碳酸鹽巖酸化實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)技術(shù)與應(yīng)用
定 價(jià):150 元
- 作者:李杰,韓慧芬,桑宇,楊建 著
- 出版時(shí)間:2018/8/1
- ISBN:9787518323067
- 出 版 社:石油工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TE357.2
- 頁(yè)碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開(kāi)本:16開(kāi)
《碳酸鹽巖酸化實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)技術(shù)與應(yīng)用》集成梳理了碳酸鹽巖酸化實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)類型、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)參數(shù)、實(shí)驗(yàn)測(cè)試及數(shù)據(jù)處理方法,介紹了碳酸鹽巖儲(chǔ)層改造轉(zhuǎn)向酸化材料評(píng)價(jià)技術(shù)、酸蝕裂縫形態(tài)特征數(shù)字化模擬技術(shù)、高黏酸液酸巖反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)試等特色技術(shù),并介紹了碳酸鹽巖酸化實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)結(jié)果在井眼軌跡優(yōu)化、井壁穩(wěn)定性分析、酸液體系和轉(zhuǎn)向酸化材料優(yōu)選、施T排量和施工規(guī)模優(yōu)化、酸化工藝措施選擇等方面的應(yīng)用。
《碳酸鹽巖酸化實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)技術(shù)與應(yīng)用》可供從事實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)科研人員以及相關(guān)院校師生參考使用。
碳酸鹽巖油氣藏在全球分布廣泛,儲(chǔ)量巨大。世界上油氣儲(chǔ)量的60%、產(chǎn)量的50%來(lái)自碳酸鹽巖油氣藏。該類油氣藏大多數(shù)埋藏較深,非均質(zhì)性強(qiáng),孔隙、裂縫系統(tǒng)復(fù)雜,一般具有低孔、低滲的特點(diǎn)。
中國(guó)碳酸鹽巖油氣藏也有著廣泛的分布,已在四川、渤海灣、塔里木、鄂爾多斯、珠江口、北部灣、百色、柴達(dá)木、酒西、蘇北等盆地獲得發(fā)現(xiàn),包括海相和湖相碳酸鹽巖油氣藏。四川磨溪嘉陵江和雷口坡、川東石炭系、磨溪一高石梯龍王廟組和燈影組等氣藏獲得發(fā)現(xiàn)。2013年7月提交磨溪區(qū)塊龍王廟組713km2基本探明儲(chǔ)量4065.76x108m3。2013年申報(bào)安岳氣田高石梯區(qū)塊燈四上亞段氣藏天然氣控制地質(zhì)儲(chǔ)量2042.9x108m3,磨溪區(qū)塊預(yù)測(cè)地質(zhì)儲(chǔ)量2380.64x108m3.合計(jì)天然氣控制 預(yù)測(cè)地質(zhì)儲(chǔ)量4423.54x108m3。
目前,越來(lái)越多的油氣資源在深層碳酸鹽巖類儲(chǔ)層中被勘探發(fā)現(xiàn),該類油氣藏的特點(diǎn)是儲(chǔ)層埋藏深、地層溫度高、產(chǎn)層厚度大、儲(chǔ)層非均質(zhì)性嚴(yán)重,基質(zhì)中碳酸鹽巖純度高、自然投產(chǎn)率較低,通常需要對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行改造以獲得工業(yè)油氣流。面對(duì)深層碳酸鹽巖油氣藏的特殊性,酸壓改造技術(shù)通常面臨儲(chǔ)層較深、溫度較高、酸巖反應(yīng)速度對(duì)溫度敏感,縫洞發(fā)育造成酸液濾失嚴(yán)重限制了酸液的有效作用距離和穿透深度等一系列難題。鑒于當(dāng)前復(fù)雜碳酸鹽巖儲(chǔ)層的特殊性,一方面壓裂、酸化等工藝措施在勘探開(kāi)發(fā)中發(fā)揮了重要作用,促進(jìn)了酸壓工藝技術(shù)的發(fā)展:另一方面,也對(duì)高溫深井復(fù)雜碳酸鹽巖儲(chǔ)層酸壓工藝技術(shù)提出了新的要求。對(duì)此有必要針對(duì)復(fù)雜碳酸鹽巖儲(chǔ)層情況,設(shè)計(jì)一套完整的酸壓效果分析評(píng)價(jià)思路和方法,對(duì)碳酸鹽巖儲(chǔ)層進(jìn)行酸巖反應(yīng)、酸液濾失以及酸蝕裂縫導(dǎo)流能力機(jī)理研究,為酸壓增產(chǎn)施工工藝提供理論基礎(chǔ),同時(shí)為壓裂酸化材料優(yōu)選提供依據(jù)。
