剂分流酸化1前言川东北元坝海相长兴组碳酸盐岩气藏埋藏深度6200～7200m、地层压力67～71MPa、地层温度148-159℃、硫化氢平均含量5.53%，为超深高压、高温、高含硫酸性气田。气田开发以水平井、大斜度井为主，水平段钻遇储层非均质性强（表1），Ⅰ类储层比例0-16.3%，Ⅱ、Ⅲ类储层占83.7-100%，酸化时很难实现各段均匀改造。工程上普遍采用分流酸化技术改善气层吸酸剖面不均匀问题，从上世纪80年代开始，发展出了多种分流工艺，主要有：机械封隔分流技术、化学微粒分流（

3、即暂堵酸化）技术、泡沫分流技术、增稠酸分流技术、黏弹性表面活性剂分流技术等，其中前两种应用较多、效果较好[1]。元坝气田以衬管完井水平井为主，完井管柱仅下至造斜点附近，无法实施机械封隔分段改造，采用暂堵分流工艺，间接达到机械分流改造的目的。表1元坝气田部分井水平段钻遇储层非均质性统计备注：①级差：最大值/最小值；②非均质系数：最大值/平均值2暂堵分流酸化工艺原理暂堵分流酸化的主要原理是采用一种可溶性的化学颗粒，利用携带液配制成稳定的悬浊液，作为暂堵混合液，酸化时泵注进地层中。根据流动阻力最小的原理，暂堵液将优先进入流动阻力较小的高渗

4、透层或裂缝，在地层表面快速形成封堵性的滤饼层，阻碍后续酸液继续进入高渗透层。技术关键是通过形成低渗透性的滤饼来逐渐减小层间差异，调节各层的注入能力，最终达到各层均匀进酸的目的[2]。作者简介：钟森（男，1981.12-），工程师。2010年毕业于中国石油大学（北京）油气田开发专业，获硕士学位，现从事储层改造设计与研究工作。地址：四川省德阳市旌阳区龙泉山北路298号（618000），电话：13778207252，E-Mail:senyu521@126.com。511井号水平段长（m）渗透率（10-3μm2）级差非均质系数最大值最小值均

5、值YBX192153.780.051.511075.6035.62YBX271725.100.051.08502.0023.24YBX38381273.300.0268.1763665.0018.68YBX4449789.870.0481.6019746.759.68YBX533823.230.031.46774.3315.91YBX673440.520.0031.7013506.6723.842014年全国天然气学术年会目前，国内外所使用的酸化暂堵剂主要有固体颗粒状暂堵剂、有机冻胶类暂堵剂以及纤维类暂堵剂等，其中以固体颗粒和纤维暂

6、堵剂为主[3-4]。普光气田海相储层埋深5500m左右，采用树脂覆膜包裹碳酸钙颗粒暂堵剂进行酸压改造，取得了一定的效果，但是出现暂堵剂溶解不彻底引起堵塞裂缝、埋产层的现象，影响工艺效果[5]。纤维暂堵技术主要应用在常规暂堵剂性能无法满足要求的高温高压储层中，从国外肯基亚克油田、国内川东石炭系气藏应用情况来看，气藏埋藏深度都在5000m左右、温度120℃以上[6-7]。本文研制了一种可降解纤维暂堵剂，采用聚合物压裂液作为携带介质，高粘暂堵液起到化学和物理双重暂堵作用，可在高温残酸中自动降解，实现零残留。相对其它分流技术，该工艺具有廉价

7、、施工方便的优点，一定程度实现了分流酸化的目的。3纤维暂堵剂性能评价3.1纤维暂堵效果评价本文研发的有机纤维暂堵剂性能稳定、韧性强，在水中5s内自动均匀分散。携带介质采用高浓度瓜胶压裂液，混合后的暂堵液粘度大于500mPa.s（图2）。室内进行暂堵液的暂堵效果实验（表2），岩心通过暂堵液暂堵后，渗透率降低1100倍以上，驱替压力大大增加，说明暂堵效果显著；暂堵后采用盐酸解堵，岩心渗透率恢复率达91%，对渗流通道基本没有伤害作用。图1可降解有机纤维实物图图2高粘压裂液混合暂堵纤维后的暂堵液表2暂堵液的暂堵效果实验3.2纤维降解性能评价

8、为实现酸化后裂缝的清洁畅通，暂堵剂必须有较好的溶解性，室内溶解实验数据表明，70、90℃高温条件下清水中2小时溶解率达到50%以上，盐酸中2小时内溶解率高于90%（表3）。元坝长兴组气藏温度达到150℃，实际的降解速度、降解率会更高。