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1、塔 里 木 盆 地碳酸盐岩储层改造实践与认识四川石油管理局井下作业公司二 OO 六年二月目 录1 塔里木盆地碳酸盐岩储层改造工作概要 .11.1 碳酸盐岩储层改造的历史工作量 .11.2 碳酸盐岩储层改造施工工艺及其优化 .22 塔里木盆地碳酸盐岩储层改造工艺应用现状与分析 .82.1 碳酸盐岩储层酸压技术的发展与现状 .82.2 碳酸盐岩加砂压裂工艺技术的应用及分析 .112.3 塔里木储层改造的质量控制体系建立及实施 .142.4 碳酸盐岩储层改造工艺现状的认识与体会 .163 塔里木盆地碳酸盐岩储层改造难点 .173.1 塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩储层特征认识 .173.2 塔里木盆地奥陶
2、系碳酸盐岩储层改造难点分析 .184 四川盆地碳酸盐岩储层特征、改造路线和主要作法 .204.1 四川盆地碳酸盐岩油气藏的主要特点 .204.2 四川盆地碳酸盐岩油气藏改造的思路及原则 .214.3 四川盆地碳酸盐岩油气藏改造的作法 .215 碳酸盐岩储层改造的认识与建议 .235.1 开展系统-全面-动静结合的油藏地质研究 .235.2 开展完井方式与施工层段的优化研究 .245.3 压裂控制缝高、降滤失方面目前还有深入的研究空间 .255.4 测试压裂工艺(工艺试挤)的重要性不容忽视 .265.5 区域地应力研究成果对于碳酸盐岩储层改造具有重大意义 .265.6 碳酸盐岩酸压工艺技术开始逐
3、步向变粘度酸液体系发展 .275.7 酸压改造要尽力追求工艺一次性到位率,避免重复作业 .275.8 开展提高碳酸盐岩加砂工艺技术有效率的研究 .275.9 开展系统扎实的储层改造后评估研究并完善配套评价手段 .285.10 开展新工艺现场应用的装备配套和完善 .285.11 探索适应于塔中特殊地理环境下储层改造的工程组织形式 281塔里木盆地碳酸盐岩储层改造实践与认识按照会议专题的安排，本文回顾总结了塔里木油田碳酸盐岩储层改造工艺的发展，分析了目前储层改造的现状，分析以四川井下作业公司承担的施工井为主，也吸收和应用了其他研究、施工单位的作业成果和资料，针对四川碳酸盐岩储层改造实践也作了一些简
4、单的介绍，其目的是为塔里木碳酸盐岩储层改造工艺提供一些思路。1 塔里木盆地碳酸盐岩储层改造工作概要碳酸盐岩储层在塔里木盆地有较大范围分布，以轮南、塔中、英买力、牙哈、玛扎塔格等地区为典型，主要包括奥陶系灰岩储层和震旦系、寒武系白云岩储层，其中以奥陶系灰岩储层为主，奥陶系储层目前重点勘探区块在轮南地区、塔中地区和英买力地区。本文以轮南、塔中奥陶系为论述对象。塔里木盆地第一次碳酸盐岩储层酸化是 1988 年 5 月 3 日轮南 1 井奥陶系储层酸化，2004 年塔里木油田在塔中成功实施碳酸盐岩储层加砂压裂改造并取得良好效果。目前塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩油藏倍受国内石油界关注，由于碳酸盐岩储层特殊的
5、油藏地质特点，塔里木盆地碳酸盐岩油气藏勘探开发经历了一个曲折的历程，积累了丰富的实践经验，随着新的钻井、试油、储层改造技术的应用和发展，塔里木碳酸盐岩储层勘探开发进入了新的历史阶段。1.1 碳酸盐岩储层改造的历史工作量到 2005 年 12 月上旬止，塔里木油田碳酸盐岩储层一共开展储层改造措施作业227 井次，其中含 15 井次灰岩加砂压裂施工。轮南-塔中统计资料表明，碳酸盐岩储层改造 18 年来的有效率平均为 64.7，其中轮南地区措施有效率高于塔中地区。作为较早在塔里木探区从事井下作业工程技术服务的专业化公司，四川井下作业公司承担了塔里木油田碳酸盐岩储层改造的大量工作，包括专项技术研究、单
