環(huán)江油田長(zhǎng)8層注水井酸化增注工藝

劉新印 鄭 斌 陳 明 于 瑩 劉志宏

1.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司 第七采油廠 （陜西 西安 710200）

2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司 工程監(jiān)督處 （陜西 西安 710200）

環(huán)江油田長(zhǎng)8層注水井酸化增注工藝

劉新印1鄭 斌1陳 明1于 瑩1劉志宏2

1.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司 第七采油廠 （陜西 西安 710200）

2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司 工程監(jiān)督處 （陜西 西安 710200）

通過(guò)對(duì)環(huán)江油田長(zhǎng)8注水井欠注原因的分析，提出了深部酸化降壓增注的技術(shù)思路，開(kāi)展了酸液體系和酸化工藝研究，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施取得了良好的效果，為該區(qū)注水井降壓增注提供了有效的手段。

注水井 多組分復(fù)合酸 增注

環(huán)江油田主要開(kāi)發(fā)層系為三疊系延長(zhǎng)組，油層物性較差，非均質(zhì)性強(qiáng)，屬于典型的特低滲透巖性油藏。地質(zhì)特征決定了該油藏在開(kāi)發(fā)過(guò)程中不可避免地受到污染堵塞。酸化是解除油層傷害常用的一種經(jīng)濟(jì)有效的方法，只有正確分析油層傷害原因、選用合理的酸液體系，才能有效地解除傷害，恢復(fù)地層的滲透率。

1 地質(zhì)特征

1.1 儲(chǔ)層特征

環(huán)江油田長(zhǎng)8油層橫向展布受沉積相即成巖相帶控制，呈層狀大面積分布，油層埋深2 830m，油層平均厚度21m。儲(chǔ)層孔隙類(lèi)型有粒間孔、溶孔、晶間孔，其中粒間孔、長(zhǎng)石溶孔是本區(qū)最主要的儲(chǔ)集空間，平均孔隙度13.1%，平均滲透率0.43×10-3μm2。屬典型的特低滲透巖性油藏，原始驅(qū)動(dòng)類(lèi)型為彈性溶解氣驅(qū)（見(jiàn)表1）。

1.2 巖性特征

長(zhǎng)8儲(chǔ)層主要礦物是長(zhǎng)石和石英，膠結(jié)物以泥質(zhì)為主，次為鈣質(zhì)，敏感性礦物主要為黏土中的綠泥石和伊利石（見(jiàn)表2），含量分別為68.35%、23.57%，伊/蒙間層含量為8.08%；敏感性試驗(yàn)表明該油藏為弱水敏、無(wú)速敏、中等酸敏、弱鹽敏。

表1 長(zhǎng)8儲(chǔ)層孔隙類(lèi)型統(tǒng)計(jì)表

表2 長(zhǎng)8儲(chǔ)層黏土礦物含量統(tǒng)計(jì)表

2 堵塞機(jī)理分析與解堵措施研究

2.1 堵塞機(jī)理分析

2.1.1 高分子聚合物殘?jiān)鼘?duì)地層的傷害

環(huán)江油田的注水井多數(shù)是射孔爆燃?jí)毫淹蹲ⅲ⑺畨毫Ω叩脑蛑饕捎谟蛯勇癫厣?、孔滲條件差，鉆井施工過(guò)程中液柱壓力高，高分子聚合物殘?jiān)鼩埩粼诮貛?，CMC、PAM （相對(duì)分子質(zhì)量分別為20×105～50×105，18×105～400×105）沒(méi)有經(jīng)過(guò)氧化降解處理；胍膠的水不溶物占3%～15%，常規(guī)的氧化破膠劑主要降低了壓裂液黏度，分子降解量在20%～30%，相對(duì)分子質(zhì)量仍在10萬(wàn)～30萬(wàn)之間，聚合物殘?jiān)芎陀龅降娜魏畏磻?yīng)物如管材、地層基質(zhì)和烴類(lèi)等發(fā)生反應(yīng)，生成與地層不配伍的污染物，造成油層傷害。因此，CMC、PAM和胍膠是造成地層傷害的主要高分子聚合物。

2.1.2 結(jié)垢及乳化堵塞

硫酸鹽還原菌代謝產(chǎn)生S2-或部分井產(chǎn)出H2S腐蝕油套管，產(chǎn)生FeS以及Fe3+沉淀堵塞地層；注水水質(zhì)不穩(wěn)定，機(jī)雜以及細(xì)菌含量較高，導(dǎo)致機(jī)械雜質(zhì)和厭氧菌在地層內(nèi)大量繁殖，產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物堵塞地層；長(zhǎng)6油藏不含底水，原油中存在的天然表面活性物質(zhì)吸附在孔隙表面，投注后遇水乳化，形成油水乳狀液，堵塞孔道，使注水效果變差。

2.2 針對(duì)性的解堵措施

酸化可解除注水井近井地帶的堵塞，恢復(fù)地層的滲透率，還可溶解地層的巖石，擴(kuò)大孔隙結(jié)構(gòu)的喉部，提高地層的滲透率，是有效的增注措施。

2.2.1 高分子聚合物、烴類(lèi)、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)降解措施

據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究二氧化氯在酸性條件下，具有極強(qiáng)的氧化降解作用，可使部分長(zhǎng)鏈有機(jī)物氧化分解，分子降解量在55%～65%之間，氧化降解能力比常規(guī)氧化劑提高了約50%，CMC、PAM降解后分子量分別在20×105～200×105，10×105～400×105之間，胍膠降解后相對(duì)分子質(zhì)量在5萬(wàn)～15萬(wàn)之間，對(duì)烴類(lèi)、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)也有極強(qiáng)有降解能力，同時(shí)二氧化氯也具有極強(qiáng)的殺菌能力。

