二连盆地白垩系低渗储层压裂改造技术

针对苏北盆地阜宁组低渗透油藏的地质特征，以及水力加砂压裂的储层改造效果，对低渗储层压裂改造后影响产能的主要因素从储层地质条件和压裂工艺水平两大方面进行了评价，提出了适合于苏北盆地阜宁组低渗透储层改造的选井选层地质条件。

陇东盆地能源丰富,水资源短缺。盆地深层白垩系地下水来自古地质历史时期,受地质构造、岩性变化影响和控制地下水具有补给不足,径流、排泄不畅、更新缓慢的特点,地下水资源开采以消耗弹性储存量为主。弹性储存量虽然数量很大,但没有后续性补给量,且受开采和环境条件的限制,不可能大量抽取,否则会引起地质环境恶化。认识好白垩系深层地下水资源的固有属性,有助于合理开发利用深层地下水资源。

鄂尔多斯盆地南部延长组地层是一套油气资源潜力丰富,勘探难度很大的低渗低产含油层系,也是油田重要的接替层系。针对这一特点,对几个区块进行了压裂改造试验,取得了一定成果,并对特低渗油怪的改造技术和影响产能的主要因素进行了初步分析。

针对东海西湖凹陷低孔低渗储层油气产能低的难题,开展了水力加砂压裂改造技术探索与实践,压裂改造后低孔低渗油气层产能获得了极大提升,目前已初步建立起一套海上低孔低渗压裂改造的技术体系,包括压裂选层技术、射孔-压裂-测试一体化管柱技术和压裂测试现场施工工艺技术。文中重点阐述了西湖凹陷低孔低渗储层压裂改造技术体系的主要内容,总结了该地区低孔低渗储层压裂改造实践历程,指出了目前压裂作业中急迫解决的技术难题,对于后续的低孔低渗储层压裂改造具有一定的借鉴意义。

通过对地震、钻井、测井和露头资料的综合分析,结合井间对比及井-震对比,在红车断裂带白垩系识别出4个三级层序和8个体系域,首次建立了研究区内白垩系层序地层对比格架。为在红车断裂带地区,寻找以岩性圈闭为主的非构造油气藏将起到重要的作用。

压裂改造是低渗透和薄层油藏储层改造的最主要工艺技术。本文针对该类储层孔渗性低、层多、层薄、敏感性强的地质特点,对配套的压裂工艺进行大量的室内研究和现场试验、优化了低伤害、低摩阻、低残渣压裂液,筛选出与地层裂缝相适应的支撑剂,摸索出了一整套适合目的油藏的压裂工艺,从压前裂缝模拟到压裂中多种工艺技术的应用直至压后返排技术都进行了优化,同时在实施过程中采用了全方位的监督和实时数据采集、分析诊断和后评估,现场应用后取得明显效果,较好地解决了低渗透、薄层油藏的压裂要求,使该类油藏的采油速度得到大幅提高。

梨树凹鼻状构造位于泌阳凹陷南部陡坡带东段,部分储层受沉积和近物源影响,岩心观察发现,微裂缝多发育在含砾砂岩、透镜体和小型揉皱构造中,表明该区块储层为双重介质低渗透储层。针对这种情况,开展了净压力控制、高粘压裂液体系和多级段塞降滤为主的压裂改造优化技术研究。现场应用该技术效果显著,这为该区块的储量升级和含油连片提供了技术支撑。

白垩系巴什基奇克组是库车坳陷的主力储层，在大量露头剖面实测，砂体追踪与解剖以及密集取样分析的基础上，建立了巴什基奇克组砂体骨架原型模型，运用层次分析法研究了储层建筑结构以及隔夹层特征，并分层次对砂体的物性分布规律进行了总结。

三台地区北山珍珠岩产于营城组一段,出露面积约0.62km2,厚度超过30m。野外掌子面可见珍珠岩与膨润土、隐爆角砾岩、流纹岩共生。研究区珍珠岩可分为枕状球状珍珠岩、具流纹构造(块状)珍珠岩、角砾状珍珠岩、珍珠质集块岩。珍珠岩中含角闪石和辉石斑晶,基质脱玻化明显,出现球粒结构和微晶(骸晶)结构。珍珠岩与其他岩石的序列关系为珍珠岩—膨润土—隐爆角砾岩—流纹岩。岩相序列关系为侵出相—火山通道相—喷溢相。研究区珍珠岩是水下快速冷却形成的,其形成可以分为3个阶段。第一阶段(塌陷火山湖—爆发阶段),早白垩世在三台地区形成了陆相塌陷火山湖,并发生火山爆发,形成凝灰岩(水平层理发育)。第二阶段进一步分为3个亚阶段:水下侵出亚阶段,在断陷湖盆中发生火山喷发,由于盆地内水体的骤冷作用,形成大量的珍珠岩(火山玻璃质熔岩)和部分流纹质熔岩;隐爆亚阶段,形成流纹质隐爆角砾岩;喷溢亚阶段,形成流纹岩。第三阶段(部分膨润土化阶段),在火山喷发间歇期由于大气降水补给的地下水,在碱性条件下对珍珠岩进行水化,但珍珠岩层处于相对封闭条件,没有充分的水介质活动,珍珠岩部分(表层、裂缝处)转化为膨润土。

