延长特低渗气田试气工艺技术研究

第４４卷第２２期　２０１６年１１月　广州化工　

Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｖ０１．４４　Ｎｏ．２２　

ＮＯＶ．２０１６　

延长特低渗气田试气工艺技术研究　李莉　，张国强　（１西安石油大学石油工程学院，陕西　西安７１００６５；２陕西延长石油天然气有限责任公司，　陕西延安７１６０００）　

摘　要：对延长特低渗气田的试气工艺进行浅析，选取盒８段和山西组山１段，山２段，本溪和太原组作为典型的试气井　区，从试气选井、通井、试压、射孔、放喷和测井等方面进行试气研究，同时，再对压裂工艺和数据采集系统进行补充。利用　“一点法”测井工艺进行做出无阻流量公式，校对后公式计算无阻流量和延长现用无阻流量计算结果误差在０．９％一５．６％范围之　

内，最后完成延长特低渗气田的试气研究。　关键字：特低渗透；试气；压裂；一点法　

中图分类号：ＴＥ３７３　文献标志码：Ａ　文章编号：１００１—９６７７（２０１６）０２２—０１３４—０３　

Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｔｅｓｔ　Ｇａｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　Ｅｘｔｅｎｄｅｄ　Ｅｘｔｒａ　Ｌｏｗ　Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　Ｇａｓ　Ｆｉｅｌｄ　

Ｌｉ　．－．ＺＨＡＮＧ　Ｇｕｏ—ｑｉａｎｇ　（１　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎ　Ｓｈｉｙｏｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａａｎｘｉ　Ｘｉ’ａｎ　７　１　００６５；２　Ｓｈａａｎｘｉ　Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ　ａｎｄ　Ｎａｔｕｒａｌ　Ｇａｓ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａａｎｘｉ　Ｙａｎ’ａｎ　７　１　６０００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｇａｓ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｉｎ　ｅｘｔｒａ　ｌｏｗ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｇａｓ　ｆｉｅｌｄ　ｗａｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ，ｔｈｅ　Ｈｅ８　ａｎｄ　Ｓｈａｎｘｉ　ｇｒｏｕｐｓ　ｏｆ　Ｓｈａｎｌ，Ｓｈａｎ２，ＢＥＮＸＩ　ａｎｄ　ＴＡＩＹＵＡＮ　ａｓ　ｔｈｅ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｔｅｓｔ　ｇａｓ　ｗｅｌｌｓ　ｗｅｒｅ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ，ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｇａｓ　ｗｅｌｌｓ，ｗｅｌｌｓ，ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｔｅｓｔ，ｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎ，ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　ａｎｄ　ｌｏｇｇｉｎｇ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ａｓｐｅｃｔｓ，ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｇａｓ　ｗａｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ａｔ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｔｉｍｅ，ｔｈｅ　ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｄａｔａ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗｅｒｅ　ａｄｄｅｄ．Ｔｈｅ“ｏｎｅ　ｐｏｉｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ’’ｗａｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｍａｋｅ　ｌｏｇｇｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｌｏｗ　ｆｏｒｍｕｌａ．ｃｈｅｃｋｅｄ　ａｆｔｅｒ　ｆｏｒｍｕｌａ　ｆｌｏｗ　ａｎｄ　ｅｘｔｅｎｄｅｄ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ＡＯＦ，ｅｒｒｏｒ　ｗａｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　０．９％　５．６％．ｇａｓ　ｆｉｅｌｄ　ｔｅｓｔ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｅｘｔｅｎｄｅｄ　ｕｌｔｒａ—ｌｏｗ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｗａｓ　ｆｉｎａｌｌｙ　ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｅｘｔｒａ　ｌｏｗ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ；ｔｅｓｔ　ｇａｓ；ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ；ｏｎｅ　ｐｏｉｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ　

