乳液分流酸化技術(shù)影響因素

劉洋，宋作磊，李軍，甄寶生，趙磊，單勝杰

(1.中海油田服務(wù)股份有限公司油田生產(chǎn)事業(yè)部，天津 300459；2.中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司工程技術(shù)作業(yè)中心，天津 300459；3.中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司遼東作業(yè)公司，天津 300459)

1 概述

對(duì)非均質(zhì)性較強(qiáng)的儲(chǔ)層，籠統(tǒng)酸化容易造成大部分酸液沿高滲透帶突破，低滲透帶儲(chǔ)層無(wú)法得到有效改造，從而引起油井酸化解堵后增液不增油的現(xiàn)象[1]。解決這一問(wèn)題的有效手段是采用合理的分流措施來(lái)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層的均勻布酸。乳液分流液是一種以高黏度油水兩相乳狀液為主體的新型智能分流控水體系，該體系為油包水乳狀液，在地層中黏度高于油或水，其液滴在儲(chǔ)層多孔介質(zhì)中滲流產(chǎn)生賈敏效應(yīng)，封堵儲(chǔ)層孔道[2-3]，其乳狀液滴耐溫性能良好，還能夠選擇性封堵高滲層或水層。在水層中，其液滴黏度隨著水相比例的上升而增大[4]；在油層中，液滴遇油會(huì)很快破乳，對(duì)油層不會(huì)造成堵塞。目前乳液分流技術(shù)已在海上油田和伊拉克油田多井次解堵施工中得到應(yīng)用，證明了其對(duì)儲(chǔ)層主要的高滲產(chǎn)水層位能夠進(jìn)行有效的選擇性堵塞，從而使后續(xù)酸液能夠均勻進(jìn)入儲(chǔ)層，達(dá)到釋放低滲產(chǎn)油層增油潛力的目的。

從乳液分流液礦場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用的結(jié)果來(lái)看，對(duì)于不同油田、不同井次，其分流效率有所不同，而保證分流有效是決定整個(gè)分流酸化工藝成功的關(guān)鍵。為了充分保證單井的分流效果，通過(guò)對(duì)各井的分流壓力增長(zhǎng)量、酸化復(fù)產(chǎn)后產(chǎn)液含水率等參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)影響乳液分流酸化效果的主要因素如溫度、儲(chǔ)層物性、巖性、地層流體含水率及乳液分流液各組分比例等多個(gè)方面進(jìn)行了研究。其中表1 為各施工井次相關(guān)參數(shù)。

表1 乳液分流解堵施工各井次相關(guān)參數(shù)

2 結(jié)果與討論

2.1 儲(chǔ)層巖性對(duì)分流酸化效果的影響

5# 井為伊拉克某油田分流施工井次，伊拉克油田主要為縫洞型碳酸鹽巖儲(chǔ)層，其余4 口井均為南海油田施工井次，南海油田主要為疏松砂巖儲(chǔ)層。以南海施工井次中分流效果最好的1# 井與5# 井進(jìn)行對(duì)比，試驗(yàn)結(jié)果如表2 所示。由表2 可知：(1)對(duì)于疏松砂巖儲(chǔ)層，乳液分流施工起壓明顯，而縫洞型碳酸鹽巖儲(chǔ)層起壓不明顯；(2)分流后解堵效果均較好。

表2 不同儲(chǔ)層巖性施工井次分流酸化效果對(duì)比

分析認(rèn)為，儲(chǔ)層巖性對(duì)乳液酸化效果影響不大。對(duì)于疏松砂巖儲(chǔ)層的1#井而言，乳液進(jìn)入儲(chǔ)層后，在無(wú)法通過(guò)的喉道形成賈敏效應(yīng)，封堵滲流通道，造成施工壓力明顯上升。且從整井的施工效果看，分流液成功封堵高滲產(chǎn)水層位，使后續(xù)酸液有效進(jìn)入低滲產(chǎn)油層，分流酸化取得了提液增油控水的良好效果。由于5#井為縫洞型碳酸鹽巖儲(chǔ)層，縫洞相較于乳液液滴尺寸過(guò)大，液滴進(jìn)入縫洞沒(méi)有明顯的壓力變化[5]，再加上所用乳液分流液量少，尚未達(dá)到施工起壓的液量，施工壓力未能體現(xiàn)分流效果。但從整井的解堵效果看，分流液分流效率高，后續(xù)解堵液有效進(jìn)入低滲層，整井產(chǎn)能得到充分釋放。

2.2 滲透率對(duì)乳液分流酸化效果的影響

對(duì)比疏松砂巖儲(chǔ)層不同滲透率的施工井次的乳液分流液進(jìn)入儲(chǔ)層后施工壓力上升值以及分流解堵施工效果，試驗(yàn)結(jié)果如表3 所示。由表3 可得：(1)乳液分流液在滲透率500 mD 以下的疏松砂巖儲(chǔ)層中起壓明顯，而1 000 mD 以上的疏松砂巖儲(chǔ)層壓力反饋程度不高；(2)分流后解堵施工均有明顯提液效果，平均滲透率在500 mD 以下的施工井次增油和控水效果優(yōu)于其他3 口井，滲透率達(dá)到1 000 mD 的施工井次，乳液分流液的控水效果差，解堵后含水上升風(fēng)險(xiǎn)無(wú)法控制。

