方解石的含量,酸化

水平井技 术从本质上来说是一种兼具造穴、 布缝和导流效果 3 的集成技术 , 对低渗和低压储层增产效果显著。 2(包括泥岩、 粉砂质泥岩、 泥质粉砂岩 ) 次之, 平均分 别为 1 . 28% 和 4 . 57 % , 砂岩 类 ( 包括粉砂 岩、 细砂 岩、 中砂岩 ) , 平均分别为 0 . 74 %和 2 . 45%。 煤的抗压强度低于砂岩和泥岩, 在原地应力相 近的条件下 , 破裂煤层的压力低于围岩 ; 煤弹性模量 低于砂岩与泥岩, 在压裂作用下 , 裂缝 宽度变化 较 大。 采用一些类型的酸液对这种致密白云岩气藏进行了酸化压裂增产处理,建立起了一个70余口气井酸化压裂处理的大型数据库,用于研究酸液/岩石的相互作用关系,继而确定岩性与酸液类型之间的关系。 本文论述了增产处理的目标、目前在用的酸液、对返排试样的分析、根据返排试样对储层中白云岩与方解石的测试、施工作业的有关14 摘要 Khuff 碳酸盐岩气藏由于其固有 的非均质特性 , 使其成为实施酸化压裂的理 想储层。

采用一些类型的酸液对这种致密白 云岩气藏进行了酸化压裂增产处理 , 建立起 了一个 70 余口气井酸化压裂处理的大型数 据库 , 用于研究酸液/ 岩石的相互作用关系 , 继而确定岩性与酸液类型之间的关系。 本文 论述了增产处理的目标 、目前在用的酸液 、 对返排试样的分析 、根据返排试样对储层中 白云岩与方解石的测试 、施工作业的有关数 据资料 、对酸化压裂增产处理的分析和测井 岩相与酸液的关系等研究成果。

主题词 碳酸盐岩气藏 酸化压裂 岩 相 酸液类型Khuff 储层是一种深层的天然气气藏 , 主要由 白云岩与石灰岩层段组成 , 下伏于沙特阿拉伯东部 Ghawar 大油田的下面。 Khuff 气藏含有一些由页岩 、 硬石膏层或非渗透性小层组成的薄夹层 , 这些夹层可能会起到非渗流层或裂缝遮挡层的作用。 尽管 Khuff 气藏的储层温度在 280 ～ 300 υ 之间 , 但它仍 不失为实施酸化压裂增产处理的理想候选气藏。 对 Khuff 气藏实施的酸化压裂增产处理使得气 井达到了高的天然气产量 , 从而要求在 Hawiyah 和 Haradh 油田修建 2 个新的天然气处理厂。

在典型的施工作业中 , 泵注酸液的体积为 1500～2000gal/ ft , 酸化压裂的结果是良好的 , 但由 于得不到油井的长期生产数据资料 , 故对早期酸化 压裂处理进行优化改进是困难的。 乳化酸 、层内凝 胶酸 、甲酸/ HCl 和黏弹性酸此后都曾被采用 , 取 得了各种不同的增产效果。 为了试图消除气井产量的递减 , Sau2 di Aramco 公司开始根据诸如渗透率 、孔隙度和酸 液滤失量等储层特性参数对酸化压裂处理进行优化 研究。

这种优化设计研究制定了酸液的选择 、酸液 用量和施工作业分级步骤的限制条件。 二 、增产处理的目标酸化压裂是对碳酸盐岩储层进行增产处理的基 本方式之一 , 有利于提高作业井产量的主要因素是 酸蚀裂缝的导流能力和酸液的穿透距离。 酸液的穿 透距离是酸液的滤失量 、缝宽 、泵注排量和泵注酸 液体积的一个函数。

裂缝导流能力是在沿着裂缝的 某一位置 ( 在该位置裂缝处于张开状态 , 但在发生 了闭合之后会保持同井筒的连通) 酸蚀裂缝有效宽 度的一个函数。

如果压裂处理设计合理 , 且在现场 施工中采取了正确的工艺措施 , 那么便可获得增产 收益和实现气井的长期有效生产。 增产处理气井会 在投产初期以高的产量生产 , 且气井的最终采收率 比非增产处理气井的要高。 三 、目前在用的酸液目前 , 在对 Khuff 储层进行的酸化压裂中使用 了两种酸液程序 , 一种是在泵注前置液施工阶段添 加的层内凝胶酸 , 另一种是此后的施工阶段往层内 凝胶酸中添加的乳化酸。 两种施工处理都使用闭合 裂缝酸 ( 质量分数为 0128 的 HCl ) , 在低于地层闭 合压力的条件下泵注。 四 、对返排试样的分析采用了在酸化处理后对产出液进行化学分析的 工艺方法 , 并对一些气田实施的酸化处理效果进行 了分析。

方解石含量

为了评价酸化压裂处理的效果 , 采集了返 排流体的试样 , 并对试样中关键离子的浓度进行了 测试。 钙和镁的浓度采用电感耦合氩等离子发散分 光学方法予以测试 , 酸浓度则采用酸碱滴定法予以 确定。 http//www.cnki.net 张芳 碳酸盐岩气藏的酸化压裂技术 15五 、根据返排流体试样对白 云岩与方解石的测试 返排流体试样可用于确定被处理储层的性质和 被酸液溶解的碳酸盐岩矿物的类型。 用于确定酸液 与岩石反应的一种方法是检验返排流体试样中的钙/ 镁质量比。 ◇ 层内凝胶酸 ; ◇ 在泵注层内凝胶酸施工阶段泵注的乳化酸 ; ◇ 在泵注黏弹性酸施工阶段泵注的乳化酸。 乳化酸的体积根据酸液体积而定 , 占总酸液体 积 0130 ( 体积分数 ) 的柴油体积用量不予考虑。 总酸液体积包括了后期层内凝胶酸泵注阶段注入的 酸液。 2 , 储层数据目的 层 中 含 有 方 解 石 ( CaCO3 ) 和 白 云 岩 CaMg ( CO3 ) 2。

地层岩石中镁的主要来源是白云 岩 , 在纯净的白云岩中钙与镁的质量比为 1167。

返排流体试样中的钙和镁的浓度可用于确定被处理 地层中方解石与白云岩的含量。 在压裂处理中应用 酸液中不含有大量的钙或镁离子。 的所有酸液都采用低含盐量水配置而成 , 所应用的 由于最初获取的少量测试值只代表酸化顶替液 的参数值 , 故这些测试值不予考虑。 这部分试样的 数量根据返排试样中的氯化物浓度予以确定。 这种 工艺过程可通过对从 SA 1 井中获得的测试结果予 以说明 , 该井的酸化压裂目的层是 B 层。 最初获 取的少量试样含有低的氯化物离子 , 这些试样代表 了酸化顶替液的液样参数。

此后提取的试样中具有 非常高的钙浓度 , 钙的来源是在钻进目的层过程中 后 , 钙浓度会降低到一个相当稳定的常数值。

钙镁 比表明 , 地层中方解石的平均含量为 4312 〔 - 2 10 为 60 〔 - 2。