文档介绍：基岩的水力喷射压裂技术研究与应用
李松涛 【摘要】跃进油田东高点基岩储量预测比较困难,而基岩风化壳主要以裂缝层储油为主;水力喷射压裂技术是利用水射流的独特性质进行储层改造的新技术,其具有不使用任何机械密封装置即可实现一段或多段基岩的水力喷射压裂技术研究与应用
李松涛 【摘要】跃进油田东高点基岩储量预测比较困难,而基岩风化壳主要以裂缝层储油为主;水力喷射压裂技术是利用水射流的独特性质进行储层改造的新技术,其具有不使用任何机械密封装置即可实现一段或多段分层压低渗透油藏直井和水平井。采用水力喷射对基岩进行压裂,通过实验和现场对压裂液、支撑剂、管柱组合等进行优化,使其适合于改造基岩储层,提高单井产量。
【关键词】 基岩?水力喷射?压裂液?现场施工
1 地质概况
跃进油田油层岩性以粉砂岩和细砂岩为主,主要含油层系为第三系上新统下油砂山组(N21)、中新统上干柴沟组(N1)、渐新统下干柴沟组(E31)三套地层。储层物性较好,%,×10-3μm2,且N21、N1油藏物性比E31油藏好。而处于跃井油田的东高点油田基岩整体形状呈贝壳状,向西南方向倾没,上与跃乐河组不整合接触的花岗岩基底,受断层分割严重。目前基岩钻遇最大厚度320米, Km2,构造高部位埋深1690米,构造低部位埋深2150米,为灰白色、褐灰色花岗岩。落实基岩生产井的生产情况,,裂缝层平均厚度124 m,基岩风化壳具有较大潜力。
2 水力喷射原理
随着油田开发的不断深入,开发难度相应的越来越大,常规压裂酸化增产措施有时难以取得好的效果。水力喷枪是通过将压力能转换为动能,将油管流体加压后经喷嘴喷射而出的高速射流(喷嘴喷射速度大于190 m/ s) 在地层中射流成缝的装置。射流作用在喷射通道中形成增压(P增压),环空中泵入流体增加环空压力( P环空)产生裂缝条件:P增压+P环空≥P破裂
整个过程与水力喷射泵作用十分相似,每一个射孔孔道就形成了“射流泵”。根据Bernoulli方程,射流出口附近的流体速度最高,压力最低,流体不会“漏到”其它地方。环空的流体则在压差作用下被吸入地层,维持裂缝的延伸,通过环空注入液体使井底压力刚好控制在裂缝延伸压力以下,射流出口周围流体速度最高,其压力最低,环空泵注的液体在压差作用下进入射流区,与喷嘴喷射出的液体一起被吸入地层,驱使裂缝向前延伸,因井底压力刚好控制在裂缝延伸压力以下,压裂下一层段时,已压开层段不再延伸,因此,不用封隔器与桥塞等隔离工具,实现自动封隔。通过拖动管柱,将喷嘴放到下一个需要改造的层段,可依次压开所需改造井段。
它能够高速的冲击套管和岩石,并对其产生切割作用,是为常规的依靠射孔弹或聚能弹穿透套管和进入底层的射孔和割缝处理补充了一种新的手段。
3 压裂液及支撑剂评价优选
压裂液体系的选择
目前该油田使用的压裂液体系主要有油基压裂液,乳化压裂液,清洁压裂液,水基压裂液(羟丙基胍胶)等。基岩油藏储层属于低温低水敏地层,通过室内试验选择了水基压裂液(羟丙基胍胶)作为基岩油藏压裂的工作液,下表1列出了几种压裂液性能对比效果。
压裂液配方体系优化