石油(采油)工程设计任务书砂岩基质酸化设计西南石油大学石油工程学院2012年3月目录一、设计题目 (2)二、目的及要求 (2)三、砂岩基质酸化设计应考虑的要点及要求 (2)四、砂岩酸化设计内容 (2)五、砂岩基质酸化设计原则 (2)六、张家坪构造储层特征 (2)七、设计所需的原始数据及气井基本情况(已给条件) (3)八、油井分析及措施目的 (13)九、施工设计技术思路 (13)十、现场材料及工具资料 (14)十一、酸化方式 (14)十二、已知施工参数设计 (15)十三、其它已知数据 (15)十四、完成以下设计计算及内容 (16)十五、设计报告装订顺序及格式(统一用word文档A4纸打印) (16)参考资料 (16)一、设计题目张家X井须二气藏基质酸化设计二、目的及要求(1)目的：通过设计了解砂岩基质酸化设计方法、基本的设计计算、砂岩基质酸化施工设计书的基本设计内容和设计思路，并掌握方案设计的基本方法、步骤以及设计中所涉及的基本计算，加强系统的工程训练，培养分析和解决实际工程问题的能力。
(2)要求：根据张家X井须二气藏的基础数据和设计要求，完成张家X井须二气藏砂岩基质酸化设计，并针对所计算和设计的内容完成张家X井须二气藏基质酸化设计报告(要求写出所采用的设计计算公式、过程及步骤)，并根据完成的设计内容填写砂岩基质酸化施工设计书(见石油工程设计教材的采油部分，附录4砂岩基质酸化施工设计书)。
三、砂岩基质酸化设计应考虑的要点及要求参见石油工程设计教材的采油部分，第八章砂岩地层基质酸化第一节。
四、砂岩酸化设计内容参见石油工程设计教材的采油部分，第八章砂岩地层基质酸化第一节。
(1)写出详细的设计计算过程；(2)按设计报告格式编写设计报告(附设计的原始数据)；(3)采用Word文档编写报告，要求A4纸打印，字迹工整，文字通顺，思路清晰，计算结果正确；(4)按石油工程设计教材的采油部分，附录4砂岩基质酸化施工设计书填写完设计内容(没有涉及到的不填，保留空缺)。
五、砂岩基质酸化设计原则参见《石油工程设计》教材的“采油工程设计”，第八章砂岩地层基质酸化第一节。
六、张家坪构造储层特征1.储层岩石学特征张家坪地区须二段储层以灰白、浅灰色厚层块状中粒长石石英砂岩、中粒岩屑砂岩为主，次为细粒岩屑砂岩、中粒石英砂岩、中粒长石岩屑砂岩夹黑色页岩条带，其中砂岩层厚占须二段总厚的70％左右。
对3口井岩心观察、149块薄片鉴定（岩心、岩屑），其基本特征如下：石英含量高，为60％～80％，颗粒粗大，石英次生加大普遍。
长石主要为正长石，少量斜长石，长石含量在5％～15％之间。
长石粘土化深，个别蚀变作用极深，已部分或全部转换为粘土岩，部分长石方解石化。
岩屑主要为沉积岩屑中的泥页岩和粉砂岩，次为变质石英等。
以胶结物形式出现的粒间充填矿物主要为方解石和白云石，含量在0.5％～18％之间，未见硅质胶结。
2.储集空间类型张家M井在须二段取心1次，取心进尺7.80m，心长7.80m，收获率100％，为灰白色石英细砂岩，32条无充填水平裂缝，2条无充填直裂缝贯穿岩芯，缝长1.82～2.17m，共见28处冒气。
张家M井处于构造轴线，裂缝发育情况较理想。
岩心薄片上常见微裂纹，宽0.01～0.03mm，未充填。
裂缝发育程度对产能具有重要的控制作用，构造核心部位的井张裂缝线密度大，同时其产量也高，裂缝线密度与产量具有正相关关系。
七、设计所需的原始数据及气井基本情况(已给条件)1. 酸化选井选层查明张家坪构造须二气藏的含气性，探明气藏储量；同时利用就近现有天然气管网，获得天然气后能尽快投产，增加川西地区天然气产量，加快开发张家坪构造须二气藏。
而且，邻井张家M井须二段酸化后产气6.155万方，无阻流量7.949万方。