2.2.2 長(zhǎng)8 層酸化過(guò)程存在的主要危害

長(zhǎng)8儲(chǔ)層酸敏礦物綠泥石，在黏土成分中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，含量達(dá)68.35%，通過(guò)電鏡及原子能譜分析，綠泥石主要成分除硅氧四面體外，陽(yáng)離子主要為Mg和Fe，其中Fe就是綠泥石在酸化中出現(xiàn)二次沉淀物的原因（見(jiàn)表3）。綠泥石與HCl反應(yīng)釋放出鐵離子，當(dāng)pH≥2會(huì)形成Fe(OH)3膠體沉淀。

2.2.3 延長(zhǎng)組油層的酸液配方優(yōu)化

（1）長(zhǎng)8油層巖性致密，孔滲性差，常規(guī)土酸酸液體系反應(yīng)速度快，很難實(shí)現(xiàn)深部酸化，而且抑制黏土膨脹作用差，反應(yīng)完成后會(huì)產(chǎn)生沉淀，易形成二次堵塞，因此主體酸采用多組分復(fù)合酸液體系，根據(jù)巖心溶蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定主體酸中各種成分的濃度。

（2）酸液在 pH≤2的保持時(shí)間長(zhǎng)，F(xiàn)e3+、Mg2+、Al3+、Ca2+等得到充分有效絡(luò)合或螯合。

表3 延長(zhǎng)組油層自生綠泥石化學(xué)成分分析結(jié)果 /%

（3）二氧化氯在酸性條件下生成，有機(jī)物高分子可得到充分氧化分解。

（4）降低酸液體系的表面張力，增強(qiáng)洗油能力，保持巖潤(rùn)濕性，防止產(chǎn)生乳化、懸浮物，達(dá)到深度酸化效果。

2.2.4 酸化工藝研究

為了實(shí)現(xiàn)深部酸化，解除近井堵塞，并防止井筒內(nèi)的固體物質(zhì)進(jìn)入地層，采用“預(yù)處理+主體酸+后置液”的注入工藝，酸化后不返排直接注水。

（1）預(yù)處理液：注入預(yù)處理液，清洗射孔孔眼及井筒，關(guān)井反應(yīng)30min后，采用N2氣泡沫反洗井排出殘酸。

（2）注入主體酸：注入多組分主體酸，加二氧化氯段塞，再注入低濃度土酸，當(dāng)注酸施工壓力降低后，提高注酸排量。

（3）后置液體：采用活性水為后置液，用量40m3以上，排量盡可能高，將酸液頂替到地層深部。不斷的提高施工排量是為了充分動(dòng)用儲(chǔ)層剖面。

3 效果評(píng)價(jià)

3.1 實(shí)例井評(píng)價(jià)

地558-41井，注水層位長(zhǎng)8，于2010年10月8日投注，地質(zhì)配注20m3/d，初期注水壓力18.5MPa，日注水量 5m3，2010年 11月注水量降至 3m3/d，2011年3月，壓力上升至20MPa以上，4月酸化前注水壓力20.5MPa，日注水量6m3，2011年4月21日，對(duì)該井實(shí)施酸化作業(yè)，注入主體酸25m3，活性水后置液60m3，排量1.4m3/d，壓力40 MPa降至23MPa。

酸化后注水壓力降至17.5MPa，日注水量穩(wěn)定在25m3，達(dá)到了配注要求，增注效果明顯。

3.2 整體酸化增注效果評(píng)價(jià)

2011年4月，在環(huán)江油田長(zhǎng)8儲(chǔ)層累計(jì)實(shí)施酸化增注20口井，酸化前注水井均嚴(yán)重欠注，單井平均日注水量?jī)H8.1m3，平均注水壓力20.4MPa，酸化后平均日注水量達(dá)到 26.4m3， 注水壓力降至17.0MPa。

酸化后20口井均達(dá)到配注要求，取得了良好的增注效果。吸水剖面測(cè)試結(jié)果顯示，其中19口均勻吸水，1口井吸水不均，吸水狀況較好。

4 結(jié) 論

環(huán)江油田長(zhǎng)8注水井注水壓力高,欠注的主要原因是地層滲透性差，其次是鉆井液對(duì)近井地帶污染，針對(duì)儲(chǔ)層特點(diǎn)設(shè)計(jì)的酸液體系和施工工藝適應(yīng)強(qiáng)，改善儲(chǔ)層滲透性，實(shí)現(xiàn)深部酸化，達(dá)到了降壓增注效果好。

[1]張保平,劉立云,譯.油藏增產(chǎn)措施[M].3版.北京:石油工業(yè)出版社, 2002.

[2]古正富，王偉.有機(jī)酸酸化工藝在長(zhǎng)8酸敏性油藏中的試驗(yàn)[J].內(nèi)蒙古石油化工，2010(22)：119-120.

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[4]吳志鵬，茍利鵬.油井酸化用酸液的研究與進(jìn)展[J].化學(xué)工程與裝備，2010(9)：178-180.

[5]原青民.近期壓裂酸化添加劑研究情況簡(jiǎn)介[J].石油與天然氣化工，1992,21(1)：14-21.

Through the analysis of the causes about the lack of injection at Chang 8 water injection well of Huanjiang oilfield,the paper puts forward the technological ideas of reducing the pressure and increasing the injection by depth acidization,and studies the acid liquid system and the acidizing technology.This technology has made a good effect in the spot implementation and thus provides the effective means for injection wells of this area to reduce the pressure and stimulate the injection.

water injection well;multiple composite acid;stimulation of injection

劉新?。?970-）,男，大學(xué)學(xué)歷，工程師，現(xiàn)主要研究油氣田儲(chǔ)層改造及井筒保護(hù)技術(shù)。

尉立崗

2011-08-20