储层改造技术
中国石化报6月9日讯: 4月30日，勘探南方分公司在元坝12井长兴组储层采用射孔—酸压—测试三联作工艺技术，获高产工业气流，井深超过了6500米（井段6692米～6780米），这标志着勘探南方分公司超深井储层改造技术更趋成熟。
南方海相油气储层一般深度都在5500米～7400米，具有高温、高压、高含硫的特性，属于低孔特低渗气藏，尤其是近井带孔渗性较差，因此，储层改造技术是南方海相油气储层增储上产的关键。
实施储层改造技术，一方面可以解除近井地带钻完井污染堵塞，另一方面可以沟通地层深部渗流区域，增加供气面积，增加连通的天然裂缝，为高产创造必要的条件。
然而，川东北地区特殊的地质条件给储层改造带来一系列技术难题。在元坝地区的超深井、超高压井进行测试施工中，要求测试工具的承压要高。然而，目前大部分常规测试工具（包括封隔器）的工作压力都难以满足这一要求，存在刺漏和卡钻等隐患。尤其是元坝地区储层渗透性差，需要的破裂
压力高，酸液很难挤入储层进行有效的酸蚀改造，而超高压酸压施工就存在更大的风险。
这些技术难题得不到解决，直接影响到测试能否成功。一旦出现安全问题，轻则探井报废，重则造成重大事故，其损失难以估量。
围绕两大难题，探索6项工艺技术
勘探南方分公司通过研究发现，要搞好川东北地区高含硫气层的储层改造工作，就必须重点解决两大技术难题。一是高温酸岩反应缓速及缓蚀方法，二是酸液与酸压工艺如何满足深部酸化和高导流能力裂缝的要求。
该公司创新储层改造技术，在成功推广应用川东北地区其他区块成熟测试技术的基础上，加强测试工艺技术攻关和精细管理，及时解决在施工中出现的各种难题。
他们通过大量的室内试验研究和现场试验应用，确定酸压配方及施工工
艺，形成了“胶凝酸+闭合酸压工艺技术、震荡酸压工艺技术、射孔酸压测试三联作工艺技术、加重酸压工艺技术、岩心伤害和岩石力学特性研究、复合助排技术”等6项具有推广应用价值的酸压改造工艺技术成果体系。
在推广应用中，该公司不断改进，不断完善，逐步形成了适应川东北探井特点的测试工艺技术，包括射孔测试（TCP+APR）、酸压测试（酸压＋APR）、射孔酸压测试（TCP+酸压＋APR）。
该公司在南方海相地层大力推广应用酸压改造工艺技术，在元坝地区、河坝场、鄂西渝东地区、通南巴地区马路背和金溪构造、普光构造及周边构造实现了突破，扩大了储量规模，为川气东送建设工程提供了可靠的资源基础。
河坝2井采用胶凝酸+闭合酸压工艺改造，日产量成倍提高，创造了储层改造的最佳效果。
这口井自2008年4月8日投产至2008年12月14日，已累计安全生产天然气2000万立方米，取得了良好的经济和社会效益。元坝1-侧1井在7330.7
米～7367.6米井段采用常规射孔测试，仅获得日产天然气0.123万立方米。他们采用射孔酸压测试三联作工艺技术进行储层改造后，获得了高产天然气流。
特殊地层储层改造工艺技术亟待完善
与先射孔测试，后酸压测试的二次施工模式相比，三联作测试工艺不仅能缩短试气周期，加快测试进度，有效压缩测试成本，还能减少射孔测试后压井液对地层的二次污染。
三联作测试工艺技术具有4个优点。一是只需一次下入管柱，在地压系数还不十分清楚的情况下，可减小多次起下钻带来的井控风险。二是管柱结构相对简单，可在清水下进行射孔和酸压作业，以避免多次压井伤害储层。三是在高压、超深、含硫的工况下，由于施工作业时间相对较短，可以降低井控风险。四是在正常作业的条件下，成本相对较低。
自2006年以来，勘探南方分公司先后在元坝区块的元坝1井、元坝2井、元坝4井、元坝5井、元坝101井、元坝12井等探井的测试中均采用了这一
工艺技术，成功率100%。
超正压射孔酸压联作测试工艺，可以充分利用超正压射孔产生的高压聚能流体对地层形成的部分微裂缝，降低注酸压力，射孔后可连续进行酸压，快速注入常规酸对井筒近井地带的地层进行处理。该技术在元坝2井长兴组首次使用后，在7口井共8层酸化测试施工中进行了推广应用，均取得明显效果。
