專利名稱：低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低滲透碎屑巖油層的試油工藝及開(kāi)采工藝，特別是涉及到一種低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法。
背景技術(shù)：
低滲透油層由于滲流阻力大，流體運(yùn)移過(guò)程中能量消耗多，地層壓力和流動(dòng)壓力低，生產(chǎn)能力差。目前多采用壓裂工藝試油，初期獲得高產(chǎn)，但產(chǎn)量遞減快，穩(wěn)產(chǎn)能力較差。隨著對(duì)低滲儲(chǔ)層地層特征和傷害原因認(rèn)識(shí)的不斷深入，越來(lái)越多的新型酸液和添加劑及酸化工藝相繼出現(xiàn)并開(kāi)始應(yīng)用，但現(xiàn)場(chǎng)成功率仍不甚理想，與目前對(duì)低滲透碎屑巖儲(chǔ)層成因認(rèn)識(shí)不清有很大關(guān)系。傳統(tǒng)酸化方法及工藝的出發(fā)點(diǎn)脫離了油氣儲(chǔ)層的本身特性，著重于攻關(guān)某種萬(wàn)能酸化配方去普遍適用于各類復(fù)雜油氣儲(chǔ)層，而沒(méi)有根據(jù)碎屑巖油氣儲(chǔ)層本身的特點(diǎn)和條件出發(fā)，制定針對(duì)性強(qiáng)的酸溶配方和策略。目前現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)選酸化設(shè)計(jì)方案主要是通過(guò)各種敏感性試驗(yàn)、酸試劑種類的變化來(lái)評(píng)價(jià)孔隙度和滲透率的變化情況，而不做成因機(jī)理分析，不能達(dá)到真正意義上的優(yōu)選，具有一定的盲目性。因此，雖然酸化施工井較多，總體酸化的成功率卻沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的提高。綜上，目前制約低滲透酸化儲(chǔ)層成功率的主要因素有以下兩點(diǎn)
首先，儲(chǔ)層成因機(jī)制未落實(shí)，陸相低滲透碎屑巖儲(chǔ)層沉積物的結(jié)構(gòu)和礦物成熟度偏低、儲(chǔ)層物性差，孔隙度低、孔喉半徑小、基質(zhì)滲透率低、成巖差異大、應(yīng)力敏感性強(qiáng)、局部裂縫較發(fā)育、宏觀及微觀非均質(zhì)性偏強(qiáng)。低滲透油氣儲(chǔ)層的形成原因主要受控于沉積環(huán)境和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等因素。而沉積期后的成巖作用，包括成巖的原始物質(zhì)、壓實(shí)作用、成巖溫度、成巖的強(qiáng)弱、成巖作用類型和成巖液體性質(zhì)等也是重要的影響因素。對(duì)于特定研究區(qū)的儲(chǔ)層，低滲儲(chǔ)層的成因、微觀因素的作用機(jī)制、具體表現(xiàn)形式的研究在酸化施工前，沒(méi)有及時(shí)準(zhǔn)確的落實(shí)不清。其次，新型酸液和添加劑與低滲透儲(chǔ)層匹配性不好，造成對(duì)儲(chǔ)層的二次傷害。因?yàn)樯顚幽酥脸顚拥蜐B透碎屑巖儲(chǔ)層沉積、成巖作用差異大，膠結(jié)物類型復(fù)雜。新型酸液和添加劑與低滲透碎屑巖的配伍性更差，需要實(shí)驗(yàn)室反復(fù)優(yōu)化篩選。這個(gè)研究層面需要科研人員進(jìn)行巖石礦物學(xué)與油層酸化改造技術(shù)交叉研究，針對(duì)礦物組分的形態(tài)、特性、含量，制定針對(duì)性的配方，設(shè)計(jì)合理的注入順序及注入壓力。此類研究要求工程人員和巖石礦物科研人員互相結(jié)合，才能達(dá)到對(duì)儲(chǔ)層準(zhǔn)確的把握。為此我們發(fā)明了一種新的低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法，解決了以上技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可有效評(píng)價(jià)低滲儲(chǔ)層和提高低滲油層產(chǎn)油能力的低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法。
本發(fā)明的目的可通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法，該低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法包括選擇酸化改造儲(chǔ)層段；對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行儲(chǔ)層微觀分析；根據(jù)該儲(chǔ)層微觀分析結(jié)果，對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行緩蝕酸潛入接應(yīng)；以及根據(jù)該儲(chǔ)層微觀分析結(jié)果，對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行主體酸巖溶擴(kuò)孔。本發(fā)明的目的還可通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)
該低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法還包括在對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行緩蝕酸潛入接應(yīng)的步驟前，根據(jù)該儲(chǔ)層微觀分析結(jié)果，對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行前置液預(yù)處理。該前置液包括鹽酸和氫氟酸。該鹽酸的濃度為13%，氫氟酸的濃度為1%。