延长特低渗气田储层普遍存在（平均孔隙度＜８％、平均渗　透率＜１　ｍＤ）、含气饱和度低（平均小于５２％）、孔喉细小（平均　０．１１７１　ｔｘｍ），压力系数低（普遍＜１），地质基础质量差，造成　了低的气层产能　。Ｊ。延长气田纵向上含气层位多，主要分布　在石千峰组、石盒子组、山西组和马家沟组等上下古地层中，　组合复杂，主要有低孔、低渗、低压、低产的特点，横向上变　化大，连片性差。　通过本课题的研究，建立起较完善的、适合该区的试气工　艺方案，试气作业技术和规范标准，达到规范和统一认识的目　的　］。对今后该气田的勘探和开发提供有益的参考价值，并为　确定科学合理的开发实施方案提供准确、详实的基础资料。　１　试气技术与研究　１．１试气选井选层　延长气田中石炭统本溪组底部的铁铝岩横向分布稳定、岩　性致密，为下古生界风化壳气藏的区域盖层，同时分隔上下两　套含气层系。晚二叠世早期沉积的河漫湖相泥岩则构成了上古　生界气藏的区域盖层。古生界具有广覆型生烃，储集空间多层　系发育，区域性封盖层广泛分布等诸多有利条件，奠定了本区　气藏形成的基础。　据对延长气田伊陕斜坡上古生界气层储盖统计，主力气层　主要发育在下石盒子组盒８段，山西组山１段、山２段。另外　在太原组和本溪组部分井也发育有部分气层。　

第一作者：李莉（１９８６一），女，助理工程师，主要从事天然气化工与技术开发。　．　，　

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冒目　．目　—ｍ　ｍ．ｍ　ｎ１一＿　一　

试气层位　图１　延长气田试气产量与试气层位关系图　Ｆｉｇ．１　Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｇａｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｇａｓ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｈｏｒｉｚｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｘｔｅｎｄｅｄ　ｇａｓ　ｆｉｅｌｄ　

试气日产量大于１００００　ｉｎ　的层位主要均发育在盒８段和山　第４４卷第２２期　李莉，等：延长特低渗气田试气工艺技术研究　１３５　西组山１段，次之为山２段，本溪和太原组石英砂岩储层试气　产量也较好。　１．２通井。洗井。试压　通井规直径小于套管内径６—８　ｍｍ，大于封隔器胶筒外径　２　ｍｍ，大端长度应大于０．５　ｍ，通井规有效长度大于储层改造　措施人井井下工具连接长度。通井深度必须通井至人工井底或　设计要求深度，通至井底重复试探２次，深度误差小于０．５　ｍ　为合格。　新井作业第一次洗井：正循环冲洗井底沉砂及脏物一反循　环清洗井筒携带污物一正循环替入射孔液。打捞油管桥塞或电　缆桥塞作业洗井：正循环一反循环交替洗井。　试气按照试气要求标准进行作业。将进出口硬管线连接　后，试压至设计泵压的１．５倍，稳压５　ｍｉｎ不刺不漏为合格。　１．３射孔工艺优化　延长气田气井普遍要进行压裂改造，因此，对射孔参数及　工艺的优化主要考虑对压裂改造以及后期采气的影响　。　通过小型测试压裂的阶梯降排量试验可以获取射孔孔眼摩　阻及近井筒裂缝弯曲摩阻。在压裂施工排量２．８　ｍ　／ｍｉｎ、平均　砂比２５％，射孔孔径１．２　ｃｍ条件下，找出射孔孔眼数与摩阻之　间关系来确定射孔参数。通过实验研究最终得出，一般需要射　孔孔眼数大于４０个，来保证压裂过程顺利。采用１６～２Ｏ孑Ｌ／ｍ　的射孔密度，射孔段一般要求大于２．５　ｍ。射孔段３　ｍ左右，　一般需要射孔孔眼直径大于１．１　ｃｍ。　该区块压力系数均小于１．０　ＭＰａ／１００ｍ，基于施工简便及　低成本等方面的考虑，推荐采用电缆传输射孑Ｌ工艺。　１．４放喷工艺　放喷工艺优化：井口与三相分离器间用ＫＱ６５／７０针阀实现　三级降压后，用３５　ＭＰａ高压三通一路通过ＫＱ６５／２５四通和楔　形闸阀装两只油嘴套和旁通管线进排污坑，另一路进ＬＣ３０／５０　三相分离计量装置和测试管线。　１．５　“一点法”测井工艺　“一点法”属于产能试井的一种快速完井方法。气井“一　点法”试井是以单一工作制度生产至稳定状态，利用获得的地　层压力、产气量和对应井底流动压力，代人相应的经验产能公　式计算无阻流量＿６　Ｊ。　延长部分气田无阻流量计算公式校核后为：　ｒ＝　式中：Ｐ。——无因次压力，无因次　通过９口井１０个层次，采用以上公式计算无阻流量结果，　校对后公式计算无阻流量和延长现用无阻流量计算结果误差在　０．９％～５．６％范围之内，该计算无阻流量公式更符合延长气田　的实际情况。　对于压裂或酸化措施后能够实现一次性喷通的气井，采用　“连续流动法”测试工艺；对于试采井，采用压力降落“修正　等时试井”等试井工艺；对于产水井或产气量大于８０００　ｍ　／ｄ　的气层，用ＹＬＣ３０—５０三相分离器孔板流量计测试，选择ＤＤＩ　电子压力计进行压力测试，压力计精度要求在压力单位采用　ＭＰａ时，小数点后保留６位。　２　压裂工艺　２．１　压井工艺　压井施工排量的选择主要依据气层生产套管规范和施工压　力确定，根据气井产量能和产出流体性质、施工工艺特点，确定　采用不同的压井井工艺。对于气层压力梯度＞Ｏ．８５　ＭＰａ／１００　ｍ的　储层，测完压恢后首先进行油放，井口针阀控制放喷待井口压　力下降致８～７　ＭＰａ，再进行反循环压井。　２．２支撑剂及酸化压裂液体评价　２．２．１支撑剂评价　延长特低渗气田气层中古生界二叠系石盒子组、山西组和　太原组等埋深２２８０～３２００　ｍ，闭合应力在３４．５５～４４．９７　ＭＰａ　之间。　根据室内对国内几个大型厂家生产的支撑剂进行了性能评　价从试验结果来看（实验压力条件为５２　ＭＰａ，远大于本区闭合　压力），四种不同来源支撑剂均能满足延长特低渗气层改造要　求。综合考虑，建议选择其中密高强度陶粒，即贵州林海提供　的支撑剂。　２．２．２压裂液评价　按照ＳＹ／Ｔ５１０７—２００５《水基压裂液性能评价方法》对优化　后的压裂液体系进行了完整的性能评价。体系主配方如下：　基液：０．４５％ＣＪ２—６（ＨＰＧ）＋０．５％ＺＰＪ一１＋０．１％ＳＪＪ一１＋　０．１５％Ｎａ２ＣＯ３＋１．Ｏ％ＳＱＰ－１＋１．０％ＮＷＪ－１。　交联剂：５０％儿一１有机硼交联剂，ＪＬ一１Ａ：ＪＬ一１Ｂ＝１００：　１０。　对优化后的配方进行了基液性能检测，检测结果见表１。　

