油井酸化用酸液及添加劑的研究

滕陸洋

（大慶油田開普化工有限公司酸化解堵事業(yè)部，黑龍江大慶 163000)

油井酸化用酸液及添加劑的研究

滕陸洋

（大慶油田開普化工有限公司酸化解堵事業(yè)部，黑龍江大慶 163000)

酸化是向地層中注入酸液溶解地層中的可溶物質(zhì)，恢復(fù)和提高近井地帶滲透率的增注技術(shù)?，F(xiàn)在大慶采油廠油藏類型主要為砂巖油層，砂巖是由沙粒和顆粒間膠結(jié)物質(zhì)組成，沙粒主要為石英和長石，膠結(jié)物質(zhì)主要為硅酸鹽類（如黏土）和碳酸鹽類物質(zhì)。酸化措施作為一種有效的增產(chǎn)措施在目前應(yīng)用極為普遍，成功的酸化作業(yè)能有效解除地層堵塞，恢復(fù)地層滲透率，一定程度地改變地層物質(zhì)。

酸化；酸化添加劑；增產(chǎn)；增注

1 油井酸化的發(fā)展

在油田開發(fā)過程中，油井的長期生產(chǎn)和注水勢必會受到外部和內(nèi)部各種因素的影響，堵塞問題是造成采油能力下降或注水困難的主要原因，它既增加了開發(fā)成本，又不同程度地阻礙了油井的采出程度和采出速度。國內(nèi)外石油工作者已經(jīng)提出了多種改善油氣儲層性能、提高油氣產(chǎn)量的方法，酸化是其中應(yīng)用最廣泛的。酸化解堵是通過酸液在地層孔隙的晶間、孔穴及微裂縫中的流動和反應(yīng)，來溶解井眼附近地層在鉆井、完井、修井及注水、增注等過程中產(chǎn)生的膠結(jié)物、鈣鎂垢、泥質(zhì)、砂粒、黏土、聚合物及其團塊和各種有機質(zhì)堵塞物，解除其對地層滲透率的傷害，疏通流體的滲透通道，從而恢復(fù)和提高油井的產(chǎn)能，是油井有效的增產(chǎn)、增注措施。隨著該項工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，解堵液的研制及其添加劑的應(yīng)用也進行了不斷的完善。

2 酸液的研究及應(yīng)用情況

2.1 土酸類

以鹽酸、氫氟酸為主劑，附以添加劑配制而成。鹽酸能溶解鈣、鐵等無機垢，用于處理碳酸巖質(zhì)；氫氟酸能溶解硅質(zhì)礦物，解除黏土礦物，用于處理含泥質(zhì)成分較高的砂巖油層。該產(chǎn)品體系可以溶解無機垢，溶蝕率高，破碎率低，解除黏土礦物，擴大地層孔隙。適用于大慶油田基礎(chǔ)井及加密油水井因無機堵塞，機械雜質(zhì)和泥漿污染，油氣層中硅質(zhì)礦物，鉆井液及已膨脹的黏土礦物堵塞等造成的地層傷害。

2.2 復(fù)合酸類

主要以鹽酸、氫氟酸、有機酸等原料配制而成。其中有機酸與無機堵塞物反應(yīng)速率緩慢，有效期長，腐蝕性小，能酸化較深遠的地層；同時能把鈣鎂等陽離子螯合起來，有效地防止二次污染的產(chǎn)生。該產(chǎn)品體系在土酸類產(chǎn)品作用基礎(chǔ)上能夠有效提高酸液的穿透距離，加大酸化半徑，增加酸化疏通效果。抑制酸渣微粒沉淀的產(chǎn)生，減少有機殘渣對儲層的傷害，保護地層。該類產(chǎn)品在土酸類產(chǎn)品適用性基礎(chǔ)上，更適用于大慶油田基礎(chǔ)井及加密油水井因無機物、泥漿、機械雜質(zhì)污染、油氣層中硅質(zhì)礦物，鉆井液以及已膨脹的黏土礦物等產(chǎn)生的遠井地帶的地層堵塞。

2.3 粉末硝酸類

主要以鹽酸、粉末硝酸、緩蝕劑等原料配制而成。粉末硝酸具有強酸性和強氧化性，與地層反應(yīng)生成可溶性硝酸鹽，對黏土礦物質(zhì)具有溶解作用，與地層反應(yīng)生成熱量可降低稠油和瀝青質(zhì)的黏度。同時鹽酸與硝酸在地層內(nèi)形成“王水”，對地層內(nèi)產(chǎn)生的無機堵塞能夠有效地解除。適用于老區(qū)二、三次加密水井因鉆井泥漿，機械雜質(zhì)、無機堵塞物、黏土傷害和各種有機質(zhì)造成的堵塞，以及低滲透注水井，油層厚度小、黏土含量高而產(chǎn)生的堵塞。