因此，决定对张家X井须二上段：3850.0~3917.5m和须二下段4014.0~4122.5m分别进行基质酸化。
(1)须二上段：3850.0~3917.5m，一组(1～12班)学生完成设计。
(2)须二下段：4014.0~4122.5m，二组(13～20班)学生完成设计。
2. 张家X井基本情况张家X井基本数据见表1-1。
表1-1 张家X井基本数据3.施工层段基本数据张家X井施工层段基本数据见表1-2和表1-3。
表1-2 张家X井钻探层位基本数据表1-3 张家X井施工层段基本数据4.钻头及套管程序张家X井钻头、套管程序见表1-4。
表1-4 钻头、套管程序5.油层套管数据张家X井油层套管数据见表1-5。
表1-5 油层套管数据6.钻井液使用情况张家X井须二段钻井液使用情况见表1-6。
表1-6 须二段钻井液使用情况7.固井质量张家X井施工段固井质量见表1-7。
表1-7 施工段固井质量8.油管数据张家X井油管数据见表1-8。
表1-8 油管数据9. 井底落物数据无落物10.套管损坏情况未损坏11.油井生产措施历史数据及施工层钻井显示(1)试油历史数据①常规试油数据无②Ｄ.Ｓ.Ｔ测试数据无③射孔数据张家X井施工层位射孔数据见表1-9。
表1-9 施工层位射孔数据④采气历史数据该井为新井。
⑤以往压裂酸化措施历史数据新井，未进行过压裂和酸化措施和其它措施。
(2)钻井过程中油气水显示张家X井于2009年1月15日开钻，2009年8月10日钻至井深4170.00m进入须一段46.50m完钻，钻井中油气水显示如表1-10。
表1-10 张家X井须二段钻井过程中油气水显示12.储层特征及测井综合解释(1)岩性特征张家X井须二气测异常段岩性特征见表1-11。
表1-11 张家X井须二气测异常段岩性特征(2)综合测井解释成果根据测井解释资料，须二上段综合解释含气层12段，裂缝层4段，有效储层厚度34.5m。
须二下段综合解释含气层15段，裂缝层4段有效储层厚度33.1m，各段解释相关测井图见1-2和图1-3(黄色段为设计射孔井段)及表1-12。
图1-2 须二上段测井图图1-3 须二下段测井图表1-12 张家X测井综合解释13.张家X 井身结构示意图张家X 井身结构示意图见图1-4和图1-5。
(1)张家X 井须二上段酸化井身结构图图1-4张家X 井须二上段井身结构图88.9mm+73mm 组合油管下至4033m ，88.9mm 油管下至2442mY344-148封隔器在3636.69mY344-100封隔器在3955.84m套管 mm×m 钻头 mm×m(2)张家X井须二下段酸化井身结构图套管mm×m钻头mm×m88.9mm+73mm组合油管下至4122m左右，88.9mm油管下至2500m Y344-148封隔器下至3950m图1-5 张家X井须二下段井身结构图14.酸化井段上下距水层距离酸化井段上下无水层。
15.距断层距离酸化井段周围无断层。
八、油井分析及措施目的1. 增产潜力分析(1)张家坪构造具有所处圈闭的构造背景好、靠近烃源岩、储层发育、盖层有效和生储盖组合搭配合理等有利的成藏条件，具有良好的生产潜力。
(2)通过邻井张家M井——该构造唯一一口井的资料显示：该气藏为常压的断层～构造圈闭的弹性气驱气藏，本含气构造须二气藏暂无气水界面，对于增产措施的进行有着良好的条件。
(3)邻井张家M井是该构造钻达须二段的第一口井，该井2004年12月28完井，完井测试获得2.355×104m3/d的工业气流。
2007年通过酸化解堵得储层改造措施，在井底仍有积液的情况下，获得了6.155×104m3/d的天然气，且不含硫化氢。