表１基液性能检测结果　Ｔａｂｌｅ　ｌ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｂａｓｅ　ｆｌｕｉｄ　

室内按照配方对添加剂自身配伍性进行了评价，试验结果　表明，配方在试验温度下配伍性好，无絮状物或沉淀生成。　配方和地层水配伍性良好，耐高温、高压，耐剪切能力　强，体系为中等滤失，不同温度下都能够完全破胶，破胶后粘　度均低于１０　ｍＰａ・ｓ。对优化后的配方进行了破胶液残渣试验　评价，破胶温度８０℃，破胶液残渣为２８６　ｍｇ／Ｌ，属于中等残　渣含量。对破胶液进行了助排性能评价，破胶液表面张力　２０．１２　ｍＮ／ｍ，属于较小表面张力。在６０００　ｒ／ｍｉｎ下评价破胶液　起泡性能，泡沫质量７６．７％，半衰期７．３　ｍｉｎ。因未能取得地　层水资料，室内评价了破胶液与模拟地层水在不同比例下的配　伍性能，从试验结果可以看出，优化后体系的破胶液与模拟地　层水配伍性良好。　２．２．３酸液优化　延长特低渗下古勘探储层主要为马家沟碳酸盐岩储层，对　于这类低压、低渗、自然产能低的气藏，一般不经过改造难以　获得工业气流。通过酸压增产改造措施，形成一定长度、高导　流能力的酸蚀裂缝，沟通、连接渗流通道和储气空间，才能保　证正常投产和高产稳产。　结合酸液添加剂性能评价和储层地质特征，优化出的稠化　酸配方如下：　２０％ＨＣＩ＋０．３％ＳＣＺ一８０酸液增稠剂＋１．５％ＳＨＪ一１缓蚀剂＋　０．５％ＳＺＰ－１助排剂＋０．１５％柠檬酸＋１％ＳＱＰ一１起泡剂。　（下转第１４１页）