油水井酸化工藝在勝利油田的應(yīng)用與發(fā)展

修曉偉 張菊芳（勝利油田石油開(kāi)發(fā)中心有限公司 山東 東營(yíng) 257100)

呂鵬（勝利油田東勝精攻石油開(kāi)發(fā)集團(tuán)股份有限公司 山東 東營(yíng) 257100）

目前酸化技術(shù)不但成功地應(yīng)用于常規(guī)油氣層增產(chǎn)改造，且可對(duì)特殊油氣井(如高溫深井、低壓低滲油井等)及復(fù)雜結(jié)構(gòu)井等進(jìn)行有效的作業(yè)，為油氣田增儲(chǔ)上產(chǎn)起著重要作用。

一、酸洗工藝

1.工藝原理

酸洗是一種清除井筒中的酸溶性結(jié)垢或疏通射孔孔眼的工藝。它是將少量酸液定點(diǎn)注入預(yù)定井段，溶解井壁結(jié)垢物或射孔眼堵塞物。也可通過(guò)正反循環(huán)使酸不斷沿井壁和孔眼流動(dòng)，以此增大活性酸到井壁面的傳遞速度，加速溶解過(guò)程。解除鈣質(zhì)、鐵質(zhì)堵塞可用鹽酸。一般是以12～15%的鹽酸為主，加入少量助排劑、緩蝕劑、鐵離子穩(wěn)定劑、互溶劑等[1]。

2.典型井例

C H 74-XN14井，是一口注水井，井深1367 m。2009年11月28日轉(zhuǎn)注，注水壓力7.5M Pa，日注水量10 m3。2012年10月7日，因測(cè)試遇阻上作業(yè)，在對(duì)該井檢管過(guò)程中發(fā)現(xiàn)管柱結(jié)垢比較嚴(yán)重，計(jì)劃酸洗除垢并處理近井地帶。前置液為12%鹽酸8 m3，加入緩蝕、鐵離子穩(wěn)定、防膨、互溶等藥劑，正替入井，浸泡30 mi n。然后正替脫油污水2 m3，關(guān)井反應(yīng)0.5h，關(guān)套管閘門。正擠主體酸15m3，主體酸采用加入助排、解水鎖、抗瘀渣等藥劑的土酸。然后正擠頂替液5m3，關(guān)井反應(yīng)1h，待壓力擴(kuò)散、放噴。用30 m3地層水洗井排酸后，下入注水管柱完井。

該井實(shí)施酸洗后，一直正常注水，截至2013年3月，油壓9 M Pa，日注10 m3/d，正常完成配注。

二、基質(zhì)酸化

按注入處理液的類型及能否實(shí)現(xiàn)深穿透可將基質(zhì)酸化分為常規(guī)酸化和深部酸化技術(shù)

1.常規(guī)土酸酸化工藝

（1）工藝原理

常規(guī)土酸酸化用一般用3～15%H C l作為前置液，處理液(土酸)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)層基質(zhì)及堵塞物質(zhì)的溶解，溝通并擴(kuò)大孔道，提高滲透性。后置液的作用在于將處理液驅(qū)離井眼附近，防止反應(yīng)產(chǎn)物沉淀。頂替液一般是由鹽水或淡水加表面活性劑組成的活性水，其作用是將井筒中的酸液頂入儲(chǔ)層。到目前為止該工藝作為常規(guī)解堵措施應(yīng)用于近井地帶污染較嚴(yán)重的油水井依然是使用率和成功率最高的，同時(shí)也是最經(jīng)濟(jì)的工藝措施之一。

在處理酸液中加入酸化緩蝕劑、防乳化劑、表面活性劑和鐵離子穩(wěn)定劑等以減少酸對(duì)管柱的腐蝕作用，防止乳化堵塞，降低表面張力，抑制鐵離子沉淀[2]。

（2）典型井例

C H 252井于2008年10月轉(zhuǎn)注，注水層位是沙三段，全井籠統(tǒng)正注。措施前泵壓30 M Pa，油壓30 M Pa，日注15m3/d。因注水壓力高，于2012年7月實(shí)施降壓增注作業(yè)。前置液采取15%的鹽酸10 m3，主體酸采用土酸，分析該井地層資料，設(shè)計(jì)平均處理半徑2 m，考慮到酸罐車及酸液池的殘留，酸液用量為25m3。

