一种二氧化碳复合酸压方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种二氧化碳复合酸压方法和应用，该方法包括以下步骤：(1)目标井射孔后采用清水进行正洗，降低井筒温度；(2)注入工作液进行小压测试；(3)停止正洗后，注入液态二氧化碳；(4)注入降阻酸，进行酸压；(5)注入胶凝酸，进行酸压。本发明专利技术使用二氧化碳作为前置液，提高裂缝复杂程度；通过热力平衡原理量化发生冷脆致裂效应时的最小液态二氧化碳注入量，保证冷脆致裂的效果，降低后续的施工压力，提高储层深部的改造效果。储层深部的改造效果。

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳复合酸压方法和应用


[0001]本专利技术属于油气田开发领域，具体涉及一种二氧化碳复合酸压方法和应用。

技术介绍

[0002]酸压是碳酸盐岩储层的主体改造工艺，经多年的发展目前是最成熟且有效的针对性开发工艺。酸压目前的创新与突破多集中于酸液性能及注酸流程的改进与优化。
[0003]在专利技术专利“CN201510341176.8一种碳酸盐岩油藏变盐酸浓度酸压方法”中，基于常规酸压的变体，依次注入高浓度、低浓度的盐酸，核心在于不同浓度盐酸的注入流程。在专利技术专利“CN201510381559.8一种适用于缝洞型碳酸盐岩储层的高效酸压方法”中，在常规酸压流程中针对不同的储层类型，如缝洞型、裂缝型等，提出不同的酸量计算方法，进而设计酸压用液，最后设定泵注程序及设计残酸返排。在专利技术专利“CN201710078993.8超临界CO2雾化深穿透酸压方法”中，通过酸压过程中压力、温度的变化实现液态二氧化碳向超临界态转变，进而与特种酸液形成雾化酸；所形成的雾化酸可实现深穿透的酸蚀裂缝体系，随后通过常规的注酸流程实现高导流主干裂缝的形成，提高了酸液的波及范围。在专利技术专利“CN201910385857.2碳酸盐储层缝网体积酸压方法”中，通过前置滑溜水酸液构造近井带缝网，随后泵入植物胶液完成后续酸液的转向改造，最终形成体积缝网。在专利技术专利“CN201910524782.1一种碳酸盐岩储层大排量复合酸压改造方式”中，通过采用滑溜水、胶凝酸、变粘酸多级交替注入，降低酸液反应速率，提高酸蚀裂缝长度，有利于沟通天然裂缝，提高储层酸压改造体积；采用蚓孔酸酸液体系，可实现酸液在裂缝内的深穿透，形成更长的有效作用距离，提高导流能力；后期采用降阻酸，可扩大井筒周围储层酸蚀程度，进一步提高近井地带储层导流能力；对裂缝较发育的碳酸盐岩储层进行体积酸压，可充分利用储层天然裂缝，借助酸液对碳酸盐矿物的溶蚀作用，在扩大延伸裂缝、溶洞的同时，沟通天然裂缝，增加渗流通道的导流能力，达到最大化增产的目的。在专利技术专利“CN201910842977.0一种变浓度二氧化碳酸压方法”中，通过酸罐与液罐的串联控制阀体开度实现二氧化碳注入浓度的变化，提高改造效果。
[0004]目前在二氧化碳压裂相关设计中，均未涉及针对冷脆致裂效果的定量化设计方法，二氧化碳主要应用其对裂缝复杂性提高的特性，未能充分利用二氧化碳的性能，应用效益存在进一步提高的空间。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是，传统二氧化碳压裂技术中，二氧化碳的使用效益不高，储层深部的改造效果不佳。
[0006]本专利技术针对目前超深、高温碳酸盐岩储层改造困难的问题，通过二氧化碳冷脆致裂降低裂缝起裂、延伸难度，提高裂缝复杂程度，提高储层的改造程度。基于热量守恒定律明确了最小二氧化碳用量，保证了冷脆效果。在传统二氧化碳压裂的基础上叠加利用了其温度特性，提高了二氧化碳的使用效益；同时降低的储层温度利于降低酸压反应速率，提高
储层深部的改造效果。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是，提供一种二氧化碳复合酸压方法，包括以下步骤：
[0008](1)目标井射孔后采用清水进行正洗，降低井筒温度；
[0009](2)注入工作液进行小压测试；
[0010](3)停止正洗后，注入液态二氧化碳；
[0011](4)注入降阻酸，进行酸压；