今年初,四川石油管理局引进法国schlumbergcr公司先进的射孔技术和加拿大nowsco公司先进的加砂压裂技术,从1月29日至2月6日,先后对川中八角场构造角52井香四层,营山构造21井香二层,南充构造西28井、西29井大安寨层进行了射孔。射孔后均见到了一定效果,西29井产气1.7万m~3/d、油1.2t/d,角52井产气1.1万m~3/d。2月1日,与nowsco公司的两名专家合作,对角52井香四层进行加砂压裂,挤入地层总液量193.5m~2,石英砂25.25m~3,陶粒1.35m~3,泵压55.5～54.6～55.1mpa,排量36.67～30～31.31l/s,砂浓度537.7～222～344kg/m~3,经半个月排液,测试日产气量2.7万m~3,为压裂前的2.5倍。

随着勘探工作的深入,大庆探区进入低渗透薄互层岩性油气藏和致密气层勘探,压裂增产技术已成为增产上储的常规技术,压裂工作量逐年增多。压裂井占试油井数的60％-80％,压后工业油气流井占年工业油气流井的60％-80％。勘探部门以勘探目标需求为攻关目标,以储层增产机理、压裂产能预测、压裂液、支撑剂及施工工艺技术作为系统工程进行攻关,逐步配套完善并发展了低孔低渗油气层压裂改造工艺技术。大庆探区在勘探区块进行推广应用,见到显著效果。

松辽盆地红岗油田白垩系青山口组发育含片钠铝石砂岩。通过偏光显微镜、扫描电镜、阴极发光仪、x射线衍射等多种技术手段,对含片钠铝石砂岩的碎屑成分、胶结物类型及自生矿物共生序列等特征进行了研究。该区含片钠铝石砂岩为岩屑长石砂岩及长石岩屑砂岩,胶结物有次生加大长石、次生加大石英、自生石英微晶、黏土矿物、片钠铝石、方解石、铁方解石及铁白云石。方解石的形成分为两期,第1期方解石为原始生物碎屑颗粒溶蚀溶解的产物,第2期方解石可能与co2充注后钙长石及早期碳酸盐矿物的溶蚀溶解有关。含片钠铝石砂岩的自生矿物共生序列为:次生加大长石、早期次生加大石英—自生石英微晶—早期高岭石、第1期方解石、片钠铝石—晚期次生加大石英—晚期高岭石、第2期方解石、铁方解石、铁白云石。其中co2注入后的矿物共生组合为:片钠铝石—晚期次生加大石英—晚期高岭石、第2期方解石、铁方解石、铁白云石。

以煤田钻孔资料\"二次开发\"作为铀矿勘查新思路,择优选取三道明水盆地收集的煤田放射性异常孔进行原位钻孔验证,通过验证结果对比分析,认为三道明水盆地铀矿化可能为层间氧化带和潜水氧化带复合型铀矿化。结合该盆地的成矿地质条件,初步建立了该盆地砂岩型铀矿的成矿模式,根据该模式又探讨了两个靶区的找矿方向,为在该盆地继续开展砂岩型铀矿找矿工作提供了新思路。

以煤田钻孔资料“二次开发”作为铀矿勘查新思路,择优选取三道明水盆地收集的煤田放射性异常孔进行原位钻孔验证,通过验证结果对比分析,认为三道明水盆地铀矿化可能为层间氧化带和潜水氧化带复合型铀矿化。结合该盆地的成矿地质条件,初步建立了该盆地砂岩型铀矿的成矿模式,根据该模式又探讨了两个靶区的找矿方向,为在该盆地继续开展砂岩型铀矿找矿工作提供了新思路。

松辽盆地白垩系砂岩以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为特征。砂岩中发育长石碎屑、岩屑等不稳定组分,而且随着埋藏深度加深(成岩作用加强)钾长石逐渐减少并最终在2700m以下消失。斜长石碎屑中钠长石组分逐渐增多,钙长石组分逐渐减少,最终形成纯钠端元的钠长石。在成岩过程中长石碎屑的钠长石化主要有3种方式:①由离子交代作用导致长石碎屑的钠长石化;②长石碎屑边缘钠长石次生生长;③与长石碎屑溶解伴生的新生钠长石作用。结合热动力学平衡原理分析,斜长石的钠长石化基本不受成岩温度和压力的制约,而钾长石的钠长石化需要较高的成岩温度和压力作用才能进行。因此,斜长石的钠长石化可见于成岩早期,而钾长石的钠长石化只发生于成岩晚期。