表3 不同滲透率施工井次分流酸化效果對(duì)比

分析認(rèn)為，乳液分流液為高黏度的乳狀液滴，主要封堵機(jī)理為賈敏效應(yīng)。對(duì)物性條件極好的疏松砂巖儲(chǔ)層，一方面是依靠賈敏效應(yīng)堵塞的通道整體占比較少，另一方面是液滴在少數(shù)孔喉形成的軟堵塞在后續(xù)酸液作用下極易失效，從而使得整體的分流效率低，后續(xù)解堵施工中無(wú)法形成較好的控水增油效果，整體的分流解堵工藝效果欠佳。而1#井的儲(chǔ)層滲透率低，乳液分流液適用性強(qiáng)，進(jìn)入儲(chǔ)層后可以形成對(duì)高滲含水通道的有效封堵，提升整井的增油效果。

2.3 油井含水率對(duì)乳液分流酸化效果的影響

對(duì)比不同含水率的南海油田施工井次的乳液分流液進(jìn)入儲(chǔ)層后施工壓力上升值以及分流解堵施工效果，試驗(yàn)結(jié)果如表4 所示。由表4 可得，乳液分流液對(duì)施工前含水率在60% 左右的井次分流效果較好，配合解堵措施后，油井整體增液增油明顯，含水率有一定幅度的下降；對(duì)施工前含水率在70%～80%左右的目標(biāo)井，乳液分流液的控水效果較低含水率井次差，后續(xù)解堵后，含水率分別上升至原來(lái)的1.14 倍和1.16 倍。

表4 不同含水率施工井次分流酸化效果對(duì)比

分析認(rèn)為，乳液分流液在高含水井的分流酸化效果比含水率低或者中等井次要差，原因在于目標(biāo)井儲(chǔ)層水淹程度高，而乳液分流液作用在于暫堵高滲層、降低其滲透率，使油井各小層均勻進(jìn)液，低滲儲(chǔ)層能夠得到有效解堵。而當(dāng)油井分流酸化后恢復(fù)正常生產(chǎn)，高含水高滲層暫堵效果消失，在酸液的疏通作用下，產(chǎn)出水量增加，油井產(chǎn)液量得到提升，雖然低滲層得到改造，但大量產(chǎn)水的壓制導(dǎo)致產(chǎn)油量無(wú)明顯變化。

對(duì)含水率高于70% 的油井，乳液分流酸化依然有解堵后含水率上升的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)比同區(qū)塊常規(guī)酸化井次含水率上升程度，試驗(yàn)結(jié)果如表5 所示，結(jié)果表明分流酸化仍體現(xiàn)出一定的控水效果。其中6#、7#施工井采用強(qiáng)酸酸化解堵施工，解堵后含水率出現(xiàn)大幅上升，分別為之前的1.53 倍和1.69 倍。同油組采用乳液分流施工井次1# 井在含水率與6#、7# 相近的情況下，能夠有效控水，解堵后含水率僅為之前的95%；而受高含水率影響的4#井，酸化后含水率上升程度也較低，僅為之前的1.14 倍，充分體現(xiàn)了乳液分流液的控水分流效果。

2.4 油水相比例對(duì)分流酸化效果的影響

對(duì)比不同油水相比例的乳液分流解堵施工井次分流液進(jìn)入儲(chǔ)層后施工壓力上升值以及分流解堵施工效果，試驗(yàn)結(jié)果如表6 所示。由表6 可知，同油組不同油水比例分流液進(jìn)入儲(chǔ)層后均能起到分流效果。分析認(rèn)為，乳液分流液的油水相比例對(duì)分流液的黏度影響大，水相比例越高，分流液黏度越高，而對(duì)分流液的分流控水效果影響不大。

表6 不同分流液油水相比例施工井次分流酸化效果對(duì)比

2.5 溫度對(duì)乳液分流酸化效果的影響

對(duì)比不同儲(chǔ)層溫度的乳液分流解堵施工井次分流液進(jìn)入儲(chǔ)層后施工壓力上升值以及分流解堵施工效果，試驗(yàn)結(jié)果如表7 所示。由表7 可知，對(duì)于目前施工的井次，乳液分流液在80 ～110 ℃下均能起到良好的分流效果。分析認(rèn)為，乳液分流液具有良好的高溫穩(wěn)定性能，能在130 ℃保持良好黏度，對(duì)儲(chǔ)層的封堵分流有很好的適應(yīng)性[5]。在施工井次儲(chǔ)層溫度80 ～110 ℃之間，不考慮儲(chǔ)層巖性和滲透率的影響，乳液分流液體現(xiàn)了良好的分流穩(wěn)定性。

表7 不同儲(chǔ)層溫度施工井次分流酸化效果對(duì)比

3 結(jié)論

(1)儲(chǔ)層滲透率對(duì)乳液分流酸化效果影響較大，乳液分流酸化在滲透率低于500 mD 的非均質(zhì)性強(qiáng)的儲(chǔ)層有良好的控水增油效果；

(2)儲(chǔ)層巖性對(duì)乳液的分流效率影響不明顯，分流液進(jìn)入不同巖性儲(chǔ)層后施工壓力反饋情況不同，但整體上分流效果良好；

(3)儲(chǔ)層含水率對(duì)乳液的分流效率影響不大，但對(duì)整個(gè)分流酸化施工效果有較大影響，含水率高于70%的高含水油井，乳液分流酸化技術(shù)的控水增油效果無(wú)法體現(xiàn)；

(4)儲(chǔ)層溫度、乳液油水相比例對(duì)乳液的分流效率影響較小。