[0012](5)注入胶凝酸，进行酸压。
[0013]优选地，步骤(3)中，注入的液态二氧化碳的质量为m
co2
；
[0014]m
co2
≥(c
地层
/c
co2
)
×
[(T
地层
‑
T)/(T
‑
T
co2
)]×
L
×
h
×
d
×
ρ
地层
[0015]其中，c
地层
表示目标储层岩体的比热容、c
co2
表示液态二氧化碳的比热容、ρ
地层
表示目标储层岩体的平均密度、ρ
co2
表示液态二氧化碳的密度、T
地层
表示目标储层岩体原始温度、T
co2
表示液态二氧化碳初始温度、T表示目标储层岩体发生冷脆作用的临界温度、L表示裂缝的总缝长，h表示储层厚度，d表示沿裂缝面发生冷脆效应的距离。
[0016]优选地，注入的液态二氧化碳的质量m
co2
＝k
×
(c
地层
/c
co2
)
×
[(T
地层
‑
T)/(T
‑
T
co2
)]×
L
×
h
×
d
×
ρ
地层
[0017]其中1.00≤k≤1.10。微过量的液态二氧化碳注入量可以保证满足二氧化碳冷脆致裂等作用，同时不至于浪费。
[0018]优选地，1.02≤k≤1.06，如k＝1.05。
[0019]优选地，步骤(4)中，注入降阻酸时，伴注液态二氧化碳，伴注的排量不超过1m3/min。
[0020]优选地，步骤(5)中，注入胶凝酸时，伴注液态二氧化碳，伴注的排量不超过1m3/min。
[0021]优选地，所述步骤(2)中，注入的工作液为滑溜水。
[0022]本专利技术还提供上述的二氧化碳复合酸压方法在碳酸盐岩酸压施工中的应用。
[0023]本专利技术具体的操作流程和原理解释如下：
[0024](1)正洗循环降温
[0025]目标井射孔后使用水泥车采用清水进行正洗循环，降低井筒温度，减少后续液体温度损失，同时进行液态二氧化碳地面走泵循环。
[0026](2)使用低粘工作液(如滑溜水等)进行小压测试
[0027]小压测试一方面获取地层参数，另一方面为后续泵入二氧化碳提供初期的主裂缝，提高二氧化碳初期与地层的热交换面积，提高热交换效率，改善冷脆致裂的效果。
[0028](3)泵入液态二氧化碳
[0029]地面循环完毕后，停止水泥车正洗，泵入液态二氧化碳。使用液态二氧化碳作为前置液的目的在于，一方面通过液态二氧化碳的低温特性，在深层高温储层内形成温度骤降达到冷脆致裂的效果，另一方面利用二氧化碳特性实现构造复杂缝网的效果。同时，利用低温效果，可以减缓后续酸液进入底层后的酸蚀反应速度，提高储层深部的酸蚀效果。
[0030]泵入排量为不超过施工限压的最大排量。
[0031]泵入规模设计：
[0032]前期可根据实验及调研明确目标储层岩体的比热容c
地层
、液态二氧化碳的比热容c
co2
、岩体的平均密度ρ
地层
、液态二氧化碳的密度ρ
co2
等参数。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳复合酸压方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)目标井射孔后采用清水进行正洗，降低井筒温度；(2)注入工作液进行小压测试；(3)停止正洗后，注入液态二氧化碳；(4)注入降阻酸，进行酸压；(5)注入胶凝酸，进行酸压。2.根据权利要求1所述的二氧化碳复合酸压方法，其特征在于，步骤(3)中，注入的液态二氧化碳的质量为m
co2
；m
co2
≥(c
地层
/c
co2
)
×
[(T
地层
‑
T)/(T
‑
T
co2
)]
×
L
×
h
×
d
×
ρ
地层
其中，c
地层
表示目标储层岩体的比热容、c
co2
表示液态二氧化碳的比热容、ρ
地层
表示目标储层岩体的平均密度、ρ
co2
表示液态二氧化碳的密度、T
地层
表示目标储层岩体的原始温度、T
co2
表示液态二氧化碳初始温度、T表示目标储层岩体发生冷脆作用的临界温度、L表示裂缝的总缝长，h表示储层厚度，d表示沿裂缝面发生冷脆效应...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小龙，贺甲元，张路锋，郝士博，张雄，潘林华，周彤，刘长印，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：