粘彈性自轉(zhuǎn)向清潔酸化液在雙河油田的應(yīng)用

許惠林，孫永旭，趙 林，余慶中，張燕利，李 影

(中石化河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院，河南南陽(yáng) 473132)

粘彈性自轉(zhuǎn)向清潔酸化液在雙河油田的應(yīng)用

許惠林，孫永旭，趙 林，余慶中，張燕利，李 影

(中石化河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院，河南南陽(yáng) 473132)

針對(duì)雙河油田稀油老區(qū)注水井層位多、夾層薄、層間吸水能力差異大等問題，利用粘彈性表面活性劑在酸液中表現(xiàn)出的粘彈性，以及破膠完全、對(duì)地層清潔無(wú)傷害的特點(diǎn)，通過(guò)配伍性、流變性、緩速性、轉(zhuǎn)向分流性等室內(nèi)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)找出了最優(yōu)化的粘彈性酸化液體系，能夠?qū)B透率存在差異的低滲透巖芯進(jìn)行改造.

粘彈性;清潔酸化液;應(yīng)用;評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn);雙河油田

目前雙河油田稀油老區(qū)的挖潛對(duì)象主要是厚油層內(nèi)的中低滲透層.由于稀油老區(qū)注水井層位多、夾層薄、層間吸水能力差異大，目前主要采用機(jī)械轉(zhuǎn)向細(xì)分酸化技術(shù)和化學(xué)暫堵劑暫堵酸化工藝技術(shù)，這些技術(shù)在提高油田注水開發(fā)上取得了一定成果，但是仍然不能滿足當(dāng)前的酸化增注要求，欠注問題仍然嚴(yán)重.通過(guò)調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，目前采用的轉(zhuǎn)向酸化技術(shù)仍然存在一些不足，主要體現(xiàn)在:①一些大厚層內(nèi)儲(chǔ)層滲透率差異較大，但無(wú)法用機(jī)械方式分隔，致使大厚層內(nèi)的中低滲透段無(wú)法得到有效改造;②化學(xué)暫堵劑由于耐壓性能、恢復(fù)率等問題也不能很好滿足中低滲透層酸化改造要求，造成這些井層措施效果差.針對(duì)上述問題開展了粘彈性自轉(zhuǎn)向清潔酸化液的研究和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，有效地解決了非均質(zhì)儲(chǔ)層的欠注問題，取得了較好的增注效果.

1 粘彈性清潔酸化液的作用原理

所選用的粘彈性清潔酸化液是利用粘彈性表面活性劑在酸液中表現(xiàn)出的粘彈性，以及破膠完全、對(duì)地層清潔無(wú)傷害的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)酸液對(duì)非均質(zhì)儲(chǔ)層的選擇性酸化［1－3］.同時(shí)利用該酸液體系在常溫和儲(chǔ)層溫度下均具有較低表面張力、能夠有效降低儲(chǔ)層毛管力、提高液體滲流效果、具有較好表面活性劑的特點(diǎn)，降低注水壓力，進(jìn)一步提高注水井的酸化解堵效果.

2 粘彈性清潔酸化液體系研究

粘彈性酸液體系的設(shè)計(jì)和選擇是轉(zhuǎn)向酸化成功且有效的關(guān)鍵.在配方設(shè)計(jì)時(shí)，除考慮有效解堵、配伍性和對(duì)儲(chǔ)層的低傷害等要點(diǎn)以外，還要考慮粘彈性酸化液的粘度變化特點(diǎn)、酸液質(zhì)量的穩(wěn)定性和深部解堵等因素.因此對(duì)選用的粘彈性酸化液的腐蝕性、緩速性、轉(zhuǎn)向能力、表面張力等性能進(jìn)行室內(nèi)性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn).

2.1 配伍性實(shí)驗(yàn)

粘彈性表面活性劑與酸液配伍性的好壞直接影響到粘彈性清潔酸化液的性能，為此進(jìn)行了配伍性實(shí)驗(yàn)，把幾種優(yōu)選的粘彈性表面活性劑和各種添加劑及酸液進(jìn)行復(fù)配，常溫下靜置24 h后，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示.H－VCA3粘彈性表面活性劑體系和酸液體系配伍性較好，與酸復(fù)配后的粘度能夠達(dá)20 mPa·s以上，能夠適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)酸化配制要求.因此將H－VCA3和優(yōu)化的酸液體系進(jìn)行復(fù)配，并進(jìn)行了粘彈性酸化液配方性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn).

表1 樣品加酸后在不同溫度下運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)試結(jié)果Tab.1 Test result of sample’s viscosity added with acid under different temperature

2.2 流變性實(shí)驗(yàn)

為了觀察粘彈性酸化液在施工過(guò)程中粘度的動(dòng)態(tài)變化情況，用M5600耐酸高溫高壓流變儀進(jìn)行了粘彈性酸化液的表觀粘度測(cè)試，結(jié)果如圖1所示.可以看出，隨著溫度的升高，酸液的粘度隨之增加，粘度可達(dá)到60 mPa·s，當(dāng)達(dá)到一定溫度后，粘度開始緩慢降低.結(jié)果表明，該粘彈性酸化液配方體系能夠適用于該油田不超過(guò)90℃的非均質(zhì)儲(chǔ)層酸化要求.

