转向酸技术 1 1 转向分流问题的提出 碳酸盐岩储层压裂酸化改造主要目的是解除近井地带的污染以及产生新的流动通道(酸蚀蚓孔)绕过污染带以增加储层与井筒的连通性,提高油气井的产能或注水井的注入能力。对于非均质性很强的碳酸盐岩储层,压裂酸化改造成功的关键在于能否使酸液在整个产层合理置放,使所有层段都能吸入足够的酸以达到解除近井地带污染,恢复或增加油气产量的目的。由于储层非均质性很强,注入的酸液将主要进入高渗透层或污染较小的层段,而低渗透层或污染较大的层段改造力度较小或未被改造,尤其是注水开发后期的油气井,注水采油使各层渗透性进一步增大,使得均匀布酸非常困难,即使储层相对均质,由于污染程度的差异同样可能造成酸液难以合理放置。 碳酸盐岩储层酸改造过程具有很多特殊性,在基质酸化、酸压施工过程中,由于酸与储层岩石的非均匀反应,在井筒壁面或裂缝壁面产生大量酸蚀蚓孔,酸蚀蚓孔的形成使该区域的注入能力进一步增加,即使较为均质的储层,在形成酸蚀蚓孔后也会造成渗透率差异进一步加大,使得碳酸盐岩储层转向相比于砂岩储层来说更为困难,难以达到纵向均匀改造的目的。 图 1 .1 碳酸盐岩储层酸化改造过程 转向酸技术 2 图1 .2 碳酸盐岩储层酸压改造过程 因此,为突破常规酸化作业方式对碳酸盐巨厚储层改造时难以取得理想效果的技术难题,必须开展纵向转向分流改造技术与配套工艺、作业体系的研究。 2 转向酸化压裂技术原理 对于非均质储层来说,常规的转向酸液体系通常优先穿透储层的某些大孔道或高渗部分,即从储层的大孔道或高渗部分发生指进,酸液很难作用于储层的低渗透部分,而低渗透储层正是需要改造的部分。普通盐酸酸化碳酸盐岩地层时,在基岩中由酸溶蚀形成一些主要通道,酸液就会沿着这些通道流动,而不能对其它的岩层进行酸化处理。这时,如果向普通酸中添加转向剂,转向剂就会暂时堵住这些通道,改变注酸流动剖面,使酸液进入相对低渗透区域,与未酸化的储层部分反应。即通过对储层的大孔道或高渗透带进行暂堵,迫使酸液转向低渗透带,以达到对储层高渗透带和低渗透带的同时改造,这就是转向酸化技术。 自二十世纪三十年代,国内外开始了转向酸化技术的研究和应用,几十年来,国内外已经研究开发出了封隔器转向酸化技术、暂堵颗粒转向酸化技术、泡沫转向酸化技术、高聚物胶联转向酸化技术等。大多数转向酸化技术都是在特定条件下,利用转向剂对条件的改变而产生的特殊性...