翁定为等:万米特深碳酸盐岩储层改造技术研究和试验
2026-07-01 10:12:20   作者:   点击:43   来源:中国石油学会

随着全球油气勘探向深层超深层不断迈进,万米以深油气储层已成为重要的资源接替领域。中国石油塔里木盆地碳酸盐岩油气资源量巨大,其中深地塔科1井完钻井深达10910m,开创了亚洲陆上万米油气勘探的先河。万米特深碳酸盐岩储层温度高达200℃,最小水平主应力超过200MPa,加之钻完井过程中高比重泥浆侵入形成致密的附加应力,导致破裂压力高,压开储层并促进人工裂缝充分延伸成为改造的最大难题。邻井轮探1井、轮探3井等改造实践表明,常规酸压和加砂压裂技术在万米深度面临“压不开、改不好、稳不住”的严峻挑战,亟需突破超高地应力压开储层、超高温扩大酸蚀裂缝范围、提升压裂液耐温性能、等技术瓶颈,基于室内研究创新形成适用于万米特深的储层改造技术,支撑了深地塔科1井成功改造。中国石油勘探开发研究院翁定为教授级高级工程师研究团队通过理论分析、物理模拟与现场试验相结合,取得了四项重大技术突破。相关研究认识刊登在《石油学报》第47卷第2期。

(1)揭示了超高施工压力的形成机理,岩石力学实验证实万米深层白云岩杨氏模量达80~103GPa、抗压强度高达610MPa,泥浆污染物理模拟显示高比重泥浆浸入可使破裂压力额外增加20~42MPa,据此提出高密度加重压裂与地面超高压设备协同的解决方案。

(2)创新“缝网体积改造”新路径,酸压物理模拟证实可借助节理缝实现体积改造,首次揭示高温酸蚀裂缝的“近井过渡溶蚀、远井无效缝”分布规律,创新形成“压裂液+自生酸+稠化酸”多级交替注入工艺,酸蚀缝长提升30%。

(3)自主研发耐高温自生酸与高密度加重压裂液两大核心体系,自生酸体系在200℃下实现初期低酸度(5%)安全解堵、后期高酸度(>15%)深度刻蚀的智能调控;复合盐加重压裂液(耐温200℃、密度1.35~1.55g/cm³)体系成本降低70%,博孜-A井(7980m)先导试验实现加砂17.5m³、增产效果显著。

(4)“递进式多级复合改造”工艺在深地塔科1井成功实施“测试压裂+胶凝酸酸压+自生酸强化酸压”三步施工,施工排量从0.38m³/min逐步提升至3.15m³/min,停泵压力从89.428MPa递次降至72.889MPa,延伸压力梯度从2.1MPa/hm优化至2.0MPa/hm,改造后较改造前大幅度增产,成为全球首例万米以深探井成功改造案例。

论文链接:http://www.syxb-cps.com.cn/CN/10.7623/syxb202602012

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