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該低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法還包括在對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行主體酸巖溶擴(kuò)孔的步驟后，根據(jù)該儲(chǔ)層微觀分析結(jié)果，對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行后置液除渣。該后置液中包括無(wú)機(jī)防膨劑、有機(jī)粘土穩(wěn)定劑和鐵穩(wěn)劑。在選擇酸化改造儲(chǔ)層段的步驟中，選擇含油性高和距上下含水層距離大的層段。該對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行儲(chǔ)層微觀分析的步驟包括分析巖石構(gòu)架，分析填隙物賦存狀態(tài)，分析粘土礦物類型及特性，評(píng)估潤(rùn)濕性和溶漓試驗(yàn)，以及界定溶蝕速度。在對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行緩蝕酸潛入接應(yīng)的步驟中，使用氟化氫銨作為該緩蝕酸。該氟化氫銨的濃度為10%。在對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行主體酸巖溶擴(kuò)孔的步驟中，該主體酸中包括鹽酸和氫氟酸。該鹽酸的濃度為12%，該氫氟酸的濃度為2%。本發(fā)明中的低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法，為針對(duì)性取樣，設(shè)計(jì)并開(kāi)展了儲(chǔ)層微觀分析測(cè)試，在儲(chǔ)層常規(guī)測(cè)試分析基礎(chǔ)上新增了低滲儲(chǔ)層顆粒組構(gòu)、粒度組成及碎屑性質(zhì)決定的支撐能力等類型參數(shù)的研究，補(bǔ)充了填隙物種類、含量，填隙物在儲(chǔ)層中的微觀賦存狀態(tài)等測(cè)試及評(píng)估環(huán)節(jié)。在明確儲(chǔ)層低滲透成因的基礎(chǔ)上，結(jié)合室內(nèi)巖石礦物溶漓實(shí)驗(yàn)，通過(guò)調(diào)整酸液類型、濃度、注入的先后順序，客觀評(píng)估儲(chǔ)層段各類礦物組分溶蝕效果。本著改善孔喉半徑，增大酸化半徑內(nèi)儲(chǔ)層的滲透率，并有效防止垮塌的原則和目標(biāo)，規(guī)避對(duì)低滲儲(chǔ)層的二次傷害，最大限度的提高儲(chǔ)層的滲透能力。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)酸化工藝實(shí)施要求，制定針對(duì)性強(qiáng)的酸化施工方案。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
經(jīng)過(guò)攻關(guān)研究創(chuàng)新形成了低滲透油層復(fù)合交替酸溶配套改造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了巖石礦物學(xué)研究與油層保護(hù)和改造措施機(jī)理的完美結(jié)合，并完善了儲(chǔ)層低滲特點(diǎn)及傷害機(jī)理分析等方面的研究，有效的評(píng)價(jià)了低滲儲(chǔ)層的品級(jí)及改造潛能。針對(duì)儲(chǔ)層微觀差異性及特點(diǎn)而制定得合理有效的酸化配套方案，實(shí)現(xiàn)了充分利用低滲油層的天然能量，大幅提高了低滲油層產(chǎn)油能力的目的，技術(shù)成果整體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。


圖I為本發(fā)明的低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法的流程 圖2為本發(fā)明的一實(shí)施例中井2918. 54m處灰褐色油浸粉砂巖的不意 圖3為本發(fā)明的一實(shí)施例中井2921. 55m處油斑細(xì)砂巖的不意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。如圖I所示，圖I為本發(fā)明的低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法的流程圖。在步驟101，進(jìn)行針對(duì)性取樣，選擇酸化改造儲(chǔ)層段。選層的原則主要包括兩個(gè)方面首先，目的層段具有較好的含油性，含油級(jí)別選擇油斑級(jí)別以上。在一實(shí)施例中，井的2918. lm-2922. Om井段地質(zhì)錄井、井壁取心、鉆井取心均見(jiàn)到油浸、油斑顯示；其次，目的層段距上下含水層距離較大，在一實(shí)施例中，目的層測(cè)井解釋為上油層(2. 9m)下油水同層，頂部距含油水層距離
10.4m、射孔段底部為油水同層，且距下部另一油水同層距離4. 6m，上下均被泥巖封隔。流程進(jìn)入到步驟102。 在步驟102，對(duì)酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行儲(chǔ)層微觀分析，包括分析巖石構(gòu)架、填隙物賦存狀態(tài)、粘土礦物類型及特性，評(píng)估潤(rùn)濕性和溶漓試驗(yàn)，以及界定溶蝕速度等。流程進(jìn)入到步驟103。在明確儲(chǔ)層低滲成因的基礎(chǔ)上，結(jié)合室內(nèi)巖石礦物溶漓實(shí)驗(yàn)，酸液濃度優(yōu)選及目的層多敏低滲的特征，制定了本次酸化方法。在步驟103，對(duì)酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行前置液預(yù)處理，采用13%鹽酸+1%氫氟酸作為前置液對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行預(yù)處理，主要目的是溶解孔喉中的含鐵白云石并促使油層潤(rùn)濕性發(fā)生反轉(zhuǎn)，解除粘土礦物對(duì)油相的束縛作用，保障酸液進(jìn)入后與填隙礦物的反應(yīng)較為充分。流程進(jìn)入到步驟104。在步驟104，對(duì)酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行緩蝕酸潛入接應(yīng)，氟化氫銨(NH4HF2)本身酸性極弱，對(duì)孔喉填隙物溶解作用甚微，但將其潛置于儲(chǔ)層內(nèi)部，遇鹽酸則會(huì)緩慢分解出氟化氫(HF)，進(jìn)一步溶蝕硅酸鹽填隙物，其“慢速”的另一個(gè)效果則是不容易使鈣離子與氟離子結(jié)合形成氟化鈣(CaF2)沉淀。流程進(jìn)入到步驟105。在步驟105，對(duì)酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行主體酸巖溶擴(kuò)孔，主體酸是一種輕配土酸，本身對(duì)碳酸鹽膠結(jié)和粘土充填混合型儲(chǔ)層的溶蝕效率較高，但由于在本井層中前置液的作用，進(jìn)入的主體液有三種效應(yīng)一是繼續(xù)溶解近井帶儲(chǔ)層喉道內(nèi)充填物；二是為深層前置液提供鹽酸；三是2%的土酸繼續(xù)溶蝕深部粘土雜基(碳酸鹽已被前置液溶去)。流程進(jìn)入到步驟106。