表明本构造须二段天然气富集程度较高，且圈闭的埋深、圈闭面积及闭合高度适中，地层能量充足，有较大的储量规模。
2. 施工目的张家X井是张家坪构造的一口生产井，须二段钻井显示多次井漏、气测异常，通过酸化解堵解除近井筒地带的污染堵塞，改善油气渗流通道，提高该井产能。
九、施工设计技术思路(1)须二段钻进过程中发生过井漏，同时根据测井资料，须二段有裂缝，本次施工的主要目的是解除近井污染堵塞。
(2)该层段岩心分析，以细砂岩为主，储层本身也具有土酸酸化的基础。
因此，酸液采用缓速配方，前置酸为缓速盐酸，主体酸为缓速土酸，后置酸为缓速盐酸，可达到深部进入解堵的目的。
前置液和后置液的比例为1：1。
(3)根据张家X井酸溶蚀率实验结果，储层岩性较纯，盐酸的溶蚀率比较高，达到25.8%，土酸的溶蚀率为36.6%，按照处理液：盐酸约1：1的比例设计。
(4)本井压力系数不高，储层酸化后有可能出现排液困难，施工中混注液氮。
(5)为了尽量缩短酸液在地层停留时间，酸化施工后采用8mm油嘴尽快开井放喷排液，不能自喷则采用液氮气举排液措施。
十、现场材料及工具资料1.工作液注：须二上段和须二下段酸液配方设计相同。
防膨液作为顶替液使用。
添加剂中NH4Cl(粘土稳定剂)为固体，SAN-122为缓蚀剂，OPZ-3为表面活性剂，LHH-3铁离子稳定剂，其余均为液体，液体添加剂密度均为1000kg/m3。
施工前井筒内为KCl水。
①根据施工设计技术思路第(3)的要求：建议缓速盐酸(前置液和后置液)用量：0.8m3/m。
建议处理液缓速土酸(处理液)用量：0.8m3/m。
2.施工井口、管柱结构、工具(1)井口装置采用KQ65-70(一号、四号总闸门、直管挂、盖板法兰为KQ65-105MPa双总闸施工)井口装置。
(2)施工管串①须二上段油管鞋＋启动接头+Φ73mm油管+水力锚+Y344-100封隔器+水力锚+侧孔节流器+Φ73mm油管+Y344-148封隔器+水力锚+Φ88.9mm油管+油管挂+油补距=4033m。
Y344-100封隔器在3955.84m，Y344-148封隔器在3636.69m。
避开套管接箍。
①须二下段油管鞋＋启动接头+Φ73mm油管+Y344-148封隔器+水力锚+Φ88.9mm油管+油管挂+油补距=4122m。
Y344-148封隔器位置为3950m。
避开套管接箍。
(3)主要施工设备注：压裂车型号和计算根据《石油工程设计》第三部采油工程设计附表3-3-1压裂车型号及整车技术参数表确定。
十一、酸化方式封隔器分层酸化十二、已知施工参数设计1.注入方式油管带封隔器注入。
施工时混注液氮，液氮排量90Sm3/min。
2.施工排量考虑张家坪储存存在微裂缝，因此，适当提高施工排量，假设施工排量按如下给出(忽略公式计算)：①须二上段：高挤时排量2.4m3/min，低替时排量小于0.5m3/min。
②须二下段：高挤时排量2.2 m3/min，低替时排量小于0.5m3/min。
3.井口平衡压力平衡压力20～30MPa。
十三、其它已知数据1．井筒温度参数气藏地层温度梯度为：2.44℃/100m；地面温度为：20℃；恒温点温度：25℃；恒温点深度：20m；酸液比热：1KCal/kg⋅℃；地层导热系数：0.025 kcal/m⋅min⋅℃；总导热系数：0.035KCal/m⋅min⋅℃；钢材导热系数：0.62KCal/m⋅min⋅℃；环空液导热系数：0.008KCal/m⋅min⋅℃；井筒酸液密度：1075kg/m3；2.酸浓度和矿物浓度计算参数地层初始孔隙度：须二上段φ0＝6%，须二下段φ0＝3%；井半径：根据钻头尺寸确定；DamKahler数；N Da＝2；无量纲酸容量数：N AC＝0.02；取r D＝1，1.2，1.4，1.6，┉┉，3。