渤海油田注水井多效復合酸解堵技術應用研究

孟祥海，夏 光，趙 鵬，肖麗華，苑玉靜，黃利平

（1.中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300452；2.中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術分公司，天津 300452）

渤海油田注水井普遍存在兩方面的問題，一是注水井注入壓力高，注水量不能滿足配注要求；二是目前所用用酸化技術解堵效果不理想，酸化有效期短。分析認為，造成注水井注入壓力高，注水量不能滿足配注要求的問題是地層存在堵塞。地層堵塞主要有以下幾方面的原因[1-3]：①清污混注注入水水質(zhì)不達標，其中的機械雜質(zhì)、固懸物含量達到了10～30 mg/L，超出油田注水控制標準，長期注水容易在近井地帶產(chǎn)生鐵氧化物、碳酸鹽等無機垢傷害；②清污混注注入污水存在污油傷害，注水井多為油井轉(zhuǎn)注井，注水層位存在一定的殘余油或注水中附帶的殘余油。實驗證實，少量殘余油即可造成水的有效滲透率大幅度下降；③部分層段泥質(zhì)含量高，達到了20%～30%，容易造成黏土脫落運移堵塞；④部分儲層膠結疏松，砂巖組成以粉砂、細到中砂為主，顆粒細，生產(chǎn)過程中易造成微粒運移，導致細砂等產(chǎn)出物堵塞。

針對上述問題，研發(fā)出了一種新型BDF-01 多效復合酸液體系，不僅能解決注水井存在的堵塞問題，還能采用單步法施工[4]，大大簡化了施工工藝。

1 BDF-01 多效復合酸液體系組成及特點

1.1 BDF-01 多效復合酸液體系組成

BDF-01 多效復合酸液體系由鹽酸、氟硼酸、緩釋酸及添加劑組成，具體配方為：10%HCl+5%HBF4+3%BHS-2 緩釋酸+1%BPR-1破乳劑+6%BHC-07 沉淀抑制劑+2%HSJ-02 緩蝕劑+2%BHFP-3 防膨劑。

體系中的鹽酸能有效溶蝕鐵氧化物、碳酸鹽等無機垢。氟硼酸為深部緩速酸，在有效溶蝕儲層泥質(zhì)的同時幾乎不腐蝕巖石骨架，同時對疏松砂巖儲層具有黏合功能。

緩釋酸可以在不同的pH 值條件下，緩慢電離出氫離子，在與儲層巖石反應過程中，可以保持溶液的氫離子濃度在較高的水平，有利于阻止各種沉淀的生成。破乳劑能起到很好的洗油作用，解除油井轉(zhuǎn)注殘余油及注水污油造成的滲透率下降問題。沉淀抑制劑可以清洗鈣質(zhì)，快速螯合Ca2+，有效防止CaF2二次沉淀的產(chǎn)生。緩蝕劑具有防止鋼材腐蝕的功能。防膨劑具有防止黏土膨脹的功能。

1.2 BDF-01 多效復合酸液體系特點

BDF-01 多效復合酸液體系中加入了能有效清洗鈣質(zhì)、抑制二次沉淀的組分，現(xiàn)場施工時可去除“前、后置液”段塞，采用單一段塞體系，實現(xiàn)單步法施工，簡化施工工藝。

BDF-01 多效復合酸液體系與現(xiàn)場注入水配伍性良好，可以直接用注入水配液，進行單步法施工。也可在注水井不停注的情況下，實現(xiàn)在線酸化[5]。由于酸液與注入水具有良好的配伍性，能有效延長酸化有效期。

2 BDF-01 多效復合酸液體系性能評價

2.1 巖屑溶蝕實驗

按照行業(yè)標準SY/T 5336-2006[6]處理渤海油田巖屑，將處理好的巖屑進行酸液溶蝕實驗，采用差量法計算巖屑溶蝕率。實驗結果表明，BDF-01 多效復合酸液體系能有效溶蝕儲層巖屑，平均溶蝕率達26.2%（表1）。