施工時(shí)，正替預(yù)處理液10 m3，浸泡30 mi n，正替脫油污水2 m3，關(guān)井反應(yīng)0.5h，關(guān)套管閘門，正擠主體酸25m3，正擠頂替液10 m3，關(guān)井反應(yīng)1h。待壓力擴(kuò)散、放噴，最后用30 m3地層水洗井排酸。

措施實(shí)施后，直到2013年3月，該井泵壓25M Pa，油壓22 M Pa，日注10 m3/d，達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)。

2.深部酸化工藝

（1）“H C l—NH4F ”深部酸化工藝

工藝原理

該工藝?yán)谜惩恋V物的離子交換特性。施工時(shí)先把H C l注入地層，鹽酸中的H＋首先與粘土上的陽(yáng)離子進(jìn)行交換，使粘土顆粒變成酸性土；隨后注入NH4F水溶液，于是F-再結(jié)合粘土表面的H＋生成H F，就地溶解粘土，而地層中的砂子不具備離子交換性能而不被溶解，因此該工藝適用于被粘土損害的油層。

典型井例

N23-N56井，該井巖性為泥質(zhì)膠結(jié)的細(xì)、粉砂巖。射孔后用土酸酸化過(guò)兩次，產(chǎn)量一直較低，2009年8月5日新井投注至今未作業(yè)。測(cè)試生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示上層不吸水，全井配注20 m3全部注入下層。2012年3月用“H C l—NH4F”法進(jìn)行上層深部酸化。主體酸 1號(hào)（H C l）、2號(hào)（NH4F）各 8 m3，正擠頂替液 10 m3，關(guān)井反應(yīng)3 h，用50 m3地層水洗井排酸。完井后測(cè)試，在注入壓力16 M Pa下，上層吸水48.59%，下層吸水51.41%。

（2）多氫酸深部酸化工藝

工藝原理

多氫酸為中強(qiáng)酸，本身存在電離平衡，多氫酸可以在不同條件下通過(guò)多級(jí)電離分解釋放出多個(gè)氫離子，并同鹽類反應(yīng)生成氟化氫。由于多氫酸釋放出氫離子的速度較慢，因此該體系具有較好的緩速性；同時(shí)多氫酸具有較強(qiáng)的抑制二次沉淀物、溶解石英、分散和懸浮細(xì)小顆粒的能力，是砂巖儲(chǔ)層酸化較為理想的新型酸液體系。

典型井例

NZ H 125-7井于2003年12月轉(zhuǎn)注，井深3100 m，注水層為沙三。該井由于注水水質(zhì)不配伍加之地層低滲導(dǎo)致不吸水。為提高注水能力，決定采用活性水、多氫酸解堵增注。設(shè)計(jì)處理半徑2.5m，用酸30 m3。

2012年12月7日施工。先酸洗：正替預(yù)處理液5m3，頂替水8 m3，關(guān)井1h，回注污水40 m3反洗出乏酸；正替活性水10 m3，關(guān)套管閘門，正擠20 m3，頂替水10 m3。關(guān)井反應(yīng)12 h。正替前置液10 m3，關(guān)套管閘門，正擠多氫酸液10 m3，正擠土酸10 m3，正擠頂替液10 m3。關(guān)井反應(yīng)4h后用400型泵車反洗井，排液40 m3。2.2.3低傷害酸化工藝

工藝原理

磷酸是一種多元酸，它與碳酸鹽的反應(yīng)生成的酸式磷酸鹽可溶于水，而且磷酸氫根發(fā)生多級(jí)離解后，可形成一種緩沖體系，低傷害酸在地層消耗后還可保持較低的p H值。較低的PH值加上鐵離子穩(wěn)定劑的共同作用還可以防止酸化過(guò)程中氫氧化鐵的沉淀生成，磷酸與鹽酸相比，反應(yīng)比較溫和，因此用同樣緩蝕劑的情況下，低傷害酸對(duì)井下管柱的腐蝕速度相對(duì)較小

[1]周曉湘，劉建平，等．酸洗緩蝕劑的應(yīng)用研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]．工業(yè)水處理，2002；23（1）：2-3．

[2]吳安林，沈亮，王川，等．砂巖基質(zhì)酸化酸液體系發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]．重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011；14（1）：14-16．

[3]單文文．砂巖油田酸化技術(shù)研究[D]．中國(guó)科學(xué)院，2006：北京．

[4]李月麗，宋毅，伊向異，等．酸化壓裂：歷史、現(xiàn)狀和對(duì)未來(lái)的展望[J]．國(guó)外油田工程，2008；14（8）：35-39．