對(duì)于碳酸鹽巖儲(chǔ)層,酸化是解除地層傷害、增加產(chǎn)能的常用手段。碳酸鹽巖酸化中,由于碳酸鹽巖一般較純,酸液能完全溶解流經(jīng)孔道,形成孔洞;孔道經(jīng)酸溶蝕而變大的過(guò)程是不穩(wěn)定增長(zhǎng)過(guò)程,依據(jù)最小滲流阻力原則,酸液選擇性流經(jīng)大孔道,大孔道經(jīng)酸液溶蝕后變得更大,滲流阻力越來(lái)越小,得到的酸液越來(lái)越多,經(jīng)過(guò)孔道間的競(jìng)爭(zhēng),只有少數(shù)大孔道得到酸液,其他小孔道幾乎沒(méi)有酸液流過(guò)。流經(jīng)酸液較多的大孔道經(jīng)過(guò)酸液溶蝕,最終形成肉眼可見(jiàn)的蚓孔,蚓孔穿越污染帶,去除污染,達(dá)到增產(chǎn)的目的。由于蚓孔具有無(wú)限導(dǎo)流能力,蚓孔穿越帶相當(dāng)于滲流能力無(wú)限大,直接擴(kuò)大了井筒半徑,因此,碳酸鹽巖酸化中,往往能得到負(fù)表皮,酸化效果較好,增產(chǎn)倍數(shù)較高。
碳酸鹽巖儲(chǔ)層改造評(píng)價(jià)是增產(chǎn)改造工藝類型、施工參數(shù)及液體體系選擇的依據(jù)。各大油田及高校經(jīng)過(guò)多年的連續(xù)攻關(guān),形成了碳酸鹽巖實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)技術(shù),主要有酸溶蝕、酸蝕巖板導(dǎo)流能力、酸巖反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、殘酸傷害、酸化效果、酸液濾失、酸蝕裂縫表面形態(tài)特征定量描述以及近幾年興起的暫堵酸化材料評(píng)價(jià)等方面的實(shí)驗(yàn)。目前中國(guó)石油西南油氣田分公司工程技術(shù)研究院、中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院廊坊分院等實(shí)驗(yàn)室具備在高溫(最高200CC)、高壓(最高200MPa)、酸性介質(zhì)條件下開(kāi)展壓裂酸化機(jī)理、工藝模擬及優(yōu)化、人井材料評(píng)價(jià)等方面的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)能力。
在實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)過(guò)程中,需要對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和評(píng)價(jià)方法進(jìn)行歸納匯總,便于實(shí)驗(yàn)操作人員及委托評(píng)價(jià)人員對(duì)實(shí)驗(yàn)方法和過(guò)程有清晰的認(rèn)識(shí)和了解。首先,規(guī)范實(shí)驗(yàn)方法。目前,實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄、基本數(shù)據(jù)的輸入、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的獲得等多方面都存在一定的問(wèn)題,阻礙了評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)及科研工作的開(kāi)展。其次,通過(guò)設(shè)備改造,擴(kuò)大碳酸鹽巖實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的范圍。