復(fù)合酸在線酸化技術(shù)在蓬萊19－3油田應(yīng)用

李錦超，王 凱，張文鵬，于兆坤

(中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452)

蓬萊19－3油田是中國近海海域迄今發(fā)現(xiàn)的最大油田。目前，油水井共256口，包括生產(chǎn)井193口、注水井57口、巖屑回注井6口，年產(chǎn)量700×104t，約占渤海原油產(chǎn)量的1/5。隨著油田的不斷開發(fā)，47口注水井生產(chǎn)過程中存在超過設(shè)計(jì)壓力注水的情況，儲(chǔ)層堵塞嚴(yán)重。通過對(duì)堵塞原因研究分析［1－5］，提出復(fù)合酸在線酸化技術(shù)，即在不停止平臺(tái)注水下同時(shí)擠注酸液，并根據(jù)吸水指數(shù)的變化實(shí)時(shí)調(diào)整平臺(tái)注水和酸液注入排量，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化施工參數(shù)的目的，該技術(shù)經(jīng)現(xiàn)場施工應(yīng)用取得了良好效果。

1 注水井堵塞機(jī)理分析

1.1 注入水水質(zhì)分析

對(duì)注入水質(zhì)固體懸浮物(TSS)濃度、粒徑中值D50、含油量、硫酸鹽還原菌(SRB)、溶解氧含量和總鐵含量進(jìn)行測(cè)定分析，結(jié)果見表1。

表1 注入水水質(zhì)分析結(jié)果

從表1看出，注入水質(zhì)超標(biāo)是地層堵塞的首要原因。

1.2 注入水組分分析

各平臺(tái)注入水組分分析結(jié)果見表2。

表2 各平臺(tái)注入水組分分析結(jié)果

從表2看出，平臺(tái)注入水礦化度為17 000～26 000 mg/L，C，D，E 平臺(tái)注入水均屬Na2SO4型，均不含Ba2+;F平臺(tái)產(chǎn)出水屬CaCl2水型，含一定量的成垢陽離子Ba2+;海水礦化度30 455 mg/L，屬 MgCl2水型;有成垢陽離子 Ca2+，Mg2+，Sr2+，Ba2+存在，具有潛在結(jié)垢趨勢(shì)。

1.3 堵塞物分析

1)注入水懸浮物組分分析

對(duì)注入水組分分析可知，注入水懸浮物無機(jī)物和有機(jī)物并存;對(duì)無機(jī)和有機(jī)懸浮物分別進(jìn)行分析顯示，無機(jī)懸浮物成分主要是鈣垢(27.8%)和鐵腐蝕產(chǎn)物(23.4%);有機(jī)懸浮物成分主要是膠質(zhì)、瀝青質(zhì)。

2)注入水管線堵塞物組分分析

注入水管線取堵塞物樣品組分分析顯示，注水管線堵塞物主要是鐵腐蝕產(chǎn)物，其含量占71%。

3)注水增壓泵過濾器堵塞物組分分析

注水增壓泵過濾器堵塞物主要是油垢，其含量占72%，其次是鐵腐蝕產(chǎn)物為23%。

4)井底堵塞物組分分析

對(duì)井底堵塞物進(jìn)行分析，結(jié)果如下:有機(jī)物和無機(jī)物含量分別為58.5%和40.2%;無機(jī)物能譜分析，37.2% 鐵腐蝕產(chǎn)物、17.2% 儲(chǔ)層礦物和24.5%鈣垢;有機(jī)物色譜分析，有機(jī)物主要為瀝青質(zhì)、膠質(zhì)等。

5)固體懸浮物堵塞評(píng)價(jià)

選取不同滲透率的人造巖心進(jìn)行室內(nèi)驅(qū)替物理模擬試驗(yàn)，驅(qū)替介質(zhì)為平臺(tái)注入水，結(jié)果見表3。

表3 模擬巖心室內(nèi)驅(qū)替物理模擬試驗(yàn)結(jié)果

從表3看出，固體懸浮物堵塞嚴(yán)重，巖石滲透率越小，注入壓力明顯增大，堵塞越明顯，滲透率損害也越大。

綜上分析，注入水水質(zhì)超標(biāo)引起的無機(jī)垢、有機(jī)垢和腐蝕產(chǎn)物是造成PL19－3油田注水井堵塞的基本原因。因此，要求解堵液不僅需解除無機(jī)垢、腐蝕產(chǎn)物、儲(chǔ)層礦物，還需解除油垢的有機(jī)解堵劑構(gòu)成的復(fù)合解堵劑。

2 解堵體系性能要求

針對(duì)PL19－3油田井的污染類型，要求復(fù)合解堵酸液滿足以下要求:

