注水井酸化解堵新型配方應(yīng)用評價

孫淑芬

（大慶油田第六采油廠工程技術(shù)大隊，黑龍江 大慶 163000）

1 新型配方室內(nèi)實驗

由于油田長期注聚開發(fā)，形成的垢物與注聚開發(fā)前相比更復(fù)雜，聚后水驅(qū)解堵困難。研制的酸化解堵配方主要由有機物處理劑、酸液處理劑和鈍化劑組成，與原配方相比增加了有機物處理劑。

1.1 酸化解堵機理

1.1.1 酸化目的。解除井壁附近地層的次生堵塞，恢復(fù)地層滲透性和吸水能力；擴大和疏通地層孔隙，提高井壁附近地層的滲透性能，提高注水量。

1.1.2 酸化機理。酸化是靠酸液的化學(xué)溶蝕作用以及向地層擠酸時的水力作用，解除油層堵塞，擴大和連通油層空隙，恢復(fù)和提高油層近井地帶的滲透率，從而增加油氣井的產(chǎn)量和注水井的注入量[2][3]。酸化時，必須針對施工井層的具體情況選擇適當(dāng)主酸液和添加劑。選擇的酸液體系應(yīng)與地層礦物及流體配伍，并能改善儲層滲透能力。同時能夠與油氣層巖石反應(yīng)生成易溶的產(chǎn)物，而且要求殘酸具有一定的穩(wěn)定性，以利于殘酸返排，避免造成二次污染。

1.1.3 有機物處理劑解堵機理。該配方由有機物增溶劑、氧化劑、晶核剝離劑、表活劑和防腐劑組成。對聚合物絮凝膠體及有機物有很強的氧化分解作用，膠體體積膨大，聚合物分子長鏈被氧化成短鏈分子，聚合物水解度增大，金屬離子晶核被剝離；經(jīng)過有機物處理劑處理后絮凝膠體再經(jīng)過酸液處理劑處理，絮凝膠體及被剝離金屬離子晶核很快被酸液解堵劑溶解。該劑在弱堿條件下發(fā)揮的作用效果比在酸性條件下要好。

1.2 室內(nèi)巖心實驗及評價

針對不同的堵塞原因采用了相應(yīng)的解決辦法，初步確立四種酸液處理劑配方體系，分別是:含聚污水注入井處理劑、普通酸化處理劑、新井酸化處理劑和泥漿污染處理劑。酸液處理劑主要由鹽酸、氫氟酸、活性劑、氧化劑、緩蝕劑、絡(luò)合劑、粘土穩(wěn)定劑等組成。該系列酸液處理劑對粘土和砂巖具有很強的溶解能力，基本能滿足現(xiàn)場酸化解堵要求。結(jié)果見表一。新研制的配方具有如下特點：一是針對不同問題可以采取不同的組合措施；二是酸化解堵劑中主劑有一定調(diào)整范圍，能充分保證各項性能指標(biāo)；三是有獨立的有機物處理劑，對有機物有更好的處理效果，返排后能對殘酸有很好的中和作用；四是該配方中的鈍化劑能快速中和井筒中殘酸，避免殘酸對管壁的腐蝕。

表一 砂巖、粘土溶解試驗數(shù)據(jù)表

我們從新配方體系的緩蝕性能、酸液穩(wěn)定性和殘酸穩(wěn)定性等方面進(jìn)行了室內(nèi)評價及巖芯實驗評價，實驗結(jié)果表明，四種新配方酸液體系各項性能指標(biāo)均優(yōu)于原配方酸液體系。結(jié)果見表二。

2 現(xiàn)場試驗效果及工藝改進(jìn)

通過對以往酸化工藝跟蹤及效果分析，結(jié)果表明存在以下問題：一是解堵層地層壓力低，易造成殘酸不能返排，污染地層；二是聚合物污染的地層，易堵塞地層孔隙，降低滲透能力；三是酸化時處理半徑小，達(dá)不到預(yù)期的酸化效果；四是解堵層段間滲透率差異大（在50～500×10-3μm2之間），常規(guī)籠統(tǒng)酸化解堵工藝很難保證效果。針對上述問題，根據(jù)新配方的特點，結(jié)合2007年施工的5口井，采取了以下四種工藝技術(shù)改進(jìn)措施。

表二 新舊配方酸液體系性能評價對比表

①不返排工藝。針對地層壓力低、殘酸不能返排的問題，采取了增大緩蝕劑和穩(wěn)定劑濃度的措施，以便延長殘酸穩(wěn)定時間，確保在近井地帶不造成二次污染。喇3-3622井在酸化解堵前，注入壓力12.2MPa，注水量為42m3/d，酸化后不返排，目前注入壓力11.4MPa，注水量105m3/d，見到了較好的措施效果。②增加有機物處理劑工藝。針對聚合物污染的問題，增加了堿性有機物處理劑，同時提高了主劑中鹽酸、氫氟酸的使用濃度，保證了解堵的需要。③增大處理半徑工藝。對于已采用過酸化解堵措施的注水井,二次酸化施工時增大處理半徑,提高表活劑用量，減緩酸液反應(yīng)速度，以保證酸化時能達(dá)到有效的處理半徑。

3 整體效果分析

統(tǒng)計已施工的5口井，解堵前平均單井注入壓力13.34 MPa，單井解堵層平均配注86 m3/d，實注27m3/d；酸化后初期平均單井注入壓力12.36MPa，單井解堵層平均注水量84.2m3/d，與解堵前對比注入壓力下降了0.98MPa，酸化層日注水量增加了57.2m3/d。（表三）

表三 2007年喇嘛甸油田注水井解堵效果初期對比表

在此基礎(chǔ)上，與2006年有效厚度和滲透率等地質(zhì)條件相類似的5口井對比。2006年，解堵前平均單井注入壓力13.45MPa，單井解堵層平均注水量25m3/d；酸化后初期平均單井注入壓力13.1MPa，單井解堵層平均注水量69m3/d，與解堵前對比，注入壓力下降了0.35MPa，酸化層日注水量增加了44m3/d。我們發(fā)現(xiàn)，壓力降低幅度和增注效果均優(yōu)于2006年酸化解堵效果，效果顯著。由此可見，新配方效果優(yōu)于原配方。

4 經(jīng)濟(jì)效益評價

4.1 價格對比。與原配方體系進(jìn)行了價格對比，按照某井需要酸化解堵劑25m3計算，結(jié)果見表四。采用新配方的四種酸化體系藥劑費用均低于目前在用酸化解堵藥劑費用。說明在不增加成本投入的情況下，自主研發(fā)的酸化解堵劑配方更適于現(xiàn)場油層酸化改造及解堵的需要，而且增注效果明顯。

表四某井25m3新舊配方酸液體系藥劑價格對比表

[1]任懷豐，趙凱力，高立峰.深部緩速酸化技術(shù)室內(nèi)評價及應(yīng)用效果評價.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2005年8月第4期第24卷51-52頁.

[2]劉萬賦，吳奇，王林等.酸化.井下作業(yè)監(jiān)督.北京：石油工業(yè)出版社，2003.3第339-351頁.

[3]陳濤平，胡靖邦.油水井增產(chǎn)增注措施.石油工程.北京：石油工業(yè)出版社，2000.2第407-423頁.