桐西地区储层属于中孔低渗储层,前期压裂所用压裂液的残渣含量较高,破胶液与原油存在乳化现象,对储层造成二次伤害大。岩石力学和支撑剂嵌入试验表明,桐西地区总体岩石塑性较强,支撑剂嵌入严重,导致裂缝导流能力损失大。为了进一步提高该地区的压裂改造增油效果,采用了清洁压裂液压裂工艺技术,该压裂液体系返排率高、残渣含量少、防膨效果好,有利于减少裂缝导流能力损失。2006年该技术现场应用9口井,全部自喷投产,取得了显著的增油效果,为桐西地区今后压裂改造提供了技术支撑。

针对长6油层低压低渗及低产的特点,探讨了其压裂技术改造的地质特征及改造难点;提出了长6油层压裂改造的原则及总体思路和改造方案。实际应用表明,该方案不仅可提高单井产能,且能保持较高的地层压力,延长措施效果的有效期。

马尼特坳陷是二连盆地五大坳陷之一,近年来成为寻找砂岩型铀矿重点工作区.为了快速有效地在该区寻找和控制砂岩型铀矿体,利用地质、物探和样品数据等手段在工作中对其进行了分析和研究.在马尼特坳陷已知工作区的铀矿化特征基础上,通过对成矿砂体分布研究来定位钻探评价区的范围,利用目的层底板和岩芯编录来分析砂体的还原能力和水动力变异部位,利用测井曲线和样品分析数据等确定砂体的含铀性和矿化部位.利用以上方法对铀矿(化)体的富集规律进行了探讨和分析,从而达到准确定位铀矿(化)体的目的,也为进一步铀矿找矿工作提供参考.

辽西义县盆地是中生代阜新—义县断陷盆地中大凌河以南的次级凹陷区,盆地内近东西走向的马神庙—刀把地—三百垄—金刚山一带为义县组标准地层剖面出露地。作为义县阶标准地层剖面的义县盆地英窝山砖城子层为一套早白垩世义县组的湖相沉积组合。野外详细沉积岩和地层学研究将砖城子层进一步划分出三个沉积亚单元。英窝山砖城子层下部为一套膨润土化凝灰质粗砂岩、杂色泥砾岩、灰绿色凝灰质砾岩、焦土黄色细砾岩组成的粗粒浊积岩段(t,ta1,ta2)与灰绿色膨润土化凝灰质粉砂岩、含炭屑沉凝灰岩、泥岩组成的细粒浊积岩段(tb1,tb2)沉积岩组合。在浊流沉积与区域性构造运动综合影响下,湖盆水体变深,从而遭受至少4期的浊流沉积作用,形成粗—细浊积岩段(ta3—ta6,tb3—tb6),并在细粒的浊积岩段(tb)之上形成薄层白云岩沉积层。砖城子层中部为硅化白云岩、含燧石团块白云质灰岩、纹层状白云岩、白云质胶结滑塌沉积灰岩组成的古湖泊相碳酸盐岩组合。砖城子层上部为凝灰质砂屑灰岩、含膨润土泥灰岩、白云岩、膨润土岩、膨润土化凝灰质粉砂岩、深灰黑色页岩组合,岩石呈现半深湖—深湖相至半深湖—浅湖相的岩石组合特征。砖城子层的沉积岩石组合特征揭示了早白垩世该区古湖泊边缘发育浊流沉积、湖坪化作用、湖泊边缘斜坡—半深湖相形成白云质灰岩、深湖相沉积纹层状白云岩—页(泥)岩、凝灰质碎屑以及大量陆源碎屑充填湖泊的地质演化过程。

海拉尔油田贝中、乌东区块南屯组储层主要以0.5~2.0m的薄差层为主,采用大段合层压裂导致部分层段压不开、压裂效果差。通过实验分析不同岩性岩石力学参数特征,应用复杂岩性储层地应力解释系统,提高不同层段不同岩性地应力解释精度,确定了薄差储层改造合理的细分层标准;采用不动管柱多层细分压裂技术,提高了薄差储层的有效改造程度,增油增注效果明显。

陇东盆地地处陇东黄土高原地区,地质构造简单,地形切割强烈。盆地内蕴藏有丰富的地下水资源,然赋存规律不尽相同。本文对陇东盆地白垩系保安群地下水的赋存特征进行了分析,为解决该地区人民生活及工农业用水提供参考,为盆地内地下水的进一步勘查和合理开发利用提供基础。

异常破裂压力储层埋藏深、岩性致密,构造应力作用强,地层孔隙压力高及储层伤害严重,地层破裂压力和裂缝延伸压力较高,造成地面施工压力过高,难度增大;同时也对储层改造的设备、管柱、工艺等提出了极高的要求。从储层地质和工程因素两个方面分析了异常破裂压力的成因,提出了应用酸化预处理、射孔优化、加重压裂液、降低施工摩阻等措施来降低施工压力,为异常破裂压力储层的压裂改造提供技术依据。