1)防腐性能好，保證注入設(shè)備和管柱的安全。

2)具有穩(wěn)定鐵離子的能力，減少鐵離子對(duì)儲(chǔ)層造成的傷害。

3)具有緩速性，以達(dá)到深部酸化的作用。

4)復(fù)合酸液中應(yīng)加入有機(jī)清洗劑，解除油污沉淀對(duì)儲(chǔ)層的傷害。

5)具有極低的界面張力，以增強(qiáng)酸液進(jìn)入儲(chǔ)層的流動(dòng)性。

在以往的酸化作業(yè)過程中，PL19－3油田主要使用氟硼酸酸化技術(shù)，其酸液體系主要是針對(duì)無機(jī)堵塞物(腐蝕產(chǎn)物、黏土等);配制、施工較復(fù)雜;作業(yè)周期長。

為提高解堵效果和施工效率使用在線酸化技術(shù)，該技術(shù)集成了傳統(tǒng)的前置液、處理液和后置液的功能，省去前置液和后置液，液體得到顯著簡化。復(fù)合酸液體系能解除PL19－3油田主要堵塞類型，特別是垢、固體懸浮物和黏土礦物。依據(jù)堵塞類型，并借鑒渤海其他類似油田注水井酸化經(jīng)驗(yàn)，選擇解堵酸液體系為復(fù)合酸體系，主要包含氟硼酸和有機(jī)解堵劑。該體系在解除垢堵塞方面具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，用注入水在線速配、配伍性能良好，有效解除堵塞，且具有很好的預(yù)防二次沉淀的作用。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

截止2014年7月2日，復(fù)合酸在線酸化技術(shù)在PL19－3油田共施工51井次，增注量達(dá)260×104m3，平均作業(yè)周期為1.1 d，較常規(guī)酸化施工效率提高3倍，

根據(jù)復(fù)合酸在線酸化技術(shù)工藝，以PL19－3 B40井為例進(jìn)行簡要說明。2014年6月7日，使用復(fù)合酸體系對(duì)PL19－3B40井進(jìn)行了酸化施工，隨后初期注入壓力4 682.8 kPa，注水排量489.489 m3/d。近3個(gè)月注水動(dòng)態(tài)表明，注水排量636.123 m3/d，已達(dá)不到配注要求654.616 m3/d。該井采用油管正擠單步法在線酸化，設(shè)計(jì)復(fù)合酸液注入量60 m3，與注入水按照1∶1混合注入，泵注過程中根據(jù)注入井段吸水指數(shù)，實(shí)時(shí)調(diào)整注酸和注水排量。

施工過程中藥劑工程師實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)吸水指數(shù)并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整藥劑用量，最終該井酸化使用復(fù)合酸解堵劑50 m3。達(dá)到了配注要求，解堵后注入水累計(jì)增注7.5×104m3。施工曲線見圖1。施工曲線總體是X型，符合酸化解堵曲線特征，注入壓力下降，注入排量增大;解堵初始時(shí)注入排量112.921 L/min，注入壓力 6 593.1 kPa，解堵后，注入排量 351.856 L/min，注入壓力 5 469.0 kPa，注入排量增加明顯，達(dá)到解堵的效果。

圖1 2014－06－07 PL19－3B40井解堵施工曲線

4 結(jié)論

1)注入水水質(zhì)超標(biāo)引起的無機(jī)垢、有機(jī)垢、腐蝕產(chǎn)物堵塞，是造成PL19－3油田注水井堵塞的基本原因。

2)施工采用在線酸化工藝，此工藝技術(shù)可以利用注入水實(shí)現(xiàn)在線速配，較常規(guī)酸化具有工藝簡單、施工靈活、安全性高等特點(diǎn)。

3)施工時(shí)通過實(shí)時(shí)調(diào)整擠注排量和藥劑用量，既保證了施工規(guī)模又可以節(jié)約藥劑，降低成本。

4)復(fù)合酸在線酸化在PL19－3油田共應(yīng)用51井次，增注量達(dá)260×104m3，平均作業(yè)周期為1.1 d，較常規(guī)酸化施工效率提高3倍，有效期平均提高13 d，解堵效果明顯。

［1］李甫，陳亮，陳冀嵋，等.酸化作業(yè)中儲(chǔ)層的傷害與防范［J］.重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2009，11(4):50－53.

［2］陳朝剛，郭建春，周小平，等.基質(zhì)酸化施工存在的問題及處理［J］.斷塊油氣田，2004，11(5):69 －71.

［3］張光明，舒干，湯子余.砂巖基質(zhì)酸化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)［J］.河南石油，2004，18(2):53 －55.

［4］韋莉，賀克奮.砂巖儲(chǔ)層酸化后的沉淀及其預(yù)防［J］.石油勘探與開發(fā)，1994，21(6):75 －79.

［5］劉平禮，薛衡，李年根，等.基于指數(shù)傷害模型的砂巖酸化模擬［J］.石油鉆采工藝，2014，36(1):79 －84.