川东北地区天然气井酸压工艺技术现状 天然气井

　　摘要:川东北地区天然气储量丰富，最大程度的勘探和开发事在必行，也是今后努力的方向。酸压是碳酸盐岩油气藏有效的储层改造和增产措施之一。川东北地区高压、超高压、高含H2S气藏的特点对酸压工艺技术提出了更高的要求。本文对川东北地区天然气井酸压工艺技术现状、存在的技术难点和采取的应对措施和下步研究方向进行了介绍。
　　关键词:川东北;天然气井;增产措施 酸压
　　
　　一、前言
　　
　　随着川东北地区海相勘探的逐步深入，深层、超深层碳酸盐岩的勘探试气工作取得了较大的发展，面对高压、超高压、高含H2S的气藏，如何通过改造获取最大程度的地层产能，正确的评价油气储量，成为当前亟待解决的问题。对于川东北海相碳酸盐岩储层，普通的酸压难以达到较好的改造效果，高压、超高压、高含H2S的特点为酸压改造工艺带来了新的难题，针对复杂气藏的改造工艺以及各种相关的配套工艺的针对性研究成为今后勘探开发的重点。
　　酸压是碳酸盐岩油气藏有效的储层改造和增产措施之一，也是探井试气过程中认识油气藏的有效手段，其成功与否取决于酸压后酸蚀裂缝导流能力大小和有效酸蚀缝长。对于深井高温地层而言（4000～6000m，120～150℃），酸蚀裂缝导流能力取决于地层闭合压力、岩石抗压强度、岩石的酸蚀量以及沿裂缝面酸蚀形状的不规则程度等等。酸压形成的有效酸蚀缝长主要受酸岩反应速度和酸压流体的滤失特性控制，而影响酸岩反应速度的主要影响因素有地层温度、酸液及岩石类型、酸液浓度、同离子效应、酸液流速和地层压力等。
　　
　　二、酸压工艺难点
　　
　　川东北地区二叠系、三叠系碳酸盐岩储层主要特点是：储层埋藏深（4000～6000m），储层温度高（120～150℃），储层基质渗透率很低，裂缝、孔洞较发育，地层孔隙压力高、H2S含量高，岩石闭合应力高。针对这类超深井进行酸压改造存在如下技术难点：
　　1、储层埋藏深，这给酸压工艺和酸压工作液带来许多困难。酸压施工时油管摩阻高，要求采用稠化酸或降阻酸体系以降低摩阻，以利于压开地层。
　　2、地层温度高，H2S含量高，为了保证酸压施工顺利成功，保证施工时井下管柱及工具的安全并取得好的效果，对耐高温缓蚀剂提出更高要求。
　　3、岩性以灰岩、白云岩为主，酸蚀有效缝长主要受酸岩反应速度控制，酸液必须具有良好的缓速性能。
　　4、储层是基质渗透率很低的灰岩和白云岩，酸压时裂缝壁面易形成酸溶蚀孔，酸压工作液滤失严重，要求采用多级注入稠化酸酸压，以获取较长的有效酸蚀缝长，尽量沟通天然裂缝系统。
　　5、地层闭合压力在65MPa以上，酸压施工后裂缝重新闭合，有效酸蚀裂缝导流能力下降快，对酸压有效期有很大的影响。因此建议采用闭合酸压技术提高有效酸蚀裂缝导流能力。
　　6、储层为低孔低渗特征，钻井泥浆对储层伤害较严重。增加了试油测试获取资料的困难，而且储层伤害后，地层破裂压力将增大，对酸压设计和施工提出更高的要求。
　　7、适合高压深层的酸压测试联作管柱及封隔器等工具需配套完善。在已实施酸压的气井中，出现过封隔器失封、油管弯曲、管柱漏失、卡钻等情况，所以适合高压深层的封隔器的引进开发和管柱受力分析应用研究成为重要的研究内容。
　　8、针对高含H2S储层的酸液体系需要进一步完善。目前实施酸压改造的工作液均为胶凝酸酸液体系，由于川东北地区气藏的高含H2S的特点，储层中S2-、SO42-和SO32-的含量较高，酸液体系及相应添加剂中必须防止氧化性强的物质的影响。