酸蝕裂縫導(dǎo)流能力、酸巖反應(yīng)、濾失等幾大類別實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展在壓裂酸化研究中起著非常重要的作用:酸巖反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)是酸壓有效作用距離計(jì)算的關(guān)鍵參數(shù),酸巖反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律不同,其酸液有效作用距離的計(jì)算也不同;酸蝕裂縫導(dǎo)流能力是衡量酸壓成功與否的關(guān)鍵因素之一,影響酸蝕裂縫導(dǎo)流能力的主要因素有酸巖反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)、儲(chǔ)層特性、儲(chǔ)層硬度和裂縫閉合應(yīng)力,通過(guò)酸蝕裂縫導(dǎo)流能力測(cè)試可以優(yōu)選施工參數(shù)、改造工藝及液體體系;儲(chǔ)層發(fā)育有一定的天然裂縫,施工過(guò)程中需要控制濾失。對(duì)于酸壓改造,酸液濾失的同時(shí)與巖石發(fā)生反應(yīng),不斷擴(kuò)大濾失通道,一旦溝通天然微裂縫和形成酸蝕孔道,將大大提高酸液的濾失量,影響酸液作用距離。通過(guò)濾失的測(cè)定,不但可以了解儲(chǔ)層濾失特征,還可以為工藝優(yōu)選提供依據(jù),以達(dá)到改造的目的。以上這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果不但可以為酸化設(shè)計(jì)提供依據(jù),還對(duì)改造工藝類型、施工參數(shù)的優(yōu)選等都有很好的指導(dǎo)意義。
根據(jù)已有的碳酸鹽巖酸化壓裂實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)能力,集成梳理實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)類型及設(shè)備、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)參數(shù)、實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)參數(shù)數(shù)據(jù)處理方法等,從而形成一套適用于碳酸鹽巖酸化評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)技術(shù),作為壓裂酸化工作者的實(shí)驗(yàn)技術(shù)手冊(cè)。
同時(shí),在編寫(xiě)過(guò)程中,依托了磨溪一高石梯龍王廟組碳酸鹽巖油氣藏儲(chǔ)層改造實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)。該儲(chǔ)層巖性為白云巖,Ⅰ Ⅱ類儲(chǔ)層發(fā)育,在縱橫向剖面上具有一定的非均質(zhì)性。I類、Ⅱ類、Ⅲ類儲(chǔ)層在縱向上和橫向上均不同程度發(fā)育,存在層段間吸酸能力的差異。同時(shí),儲(chǔ)層縫洞比較發(fā)育,鉆井液容易漏失進(jìn)入地層堵塞裂縫,降低油氣藏產(chǎn)能。龍王廟組儲(chǔ)層改造面臨的主要問(wèn)題是要解決不同完井方式下長(zhǎng)水平井段均勻吸酸、縫洞發(fā)育儲(chǔ)層近井地帶解堵和低滲透儲(chǔ)層造長(zhǎng)縫問(wèn)題。通過(guò)儲(chǔ)層物性、巖性、巖石力學(xué)、酸液性能、暫堵酸化材料性能、酸蝕裂縫形態(tài)以及工藝模擬等實(shí)驗(yàn),對(duì)龍王廟組儲(chǔ)層井眼軌跡優(yōu)化、井壁穩(wěn)定性分析、酸液體系和轉(zhuǎn)向酸化材料優(yōu)選、施工排量和施工規(guī)模優(yōu)化、酸化工藝措施選擇等提供了實(shí)驗(yàn)技術(shù)支撐,提高施工參數(shù)設(shè)計(jì)的針對(duì)性和經(jīng)濟(jì)性,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用取得了較好的效果,提高了油氣藏的勘探開(kāi)發(fā)質(zhì)量和效益。
本書(shū)由中國(guó)石油西南油氣田分公司工程技術(shù)研究院組織編寫(xiě)。本書(shū)分為七章,前言由韓慧芬、桑宇編寫(xiě),第一章由彭歡、王良、唐思洪、高新平編寫(xiě),第二章由韓慧芬編寫(xiě),第三章由韓慧芬、曾然編寫(xiě),第四章由唐思洪、閔建、楊建、彭鈞亮、韓慧芬、袁舒航、李翠楠編寫(xiě),第五章由韓慧芬、潘瓊、王良、黃成惠、高新平、馮艷編寫(xiě),第六章由韓慧芬、彭歡、蘇軍編寫(xiě),第七章由韓慧芬、王業(yè)眾、葉頡梟編寫(xiě)。全書(shū)由李杰、韓慧芬、桑宇統(tǒng)稿。