2.4 氧化物類

以高分子降解劑、亞氯酸鈉、防膨劑、破乳劑等原料配制而成。在地層溫度下能夠緩慢釋放出對聚合物起到降解作用的二氧化氯和雙氧水等強氧化劑，對有機長鏈高分子氧化斷開形成若干短鏈小分子，降低聚合物黏度，起到聚合物降解作用，有效解除聚合物驅(qū)注入井由于聚合物原因形成的污染堵塞，適用于大慶油田聚驅(qū)和三元復(fù)合驅(qū)注入井因聚合物及其團塊造成的堵塞。

2.5 脂肪醇硫酸脂鹽類

主要以脂肪醇硫酸脂鹽和非離子表面活性劑等原料配制而成。該產(chǎn)品注入地層后，通過降低油、水界面張力，提高水的相對滲透率，實現(xiàn)降壓增注。同時，表活劑增注技術(shù)能夠克服地層酸敏、過度帶流體酸渣堵塞等因素限制，適用范圍廣。配合氧化物類產(chǎn)品，增強聚驅(qū)和三元復(fù)合驅(qū)注入井的聚合物解堵效果，或配合土酸、復(fù)合酸和粉末硝酸類解堵劑產(chǎn)品，增強注水井的酸化解堵效果。

3 常用的酸化添加劑

不當(dāng)?shù)乃峄鳂I(yè)往往對地層產(chǎn)生不可逆的永久性二次傷害，大大地降低地層滲透率，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致油井停產(chǎn)。為了達到更好的應(yīng)用效果，針對酸化作業(yè)中的一些影響因素，可適當(dāng)?shù)囊胩砑觿?/p>

酸化緩蝕劑：它不僅關(guān)系到原油生產(chǎn)管線的腐蝕問題，同時它還與油井生產(chǎn)的二次沉淀問題有著較大的影響。

表面活性劑：在土酸中加入各種添加劑后，該土酸對碳酸鹽的溶蝕降低，對硅酸鹽的溶蝕加大。

酸化添加膠凝劑：可以達到緩速、降摩阻、降濾失、減輕地層傷害等一系列目的，能在一定時間內(nèi)保持組成均勻穩(wěn)定，充分與地層中的組分反應(yīng)，增加裂縫寬度，提高低滲地層的滲透性。

鐵離子穩(wěn)定劑：酸液與施工設(shè)備、管柱及地層巖石中的含鐵礦物接觸將產(chǎn)生Fe3+和Fe2+。隨著酸化過程中pH 值的升高，溶液中Fe3+會生成Fe（OH）3沉淀，傷害儲層，鐵離子穩(wěn)定

劑可有效的防止Fe（OH）3沉淀的生成。

助排劑：酸滯留會使酸化處理中的Fe3+產(chǎn)生沉淀，造成二次沉淀，損害油層，降低油氣產(chǎn)量。助排劑可使酸容易從地層排出，來提高酸液返排能力的方法。

黏土穩(wěn)定劑：黏土膨脹和運移是引起地層滲透率傷害的兩個主要因素，常用方法是使用黏土穩(wěn)定劑（防黏土膨脹劑能有效防止黏土膨脹與微粒分散運移，保護地層）。在低滲透油田的開發(fā)過程中，注水是保持儲層壓力、實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的一項重要措施，而注水的關(guān)鍵在于儲層不被傷害。對于存在較強水敏性的儲層，黏土穩(wěn)定劑可減少儲層的水敏傷害，對于整個儲層的持續(xù)高效開發(fā)有非常重要的意義。

[1] 陳賡良.酸化液化學(xué)添加劑的發(fā)展動向[J].油田化學(xué)，1990，（3）：279-283.

Study on Acidizing Fluid and Additives for Oil Well Acidizing

Teng Lu-yang

Acidification is the injection of acid solution into the formation，dissolution of the soluble material in the stratum，and recovery and enhancement of the permeability near the well zone.Now oil production plant of Daqing oil reservoir type is mainly sandstone，sandstone is composed of sand and sand particle cementing material，are mainly quartz and feldspar，mainly for the silicate cementing material（such as clay and carbonate species）.Acidizing，as an effective stimulation method，is widely used at present.Successful acidizing operation can effectively remove formation plugging，restore formation permeability，and change formation material to a certain extent.

acidification；acidizing additives；increasing production ；increasing injection

TE983；TG174.42

A

1003–6490（2017）11–0039–02

2017–09–08

滕陸洋（1984—），女，黑龍江哈爾濱人，工程師，主要研究方向為馬油田酸化解堵。