6、井施工作业方案设计以及现场施工作业,积累了大量实践经验，为塔里木油田碳酸盐岩储层改造和工艺进步作出了应有的贡献。1.1.1 轮南奥陶系储层改造历史工作量自 1988 年至 2005 年 12 月轮古 391 井酸压施工，轮南地区奥陶系共开展储层改造施工作业 163 井次，其中加砂压裂 3 井次。储层改造作业有效 107 井次，有效率270%，在 2000 年以后，轮南奥陶系储层改造作业保持了较高的措施有效率（图 1）。1.1.2 塔中奥陶系储层改造历史工作量及有效性自 1991 年至 2005 年 12 月 4 日塔中 822 井酸压，塔中地区一共开展储层改造施工 64 井次，其中灰岩加砂压裂
7、 12 井次。措施有效率平均为 62.5(图 2)。图 1 轮南奥陶系历年来储层改造工作量及有效性情况图 2 塔中奥陶系历年来储层改造工作量及有效性情况1.2 碳酸盐岩储层改造施工工艺及其优化1.2.1 碳酸盐岩储层酸化压裂改造工艺1.2.1.1 酸液体系先后使用的酸液体系有常规酸酸液体系、胶凝酸酸液体系、乳化酸酸液体系、表活酸酸液体系、变粘酸酸液体系（DoWell/地面交联酸/TCA 变粘酸）。1.2.1.2 酸压及配套工艺技术成功使用的酸压(化) 及配套施工工艺主要有：31.2.1.2.1 常规解堵酸化在 1995 年以前，塔里木盆地碳酸盐岩储层改造主要是常规酸解堵酸化，同时由于设备原因，
8、施工参数较低，不能完全达到解放储层、认识储层的目标。1.2.1.2.2 前置液胶凝酸酸压1995 年 3 月 9 日在塔中 30 井奥陶系储层酸化，开始胶凝酸体系在塔里木的推广应用。前置液胶凝酸酸压是使用最普遍使用的施工工艺。1.2.1.2.3 多级注入前置液胶凝酸酸压这是在需要得到长远酸压沟通距离的目标情况下比较普遍使用的一种工艺。1.2.1.2.4 前置液乳化酸酸压乳化酸酸压主要用于近井储层物性条件较差，需要远端沟通的井，以及部分酸压老井或原酸压无效井的重复酸压。1.2.1.2.5 多级注入表活酸酸压表面活性剂缓速酸酸作为 90 年代最新开发的深度酸压工作液，表面活性剂缓速酸体系以低分子特
9、种表面活性剂为缓速剂。从 2002 年 7 月份投入现场试验了多井次。1.2.1.2.6 多级注入变粘酸酸压塔里木油田先后应用了 3 种可变粘度的变粘酸酸液体系，即 Dowell 的 LCA 滤控酸、DMJ130 地面交联酸和 TCA 温度控制变粘酸体系。采用多级注入变粘酸酸压工艺在轮古 13 井、塔中 82 井、塔中 823 井等的应用取得了较好的增产效果。1.2.1.2.7 闭合酸化技术碳酸盐岩储层的酸压施工中采用闭合酸化技术，用于提高酸蚀裂缝的缝口导流能力，尤其对于稠油井。1.2.1.2.8 超大规模前置液酸压作为碳酸盐岩酸压工艺技术的探索，在轮南地区开展了多井次的超大规模前置液酸压施工
10、，用于探测储层缝洞发育特征以及探索超大规模前置液酸压的改造效果。1.2.1.2.9 混氮气酸压混氮气酸压具有降滤、缓速、助排、清缝等作用，但施工难度较大，裂缝型储层助排作用也不甚明显，在一定程度上限制了应用范围。41.2.1.3 酸压工艺技术应用情况1.2.1.3.1 轮南奥陶系酸压工艺的应用情况2000 年以来轮南的酸压作业中（87 井次），一共实施了 10 种酸压（化）施工工艺，7 种酸压酸液体系（图 3）。图 3 轮南地区 2000 年以来压裂酸化工艺类型分析在工艺运用上，胶凝酸体系的工艺使用率为 80%，工艺有效率 80%，反应了轮南奥陶系储层酸压施工的总体趋势以胶凝酸酸液体体系为主。
