鄂尔多斯盆地陕北地区南泥湾油田长6油层组压裂液性能优化研究.docx

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1、本科毕业论文（设计）论文题目:鄂尔多斯盆地陕北地区NNW油田长6油层组压裂液性能优化研究NNW油田位于鄂尔多斯盆地东部陕北斜坡带，在对NNW148号区域长6储层的一些特征，如孔隙特征、物性特征做了分析之后，所呈现出的结果表明该地区的储层非均质性强,地层孔隙类型庞杂,地层所表现出的相渗条件差异明显,是一种常见的低渗透储层。划分NNW长6储层流动单元，根据该地区的储层特征好坏，将该地区区域划分为不同等级的三个个单元，I类单元为较好，II类和In类为一般和较差。本文挑选了两种该地区所在应用的压裂液体系，分别为（M胶压裂液体系与CHS压裂液体系，针对划分出的三类流动单元,进行适用性分析。实验结果表明，

2、所挑选的两种压裂液体系性能均达到要求。结合岩心伤害实验，针对胭胶压裂液和CHS压裂液体系的使用进行优化，结果为胭胶压裂液体系只适用于地质条件较好的I类流动单元，而CHS型压裂液同时满足三类流动单元岩心伤害要求。关键词:低渗透；流动单元；压裂液；性能优选；论文类型：应用研究AbstractNanniwanoilfieldislocatedintheeasternordosbasininnorthernshaanxislopezone,intheNanniwan185area6longreservoirsomecharacteristics,suchasporecharacteristics,ph

3、ysicalcharacteristicsaftertheanalysis,showsthattheresultsofthereservoirhomogeneitystrong,formationporetypecomplex,theformationofpermeabilityconditionsshowobviousdifference,isacommonlowpermeabilityreservoir.DivisionofNanniwanlong6reservoirflowunits,accordingtothereservoircharacteristicsofthearea,ther

4、egionisdividedintothreeunitsofdifferentgrades,ClassIunitisgood,classandclassaregeneralandpoor.Inthispaper,twofracturingfluidsystemsusedinthisregionwereselected,namelyguanidinefracturingfluidsystemandCHSfracturingfluidsystem.Suitabilityanalysisexperimentforthethreedividedflowunits.Theexperimentalresu

5、ltsshowthattheperformanceofthetwoselectedfracturingfluidsystemsmeettherequirements.Combinedwiththecoredamageexperiment,theuseofguanidinefracturingfluidandCHSfracturingfluidsystemisoptimized,andtheresultsshowthattheguanidinefracturingfluidsystemisonlysuitableforclassIflowunitswithgoodgeologicalcondit

6、ions,whiletheCHSfracturingfluidmeetstherequirementsofthreemorflowunits.KeyVVords:1.owpermeability;Flowunit;Fracturingfluid(foroilwell);Performanceoptimization摘要IAbstractII目录III1绪论11.1 研究意义11.2 国内外发展现状11.3 研究内容11.4 主要认识22鄂尔多斯盆地陕北地区NNW油田储层特征32. 1区域地质特征33. 2储层孔隙特征44. 3储层物性特征45. 4地层温度及流体性质66. 5小结73NNW油田

7、1.148地区长6储层流动单元评价83.1 储层流动单元的评价划分83. 2分类储层流动单元特征分析103.3小结114压裂液适用性分析及优选124. 1实验准备121 .1.1实验药品及仪器124 .1.2选用压裂液体系配方124. 2现场压裂液基液评价134. 2.1胭胶浓度与CHS增稠剂优选134. 2.2交联剂浓度与激活剂BK优选154. 2.3基液优选结果174. 3压裂液整体性能评价174. 3.1抗温、抗剪切性能评价174. 3.2滤失性能评价184. 3.3静态悬砂、携砂性能评价194. 3.4破胶性能评价205. 3.5助排性能评价214. 3.6配伍性评价224. 4岩心伤

8、害性评价234. 5小结26结论27参考文献28致谢291绪论1.1 研究意义中国石油和天然气储量开发的关键和重要步骤之一是使用水力压裂技术。为了加强油气通道，压裂作业有双重目的：一方面，压裂作业会产生具有一定几何形态的高传导性裂缝；另一方面，一旦压裂液进入地层，可能会导致部分储层性质遭到破坏。因此，压裂液的其中一项关键研究领域，就是如何降低对储层伤害，同时不能影响到形成必要的裂缝和压裂液的携砂水平。1.2 国内外发展现状压裂技术是油气开采中的重要增产方法，而压裂液作为其中的核心组成部分,如何设计出一种优质，对地层的伤害又小，还要考虑成本的压裂液体系，是对压裂技术发展的重中之重。油基压裂液最早

9、被用于压裂技术中来，但其悬砂能力较差，且难以泵入细管道。后来发展出羟丙基脏胶等更具温度稳定性和高粘度的压裂液，以减少对油层的伤害。在80年代，水基压裂液开始采用延迟交联反应的方法进行控制，实现更好的效果。而在90年代，压裂液发展的重点转向了“清洁”无伤害的表面活性剂胶束压裂液，为油气开采提供更为优质的解决方案*十九世纪中，美国作为当时世界上科技水平最先进的国家之一，进行了人类最早的水力压裂，呈现出十分可观的增产效果，从此以后，水力压裂技术逐渐被世界各国重视起来。常规压裂液羟丙基脏胶压裂液自六十年代投入市场以来，在压裂施工中应用很成功，但随着油田开发进程在低渗透开发的过程中，也逐渐暴漏出来其不足