感謝劉同斌專家在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中做出技術(shù)指導(dǎo),本書(shū)集成了中國(guó)石油西南油氣田分公司工程技術(shù)研究院油氣井增產(chǎn)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室多年來(lái)的研究成果,大量的科研人員為書(shū)稿做了大量的工作,同時(shí)成都理工大學(xué)伊向藝教授等為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提供了技術(shù)指導(dǎo),值此書(shū)出版之際,一并感謝。
限于筆者水平有限,本書(shū)難以全面反映碳酸鹽巖實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)技術(shù),也難免有差錯(cuò)與不足,敬請(qǐng)讀者提出寶貴意見(jiàn)。
第一章 碳酸鹽巖儲(chǔ)層酸化改造及實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)技術(shù)發(fā)展
第一節(jié) 碳酸鹽巖儲(chǔ)層改造發(fā)展歷程
第二節(jié) 碳酸鹽巖儲(chǔ)層地質(zhì)特征
第三節(jié) 碳酸鹽巖酸化實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)技術(shù)進(jìn)展
第二章 碳酸鹽巖儲(chǔ)層酸化實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方法及分類
第一節(jié) 實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方法分類
第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)參數(shù)選擇
第三節(jié) 實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)技術(shù)應(yīng)用分類
第三章 碳酸鹽巖儲(chǔ)層物性特征實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)技術(shù)
第一節(jié) 巖石礦物成分測(cè)試
第二節(jié) 儲(chǔ)層物性參數(shù)測(cè)試
第三節(jié) 儲(chǔ)層微觀結(jié)構(gòu)分析
第四節(jié) 儲(chǔ)層物性特征對(duì)酸化工藝的指導(dǎo)
第四章 巖石力學(xué)及地應(yīng)力實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)技術(shù)
第一節(jié) 巖石力學(xué)參數(shù)測(cè)試
第二節(jié) 地應(yīng)力大小及方向測(cè)試
第三節(jié) 大尺寸真三軸水力壓裂模擬測(cè)試
第五章 儲(chǔ)層敏感性實(shí)驗(yàn)及敏感性評(píng)價(jià)技術(shù)
第一節(jié) 敏感性礦物及評(píng)價(jià)指標(biāo)
第二節(jié) 流動(dòng)實(shí)驗(yàn)及敏感性評(píng)價(jià)
第三節(jié) 敏感性測(cè)試結(jié)果及影響因素分析
第六章 酸化材料性能評(píng)價(jià)技術(shù)
第一節(jié) 酸液基本性能評(píng)價(jià)
第二節(jié) 前置液性能評(píng)價(jià)
第三節(jié) 酸巖反應(yīng)能力評(píng)價(jià)方法
第四節(jié) 暫堵轉(zhuǎn)向酸化材料性能評(píng)價(jià)
第七章 酸化工藝模擬實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)技術(shù)
第一節(jié) 酸液穿透實(shí)驗(yàn)
第二節(jié) 儲(chǔ)層傷害及解除效果評(píng)價(jià)
第三節(jié) 酸蝕裂縫導(dǎo)流能力及酸蝕形態(tài)評(píng)價(jià)
第四節(jié) 酸液黏性指進(jìn)實(shí)驗(yàn)?zāi)M
參考文獻(xiàn)