　　9、酸压后测试评估技术需要加强。目前进行的测试手段针对酸压后储层的试井解释评价相对比较薄弱，压力降落分析、井底电子压力计的施工数据回归拟和分析、压后恢复试井解释、DST测试和压力油藏数值模拟进行产量历史拟合分析等研究方法还没有得到应用，通过压后压力恢复试井测试和拟和分析，可以有效评价改造效果，进一步加深对改造后的储层特征的认识。
　　10、返排技术
　　酸压后返排控制技术虽得到一定程度的应用，但还没有在理论上进行计算分析，包括关井时间控制、放喷压力控制，确定合理的生产压差等等均会影响酸压后裂缝导流能力，进而影响酸压效果。
　　
　　三、应对措施及下步研究方向
　　
　　1、酸前储层描述。认真分析研究川东北地区的气藏构造地质特征，通过对岩心、测井、测试等资料的分析和解释，掌握裂缝及溶孔的发育及分布规律。通过对钻井、完井和试气作业过程的控制分析，研究储层伤害机理。
　　2、模拟储层条件下的室内试验。开展超深地层在高温、高地应力与高孔隙压力条件下岩石力学参数与物性研究，测定岩石应力参数，获取地层破裂压力、闭合压力。通过岩心敏感性实验分析，研究储层的敏感特征。
　　3、耐高温降阻缓速酸、清洁变粘酸、地下交联酸体系的研究。针对川东北地区气藏埋藏深、高含H2S的特点，通过室内分析研究和现场应用相结合，解决酸液体系与高含H2S的储层的地层矿物和流体的配伍性，研究稠化酸、变粘酸的流变学特性，研究反应速度低、滤失小、作用距离长、摩阻低、对储层伤害程度低、易破胶和易返排的稠化酸、变粘酸和交联酸酸液体系。筛选评价耐高温120～150℃的缓蚀剂、降阻稠化剂、铁离子稳定剂等添加剂。
　　4、酸压注入工艺技术研究。针对川东北地区特殊的储层压力条件，结合研究的酸液体系特征，通过施工工艺方法及施工参数优选，研究可以实施的最优的酸压方案，开展前置液酸压技术，多级注入酸压和闭合酸压工艺技术试验研究，对酸压规模进行优化分析，优选适合于川东北地区储层的酸液体系及工艺方法。
　　5、适合高压深层的酸压测试联作管柱的研究。根据川东北地区储层特点，研究超深井酸压施工管柱结构，通过管柱受力分析实现高压防H2S封隔器及相应测试工具的配套优化组合，满足既能够把酸液替入井底，减少井筒液体进入储层，降低储层伤害的目的，又能够保证酸压施工顺利成功的管柱组合。
　　6、酸压后测试评价分析。通过施工参数分析，压力降落分析、井底电子压力计的施工数据回归拟和分析、压后恢复试井解释、DST测试和压力油藏数值模拟进行产量历史拟合分析等研究方法，对酸压后效果进行评价，进一步分析研究储层的滤失特点，加深对储层的认识，在评价措施效果的同时为后期改造提供依据。
　　7、根据酸液与储层反应特征开展返排技术研究。包括关井时间控制、放喷压力控制，确定合理的生产压差，在整个酸压施工过程中的室内和现场质量控制要求等等，形成适合川东北地区的酸压技术体系。
　　
　　四、结论
　　
　　经过不断的研究和完善，将使酸压技术成为川东北地区深部碳酸盐岩油气藏开发的主要增产手段，为该地区今后的开发提供有力的工艺技术支持，也为南方深部海相碳酸盐岩储层的开发工艺技术的完善和提高提供指导，从目前勘探工作的发展方向来看，进行深部碳酸盐岩储层开发技术的研究必将为储量的确定和勘探开发部署提供有力的保障。