11、作为 2004 年2005 年间逐步试验使用的地面交联酸和 TCA 变粘酸，目前的施工有效率较高，但由于施工井次相对有限，现场应用效果还需要进行一步试验评价。1.2.1.3.2 轮南奥陶系酸化压裂工艺参数分析图 4 轮南地区 2000 年以来酸化压裂施工参数的演变5分析轮古碳酸盐岩储层酸压改造的参数演变趋势（图 4），可以看出在 2001 年施工的压力和排量参数是最高的，其后的 20022004 年施工参数均为调低趋势。1.2.1.3.3 塔中奥陶系酸压工艺的应用情况塔中奥陶系采用了 6 种酸化压裂工艺类型，自 1995 年开始引进使用胶凝酸，胶凝酸逐步成为工作液主体，胶凝酸使用率达到 63(
12、图 5)。图 5 塔中地区历年压裂酸化工艺类型分析1.2.1.3.4 塔中奥陶系酸化压裂工艺参数分析图 6 塔中地区压裂酸化施工参数历史演变通过分析（图 6）施工参数看出，2002 年以后的塔中奥陶系改造，施工排量和液量变化不大，施工压力逐年升高，反应了施工难度(包含液体摩阻性能增加)越来越大。61.2.2 碳酸盐岩储层加砂压裂改造工艺1.2.2.1 碳酸盐岩加砂总体实施情况自 2004 年在塔中 621 井成功实施加砂压裂开始，塔里木油田先后开展奥陶系储层加砂压裂 15 井次，其中塔中地区 12 井次，轮南地区 3 井次（表 1）。加砂压裂支撑剂的选择一般采用 40-60 目或 30-50
13、目陶粒，有的井也采用 40-60 目和 20-40 目两种陶粒施工，且采用小陶粒在前，大陶粒尾追在后的复合铺置方式。在 TZ621 井、TZ622 井、TZ82 井、TZ241 井等井取得了较好的增产效果。表 1 塔里木盆地碳酸盐岩加砂施工井统计施工参数 挤入地层量井号 施工日期 施工井段 m 段长 m 完井方式 泵压MPa排量 m3/min砂浓度 kg/m3压裂液m3 砂(t)TZ621 2004.10.16 4851.1-4885.0 33.9 裸眼 57.2-65.8 4.5 180-730 358.73 53TZ122 2004.11.1 4631.88-4733.92 102.04
14、裸 眼 58-61 4.0-4.4 383 428 71TZ71 2004.11.9 5090-5104 14 射孔 65-70 3.98-4.02 360-420 410.6 64TZ622 2004.11.11 4913.52-4925 11.48 裸 眼 58-60 5.5-5.8 360-440 451.1 81.5TZ70C 2004.11.26 4754-4830 76 裸眼 64.7 4.6 360 409.55 64.9TZ71 2004.11.29 5020-5037 17 射孔 6876 3.84.2 359 391.6 61.9TZ4-7-38 2005.4.16 3936.43-3985.5 49.07 裸眼 52-57 5.0 350-550 407.7 71.3TZ82 2005.5.22 5349.52-5385 35.48 裸眼 76-84 3.7 360 343.98 25.3LN621 2005.4.12 5720.8-5785.5 64.7 裸眼 7094 5.06.3 400 328.6 48.6TZ54 2005.5.26 5832-5858 26 射孔 70.3-86 4.1-4.8 370 371.1 68.9TZ54 2005.6.27 5745-5764 19 射孔 82-95 3.3-3.