圖1 優(yōu)選的粘彈性酸化液流變性實(shí)驗(yàn)曲線Fig.1 Rheological characteristics experiment curves of optimum viscoelasticity acidizing fluid

2.3 緩速性能評(píng)價(jià)

把粘彈性酸化液與不同濃度的緩蝕劑在恒溫90℃的條件下進(jìn)行N80鋼片腐蝕率實(shí)驗(yàn)，優(yōu)選出最適宜的緩蝕劑加入量.通過(guò)長(zhǎng)巖芯流動(dòng)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)粘彈性酸化液的緩速性能、酸液對(duì)地層二次傷害大小(如圖2所示)，可以看出粘彈性酸的長(zhǎng)巖芯在第一測(cè)試段滲透率增加了4倍，后兩個(gè)測(cè)試段滲透率分別增加了1.7倍和1.5倍，表明該酸液體系的緩速性好，對(duì)巖芯的二次傷害小.

圖2 粘彈性酸化液長(zhǎng)巖芯流動(dòng)實(shí)驗(yàn)曲線Fig.2 Long core fluidity experiment curves of viscoelasticity acidizing fluid

2.4 轉(zhuǎn)向分流性能評(píng)價(jià)

用優(yōu)選的粘彈性酸化液體系進(jìn)行了轉(zhuǎn)向性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，即將兩塊低滲透率巖芯并聯(lián)，然后注入粘彈性酸液進(jìn)行巖芯流動(dòng)實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示，兩塊巖芯酸前滲透率分別為10.9 md和56.6 md，而酸后滲透率分別為18.61 md和63.97 md，低滲巖芯均得到改造，說(shuō)明粘彈性酸具有較好的分流轉(zhuǎn)向性能.

2.5 施工工藝確定

針對(duì)儲(chǔ)層非均質(zhì)明顯，吸水存在差異的注水井，利用粘彈性酸化液的分流轉(zhuǎn)向性，采用如下注入工藝:前置液→主體處理液→粘彈性酸化液→前置液→主體處理液→后置液→頂替液(或活性水)→關(guān)井反應(yīng)→氣舉返排殘酸(或反洗井直接注水).

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

從2009年9月至2010年6月累計(jì)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用4井次，施工前后效果統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2.從4口井的施工效果看，措施后注入壓力平均下降6 MPa，并且都達(dá)到配注要求，取得了很好的酸化增注效果.

圖3 分流轉(zhuǎn)向巖芯流動(dòng)實(shí)驗(yàn)Fig.3 Diverter acidizing fluidity experiment of cores

表2 粘彈性酸化液施工井效果統(tǒng)計(jì)Tab.2 Effect statistics of viscoelasticity acidizing fluid in injection wells

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

(1)優(yōu)選出的粘彈性清潔酸化液體系具有緩速、與地層流體配伍性好、破膠性好等特點(diǎn);

(2)優(yōu)選出的粘彈性清潔酸化液體系在低酸性條件下具有較好的粘度，能夠?qū)B透率存在差異的低滲透巖芯進(jìn)行改造，采用段塞式注入工藝可以更好地改善低滲透層;

(3)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用該粘彈性酸化液體系，說(shuō)明該體系能夠有效地提高地層的滲透性，有效期長(zhǎng)，收到了良好的增注效果.

［1］ 趙增迎，楊賢友，周福建，等.轉(zhuǎn)向酸化技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2006，25(2):68－71.

［2］ 鄭云川，趙立強(qiáng)，劉平禮，等.粘彈性表面活性劑膠束酸在砂巖儲(chǔ)層分流酸化中的應(yīng)用［J］.石油學(xué)報(bào)，2006，27(6):93－96.

［3］ 郭擁軍，李健.粘彈性表面活性劑溶液及其在油田中的應(yīng)用潛力［J］.日用化學(xué)品科學(xué)，1999(4):29－33.

Application of Viscoelasticity Self-Diverting Clean Acidizing Fluid in Shuanghe Oilfield

XU Hui-lin，SUN Yong-xu，ZHAO Lin，YU Qing-zhong，ZHANG Yan-li，LI Ying

(Petroleum Engineering and Technique Research Institute，Sinopec Henan Oilfield Company，Nanyang473132，China)

The water injection wells which are in thin oil old liberated area of Shuanghe Oilfield have many formations，thin interbed，and large differences in absorbing capacity of interlayer.To solve these problems，take advantage of viscoelastic surfactant which has viscoelasticity in acidizing fluid，characteristics of gelout completely，and no harm to formation cleaning，to find the best viscoelastic acidizing fluid system through laboratory evaluation test of compatibility，rheological property and diversion flow property.This system can reform low permeable rock with different permeability.

viscoelasticity;clean acidizing fluid;application;evaluation test;Shuanghe Oilfield

TE349

A

1007－0834(2011)02－0029－03

10.3969/j.issn.1007－0834.2011.02.010

2011－03－14

許惠林(1970—)，男，江蘇常州人，中石化河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院高級(jí)采油工程師.