针对元坝区块的特殊情况，结合超深井井下管柱受力复杂的实际情况，勘探南方分公司优化工艺技术，在射孔酸压测试管柱上增加两组伸缩短节，一组平衡酸压时降温管柱收缩，一组平衡放喷时升温造成管柱伸长。
在元坝区块所有测试施工中，他们均采用伸缩短接的工艺，全部顺利完成了射孔酸压测试施工。这一技术是川东北APR测试工艺管柱的一大技术创新，为大于7000米的高温、高压、大斜度、超深井的完井测试安全提供了技术保障。
由于南方海相探区的特殊性，目前这些测试工艺或酸化测试工艺技术还
远远不能满足勘探需要，针对不同情况可供选择的余地还不大。勘探南方分公司将继续加强测试方式的优化研究，加大试气装备的配套完善力度，加快元坝区块的试气速度，助推南方海相油气勘探。（
储层改造技术 中国石化报6月9日讯: 4月30日，勘探南方分公司在元坝12井长兴组储层采用射孔—酸压—测试三联作工艺技术，获高产工业气流，井深超过了6500米（井段6692米～6780米），这标志着勘探南方分公司超深井储层改造技术更趋成熟。 南方海相油气储层一般深度都在5500米～7400米，具有高温、高压、高含硫的特性，属于低孔特低渗气藏，尤其是近井带孔渗性较差，因此，储层改造技术是南方海相油气储层增储上产的关键。 实施储层改造技术，一方面可以解除近井地带钻完井污染堵塞，另一方面可以沟通地层深部渗流区域，增加供气面积，增加连通的天然裂缝，为高产创造必要的条件。 然而，川东北地区特殊的地质条件给储层改造带来一系列技术难题。在元坝地区的超深井、超高压井进行测试施工中，要求测试工具的承压要高。然而，目前大部分常规测试工具（包括封隔器）的工作压力都难以满足这一要求，存在刺漏和卡钻等隐患。尤其是元坝地区储层渗透性差，需要的破裂
压力高，酸液很难挤入储层进行有效的酸蚀改造，而超高压酸压施工就存在更大的风险。 这些技术难题得不到解决，直接影响到测试能否成功。一旦出现安全问题，轻则探井报废，重则造成重大事故，其损失难以估量。 围绕两大难题，探索6项工艺技术 勘探南方分公司通过研究发现，要搞好川东北地区高含硫气层的储层改造工作，就必须重点解决两大技术难题。一是高温酸岩反应缓速及缓蚀方法，二是酸液与酸压工艺如何满足深部酸化和高导流能力裂缝的要求。 该公司创新储层改造技术，在成功推广应用川东北地区其他区块成熟测试技术的基础上，加强测试工艺技术攻关和精细管理，及时解决在施工中出现的各种难题。 他们通过大量的室内试验研究和现场试验应用，确定酸压配方及施工工
储层改造工人技术问答 第一章水力压裂 1-1、什么是储层改造？造其主要途径有哪些？ 储层改造：采用一定的工艺措施对储层近井地带的导流能力、油气水的入井流动状态等进行改造，从而达到提高油气层的开采效率、提高单井产量的目的。 其主要途径有： 在地层中形成具有高导流能力的裂缝； 提高近井地层的渗透率； 解除近井地带的地层堵塞，使油气流入生产井的能力提高等。 目前的工艺措施主要有水力压裂、酸化、高能气体压裂以及多种解堵工艺措施。 1-2、什么是油气层压裂工艺技术？ 油气层压裂工艺是指利用地面高压泵组，将压裂液在超过储层吸收能力的排量下泵入井中，井底附近憋起的高压超过井壁附近的地应力及岩石的抗张强度时，在储层中形成裂缝，再将带有支撑剂的携砂液挤入裂缝中，支撑剂沿裂缝分布，从而改善目的层的导流能力的技术。 1-3、简述压裂的基本工艺过程。 （1）形成裂缝：压裂过程中地面高压泵组产生的压力，通过液体传压作用施加于地层。压裂时所用液体有一定的性能要求，能在高泵压下高速度地向井内注入。当泵组的注入速度大于地层的吸收速度时，就能在井底逐渐形成很高的压力，井底憋起的压力超过岩石的抗拉及抗压强度时，地层就发生破裂或使原有微小裂缝张开，形成较大裂缝。 （2）裂缝延伸：裂缝随着高压液体不断注入，不断向地层内部扩展和延伸。一般泵组的压力越高、排量越大，则形成的裂缝愈长、愈宽，直到高压液体的注入速度与地层滤失速度相等为止。 （3）裂缝支撑：为使裂缝在停泵后不会重新闭合，在注入的液体中加入一定比例的支撑剂，充填在压开的裂缝中。 压裂后在储层中形成了一条或数条渗流能力较高、比原始地层的渗透率更高的人造填砂裂缝，大大改变了流体在井底附近地层的流动状况，使井的产量成倍提高。对于低渗透油气藏,压裂技术还可明显地提高最终采收率。 1-4、裂缝的方位如何判断？ 通过室内试验和现场生产实践的各种检测表明，压裂的裂缝多是垂直的或斜交的，在浅井中可出现水平裂缝。裂缝往往是在岩石结构最薄弱的地方形成，裂缝面大体上垂直于地层岩石最小主应力方向。最小的注入压力应近似等于最小主应力。大多数情况下，在以活动的正断层为标志的地区，多是垂直裂缝；在以活动的逆冲断层为主的地区，多形成水平裂缝。 最小注入压力完全取决于区域最小主应力，而与井的几何条件和流体渗漏情况无关。在地层松弛区，裂缝是垂直的，其最小注入压力比上覆岩石压力要小。在地层压缩区，裂缝是水平的，所需要的注入压力等于或大于上覆岩石压力。 1-5、压裂工艺按压裂的目的和作用分为哪几类？ （1）开发压裂：在开发方案的设计及实施中将开发和整体压裂技术相结合的技术称之为开发压裂。 （2）解堵压裂：主要以解除近井地层堵塞为目的的小型压裂。一般加砂量在1～7m3，施工排量不大于1200 l/min的解堵性压裂。 （3）测试压裂：在实际压裂之前进行的不加支撑剂的一种施工。其施工规模一般非常小，目的是为了获取在实际压裂施工中所需要的数据。 （4）重复压裂：同层的第二次压裂，即第一次对某层（或某层段）进行压裂后，对该
1、支撑裂缝导流能力的影响因素有哪些？并简要分析。 答：影响支撑裂缝导流能力的主要因素：支撑裂缝所承受的作用力、支撑剂物理性能、支撑剂在裂缝中的铺置浓度（层数）、以及支撑剂对岩石的嵌入、承压时间和压裂液对支撑裂缝的伤害等。 （1）支撑剂承受的作用力、粒径大小和均匀程度能对裂缝导流能力影响：低闭合压力下：大粒径可提供更高导流能力。但输入困难。粒径相对集中、比较均匀的支撑剂能提供更高的导流能力。在高闭合压力下，圆、球度好的能提供更高导流能力，但在低闭合压力下则情况相反。破碎率低的导流能力高。 （2）支撑剂铺置浓度对裂缝导流能力影响：多层铺置后随浓度增加，导流能力也增强。 （3）支撑剂的压碎与嵌入对裂缝导流能力影响：裂缝闭合在支撑带上，颗粒将由缝壁嵌入或被压碎，导致导流能力下降。 主要与岩石硬度有关：杨氏模量大于28000MPa时，压碎是主要的。 （4）压裂液对裂缝导流能力伤害的影响：压后破胶返排，但仍有部分残渣存留在支撑带孔隙中，以及壁面滤饼等因素会导致导流能力下降。 不同压裂液对导流能力的保持系数不同。 （5）有效地应力作用时间对裂缝导流能力的影响：目前在探索中。Penny做实验：在地应力作用下50h小时内导流能力下降较快，以后基本稳定，但随时间推移，导流能力仍在逐渐降低。 2、列出三种分层压裂工艺，并简述其特点。 答：对多油层的油井压裂，在多层情况下，要进行分层压裂，利用封隔器的机械分层方法、暂堵剂的风层方法、限流法或填砂法都可以进行分层压裂作业。(1) 堵球法分层压裂 方法：堵球法分层压裂是将若干堵球随液体泵入井中，堵球将高渗透层的孔眼堵住，待压力蹩起，即可将低渗层压开。 特点：可在一口井中多次使用，一次施工可压开多层。施工结束后，井底压力降低，堵球在压差的作用下，可以反排出来。 优点：是省钱省时，经济效果好。 (2) 封隔器卡分法分层压裂 使用封隔器一次多层压裂的施工方法已被广泛采用。又分为：憋压分层压裂、上提封隔器分层压裂、滑套分层压裂。 (3) 限流法分层压裂工艺 限流法分层压裂：当一口井中具有多层而各层之间的破裂压力有一定差别时，通过严格控制各层的孔眼数及孔径的办法，限制各层的吸水能力以达到逐层压开的目的，最后一次加砂同时支撑所有裂缝。 特点：是在完井射孔时，按照压裂的要求设计射孔方案(包括孔眼位置、孔密度及孔径)，从而使压裂成为完井的一个组成部分。由于严格限制了炮眼的数量和直径以及层内局部射开和层间同时压开，使得该工艺对套管和水泥环的损害较小，一般不会导致串槽。 3、压裂井选井选层的基本原则。 答：选井要求：有足够的地层压力、油饱和度及适当地层系数的井；另外选井要注意井况，包括套管强度，距边水、气顶的距离，有无较好的遮挡层等。 选择压裂的井层要考虑以下三方面的条件： 1)油层条。
储层改造工人技术问答 目录 第一章水力压裂 (1) 第二章高能气体压裂 (38) 第三章酸化 (47) 第四章其它解堵工艺 (71) 第五章专用名词及术语 (81)
第一章水力压裂 1-1、什么是储层改造？造其主要途径有哪些？ 储层改造：采用一定的工艺措施对储层近井地带的导流能力、油气水的入井流动状态等进行改造，从而达到提高油气层的开采效率、提高单井产量的目的。 其主要途径有： 在地层中形成具有高导流能力的裂缝； 提高近井地层的渗透率； 解除近井地带的地层堵塞，使油气流入生产井的能力提高等。 目前的工艺措施主要有水力压裂、酸化、高能气体压裂以及多种解堵工艺措施。 1-2、什么是油气层压裂工艺技术？ 油气层压裂工艺是指利用地面高压泵组，将压裂液在超过储层吸收能力的排量下泵入井中，井底附近憋起的高压超过井壁附近的地应力及岩石的抗张强度时，在储层中形成裂缝，再将带有支撑剂的携砂液挤入裂缝中，支撑剂沿裂缝分布，从而改善目的层的导流能力的技术。 1-3、简述压裂的基本工艺过程。 （1）形成裂缝：压裂过程中地面高压泵组产生的压力，通过液体传压作用施加于地层。压裂时所用液体有一定的性能要求，能在高泵压下高速度地向井内注入。当泵组的注入速度大于地层的吸收速度时，就能在井底逐渐形成很高的压力，井底憋起的压力超过岩石的抗拉及抗压强度时，地层就发生破裂或使原有微小裂缝张开，形成较大裂缝。 （2）裂缝延伸：裂缝随着高压液体不断注入，不断向地层内部扩展和延伸。一般泵组的压力越高、排量越大，则形成的裂缝愈长、愈宽，直到高压液体的注入速度与地层滤失速度相等为止。 （3）裂缝支撑：为使裂缝在停泵后不会重新闭合，在注入的液体中加入一定比例的支撑剂，充填在压开的裂缝中。 压裂后在储层中形成了一条或数条渗流能力较高、比原始地层的渗透率更高的人造填砂裂缝，大大改变了流体在井底附近地层的流动状况，使井的产量成倍提高。对于低渗透油气藏,压裂技术还可明显地提高最终采收率。 1-4、裂缝的方位如何判断？ 通过室内试验和现场生产实践的各种检测表明，压裂的裂缝多是垂直的或斜交的，在浅井中可出现水平裂缝。裂缝往往是在岩石结构最薄弱的地方形成，裂缝面大体上垂直于地层岩石最小主应力方向。最小的注入压力应近似等于最小主应力。大多数情况下，在以活动的正断层为标志的地区，多是垂直裂缝；在以活动的逆冲断层为主的地区，多形成水平裂缝。 最小注入压力完全取决于区域最小主应力，而与井的几何条件和流体渗漏情况无关。在地层松弛区，裂缝是垂直的，其最小注入压力比上覆岩石压力要小。在地层压缩区，裂缝是水平的，所需要的注入压力等于或大于上覆岩石压力。 1-5、压裂工艺按压裂的目的和作用分为哪几类？ （1）开发压裂：在开发方案的设计及实施中将开发和整体压裂技术相结合的技术称之为开发压裂。 （2）解堵压裂：主要以解除近井地层堵塞为目的的小型压裂。一般加砂量在1～7m3，施工排量不大于1200 l/min的解堵性压裂。 （3）测试压裂：在实际压裂之前进行的不加支撑剂的一种施工。其施工规模一般非常小，目的是为了获取在实际压裂施工中所需要的数据。 （4）重复压裂：同层的第二次压裂，即第一次对某层（或某层段）进行压裂后，对该