表1 BDF-01 多效復合酸液體系巖屑溶蝕實驗

2.2 現(xiàn)場垢樣溶蝕實驗

選用渤海油田現(xiàn)場垢樣進行溶蝕實驗，垢樣為黑色固液兩相混合物，含有水、油和泥質(zhì)等，BDF-01 多效復合酸液體系溶蝕實驗結果見表2。實驗結果表明，BDF-01 多效復合酸液體系能有效溶蝕現(xiàn)場垢樣，平均溶蝕率高達78.7%。

表2 BDF-01 多效復合酸液體系現(xiàn)場垢樣溶蝕實驗

2.3 石英砂溶蝕實驗

選用石英砂分析純進行溶蝕實驗，BDF-01 多效復合酸液體系溶蝕實驗結果見表3。

實驗結果表明，BDF-01 多效復合酸液體系對石英砂的平均溶蝕率僅為0.3%，能夠在酸化時不破壞儲層骨架。

表3 BDF-01 多效復合酸液體系石英砂溶蝕實驗

2.4 鈉蒙脫石粉溶蝕實驗

選用鈉蒙脫石粉分析純進行溶蝕實驗，BDF-01 多效復合酸液體系溶蝕實驗結果見表4。實驗結果表明，BDF-01 多效復合酸液體系對鈉蒙脫石粉的平均溶蝕率高達45.2%，能夠有效溶蝕儲層中的黏土類物質(zhì)。

2.5 鋼片腐蝕實驗

按照行業(yè)標準SY/T 5405-1996[7]進行鋼片腐蝕實驗，BDF-01 多效復合酸液體系對N80 鋼片腐蝕實驗結果見表5。實驗結果表明，BDF-01 多效復合酸液體系對N80 鋼片的平均腐蝕速率僅為0.85 g/m2·h，酸化過程中對管柱造成的腐蝕小。

表4 BDF-01 多效復合酸液體系鈉蒙脫石粉溶蝕實驗

表5 BDF-01 多效復合酸液體系鋼片腐蝕實驗

2.6 巖心物模實驗

選擇天然巖心開展物模實驗，首先驅(qū)替地層水測定巖心原始滲透率，然后驅(qū)替注入水模擬儲層堵塞，最后驅(qū)替BDF-01 多效復合酸液體系模擬解堵過程，實驗結果見表6。實驗結果表明，BDF-01 多效復合酸液體系能有效解除注入水引起的堵塞，同時對儲層具有一定的改造作用，酸液綜合解堵性能良好。

表6 BDF-01 多效復合酸液體系巖心物模實驗結果

3 BDF-01 多效復合酸液體系現(xiàn)場應用效果

BDF-01 多效復合酸液體系在渤海油田進行了現(xiàn)場應用，現(xiàn)已成功應用3 口注水井，均采用單步法施工工藝。BDF-01 多效復合酸液體系現(xiàn)場應用效果良好，3 口井酸化后視吸水指數(shù)都較酸化前有較大改善，酸化后視吸水指數(shù)是酸化前的1.9～3.8 倍，充分說明該酸液體系能有效解決渤海油田注水井存在的問題，適合在渤海油田應用。

4 結論

（1）BDF-01 多效復合酸液體系是針對渤海油田注水井存在的問題而開發(fā)的新型體系，是一種既能解決儲層泥質(zhì)、無機垢、注水污油等多方面?zhèn)栴}，還具有低腐蝕、有效抑制二次沉淀、穩(wěn)砂抑砂功能的酸液體系。

（2）BDF-01 多效復合酸液體系采用單步法進行施工，減少了“前、后置液”段塞，采用單一段塞體系，具有施工步驟簡單、設備易于擺放等優(yōu)點。另外，BDF-01 多效復合酸液體系也可跟注入水混注，實現(xiàn)在線酸化。

（3）BDF-01 多效復合酸液體系在渤海油田3口注水井進行了現(xiàn)場應用，酸化后視吸水指數(shù)較酸化前均有大幅度提高，取得了良好的解堵效果。