在步驟106，對(duì)酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行后置液除渣由于前述酸溶步驟的實(shí)施，此時(shí)儲(chǔ)層中存有大量的殘酸，粘土礦物隨著酸度的降低可能恢復(fù)膨脹性能，因此后置液中必須加入無(wú)機(jī)防膨劑；游離的粘土必須加入有機(jī)粘土穩(wěn)定劑加以固定；含鐵白云石的溶解會(huì)游離出大量的鐵離子，必須加入鐵螯合劑加以穩(wěn)定。這幾類配劑也可以隨前置酸注入地層，但考慮其生成物的復(fù)雜性，在本井段采用后置注入方式。流程結(jié)束。施工過(guò)程應(yīng)強(qiáng)化如下環(huán)節(jié)首先，采用土酸、緩釋酸交替擠入，達(dá)到深部酸化，改善地層滲流能力；其次，目的層距離上下含油水層較近，控制施工排量、壓力，避免酸蝕裂縫壓穿水層；再次，地層壓力系數(shù)較低，伴注液氮，提高酸液返排率；此外，采用酸化泵抽排液一體化管柱，酸化后不噴直接下桿排液，加快排液速度。具體酸化配方如下表I所示
表I儲(chǔ)層段酸化改造配方
權(quán)利要求
1.低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法，其特征在于，該低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法包括 選擇酸化改造儲(chǔ)層段； 對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行儲(chǔ)層微觀分析； 根據(jù)該儲(chǔ)層微觀分析結(jié)果，對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行緩蝕酸潛入接應(yīng)；以及 根據(jù)該儲(chǔ)層微觀分析結(jié)果，對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行主體酸巖溶擴(kuò)孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法，其特征在于，該低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法還包括在對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行緩蝕酸潛入接應(yīng)的步驟前，根據(jù)該儲(chǔ)層微觀分析結(jié)果，對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行前置液預(yù)處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法，其特征在于，該前置液包括鹽酸和氫氟酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法，其特征在于，該鹽酸的濃度為13%，氫氟酸的濃度為1%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法，其特征在于，該低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法還包括在對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行主體酸巖溶擴(kuò)孔的步驟后，根據(jù)該儲(chǔ)層微觀分析結(jié)果，對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行后置液除渣。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法，其特征在于，該后置液中包括無(wú)機(jī)防膨劑、有機(jī)粘土穩(wěn)定劑和鐵穩(wěn)劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法，其特征在于，在選擇酸化改造儲(chǔ)層段的步驟中，選擇含油性高和距上下含水層距離大的層段。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法，其特征在于，該對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行儲(chǔ)層微觀分析的步驟包括分析巖石構(gòu)架，分析填隙物賦存狀態(tài)，分析粘土礦物類型及特性，評(píng)估潤(rùn)濕性和溶漓試驗(yàn)，以及界定溶蝕速度。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法，其特征在于，在對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行緩蝕酸潛入接應(yīng)的步驟中，使用氟化氫銨作為該緩蝕酸。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法，其特征在于，在對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行主體酸巖溶擴(kuò)孔的步驟中，該主體酸中包括鹽酸和氫氟酸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法，該低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法包括選擇酸化改造儲(chǔ)層段；對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行儲(chǔ)層微觀分析；根據(jù)該儲(chǔ)層微觀分析結(jié)果，對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行緩蝕酸潛入接應(yīng)；以及根據(jù)該儲(chǔ)層微觀分析結(jié)果，對(duì)該酸化改造儲(chǔ)層段進(jìn)行主體酸巖溶擴(kuò)孔。該低滲透油層復(fù)合交替酸溶方法解決了現(xiàn)有酸化方法成功率低的問(wèn)題，具有可有效評(píng)價(jià)低滲儲(chǔ)層和提高低滲油層產(chǎn)油能力的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B43/27GK102953718SQ201110389148
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者王永詩(shī), 張守鵬, 滕建彬, 趙銘海, 謝忠懷, 王偉慶, 李保利, 劉華夏, 田方 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院