10、性。自从道威尔公司研制的VES压裂液于2000年左右被我国引入，并第一次成功用于四川气田后，VES压裂液的使用在我国掀起了一波热浪。在20002007期间,采用了VES压裂液的国内大部分油田如大庆、青海、新疆、等油田的一百多口油气井,其产能均得到了显著的提升四。到2010年为止，VES压裂液已经成功应用于海外油田超过4000井次。通过控制变量试验，发现采用该方法生产的压裂液，其增产效果较常规水基压裂液提高了约27%,但是缺点也展露了出来，就是其高昂的成本。1.3 研究内容(1)分析NNW油田1.148区块长6储层岩石类型、孔隙类型、孔隙结构及物性等储层基本特征.(2)根据NNW储层评价所得出的

11、储层特征的差异将该地区地层划分为不同等级流动单元。(3)挑选了两种该地区所在应用的压裂液体系，分别为胭胶压裂液体系与CHS压裂液体系，针对划分出的不同流动单元，进行适用性分析实验。(4)结合实验结果，优化传统服胶压裂液体系和CHS清洁型压裂液体系在NNW长6储层不同的流动单元的使用。1.4 主要认识(1)鄂尔多斯盆地长6储层非均质性强，地层孔隙类型庞杂，地层所表现出的相渗条件差异明显，是一种常见的低渗透储层。(2)根据NNW油田储层特征的差异将其划分为不同等级的三个个单元，I类单元为较好，11类和In类为一般和较差。(3)结合适用性分析实验结果与水基压裂液评价标准，两种压裂液体系滤失性，悬砂型

12、等性能全部符合规定的行业评价标准。(4)胭胶压裂液体系只适用于地质条件较好的I类流动单元，而CHS型压裂液同时满足三类流动单元岩心伤害要求。2.1 区域地质特征图1.1鄂尔多斯盆的地构造特征与NNW油田研究区地理位置鄂尔多斯盆地是典型的准克拉通盆地，即油气资源含量非常丰富，陕北地区属于鄂尔多斯盆地6个一级构造单元中的伊陕斜坡，处于其东部地区（图1.1）。自晚三叠世以来，鄂尔多斯盆地的主要地质活动构造为内陆差异沉降，而到了晚三叠世末期，地质活动构造发展变缓，盆地产生沉降趋势，形成了现如今鄂尔多斯盆地一带丰富的油气资源旺盛储层。上三叠统延长组为河流湖泊相沉积，发育一套中厚层的中细砂岩、粉砂岩和深灰

13、色、灰黑色泥页岩几从岩电特征的不同和储层原油储量的水平，将其分类成延长组1段到10段等十个不同的油层，长6层段沉积作用处于盆地地质构造活动旺盛时段，构造出有机质含量充裕的泥页岩地层，是延长组也是鄂尔多斯盆地区域主要的原油储层段。2.2 储层孔隙特征分析岩心观测、薄片显微观测以及阴极发光、SEM等镜下显微观测，N9井区长6储层主要发育原生粒间孔、次生孔隙、微裂缝等储集空间，面孔率为（0.56.5）%之间（平均3.6%）o（1）原生孔隙在N9井区长6储层中，原生粒间空隙占总孔隙体积约60%70%。多为残余（剩余）粒间孔（图2.2a）。（2）次生孔隙粒间、粒内、胶结物或杂基溶蚀孔隙，其和裂隙孔、晶间

14、孔均属于次生孔隙（图2.2b）O（3）裂隙地层裂缝在油气层开发中扮演着重要的角色，它是油气资源在地下的活动空间，既能储存油气资源，也能运输油气资源，他的分布也就是油气资源储层的分布，而且在渗透率等条件的影响下，还可以控制油气资源在地层中的流动方向。（图2.2C）O图2.2N9井区裂隙2.3 储层物性特征取1.9井区长6油层10组岩石柱塞样本，分别观测其孔隙度，渗透率，排驱压力等8项物性参数，测量结果最终制成表2.1：井号层位孔隙度(%)渗透率(103m2)排驱压力(MPa)分选系数歪度最大孔喉半径(m)平均半径(m)最大进汞饱和度()退泵效率(%)N149长618.10.290.81.380.

15、840.9190.2199.672537N149长629.40.340.81.811.20.9190.2196.5435.7N154长618.70.700.32.01.02.450.798.0533.28N154长628.00.261.51.781.820.490.1391.7626.83N159长69.50.371.01.250.450.7350.1599.7414.85N159长628.80.471.01.680.450.7350.1599.4129.6N160长68.70.230.51.50.81.470.3599.6512.39N164长69.40.380.51.51.361.470.3399.7917.8N164长6?9.81.430.152.561.194.91.4899.7