井樓油田樓八區(qū)常采區(qū)塊酸化技術(shù)及應(yīng)用

張燕利，鄧雨生，李 影，杜雪花，司玉梅，譚 強

（1．中國石化河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院，河南南陽450000；2．中國石化河南油田分公司第二采油廠）

井樓油田樓八區(qū)屬于普通稠油常采區(qū)塊，儲層埋藏淺、物性好，大多為高泥質(zhì)且?guī)r石膠結(jié)較差，以往采用的常規(guī)酸液體系易破壞巖石骨架，造成顆粒運移，堵塞地層；另外，該區(qū)塊部分儲層存在非均質(zhì)強，以往采用的不返排殘酸施工工藝，造成對地層的二次傷害，縮短了注水有效期。目前樓八區(qū)常采區(qū)塊共有注水井27口，欠注井10口，日配注870 m3，實際日注水760 m3，日欠注110 m3，整體欠注嚴(yán)重。

1 井樓油田樓八區(qū)常采區(qū)塊儲層概況

樓八區(qū)常采區(qū)塊儲層巖性主要為灰白色、淺灰色、深灰色和灰褐色礫狀砂巖，含粗粉砂、中粉砂、細粉砂及泥質(zhì)粉砂，以中、細砂巖為主。砂巖類型主要為長石質(zhì)巖屑砂巖和長石石英砂巖，以長石質(zhì)巖屑砂巖為主。膠結(jié)類型以孔隙式為主，少數(shù)為基底－孔隙式，膠結(jié)物以泥質(zhì)為主，含量10%左右，鈣質(zhì)次之，一般小于5%。砂巖粒度中值0．01～0．54 mm，分選系數(shù)為1．4～2．8，磨園度次尖－次圓，風(fēng)化程度淺－中等。通過掃描電鏡、X－衍射分析，該區(qū)塊粘土礦物類型見表1。

樓八區(qū)核三段孔隙度平均為22．0%，滲透率平均為620．0×10－3μm2，儲層物性中等偏好。但油組內(nèi)縱向上各小層的孔隙度、滲透率差異明顯，其中，Ⅰ72、Ⅱ51－2、Ⅱ42－3、Ⅲ31－2、Ⅳ64、Ⅳ71－2小層，孔隙度均值都在20%以上，為高至特高孔隙度；Ⅲ22、Ⅲ61－2、Ⅳ23－4、Ⅳ32、Ⅳ51、Ⅵ11、Ⅵ12、Ⅵ13－4平均孔隙度介于10%～15%，為低孔隙度；Ⅲ31、Ⅵ22－3平均孔隙度小于10%，為特低孔隙度；其它小層平均孔隙度介于15%～20%，為中孔隙度。

表1 粘土礦物含量統(tǒng)計

2 井樓油田樓八區(qū)酸化技術(shù)研究

酸化增注由于技術(shù)成熟、成本較低和措施成功率高而成為欠注井最常用的改造措施［1－2］。但注水井在注水一段時間后油套壓上升，達不到地質(zhì)配注的要求。原因是由于地層和近井地帶污染堵塞導(dǎo)致注水壓力升高，達不到配注目的。對于這類欠注井，可通過酸液配方優(yōu)選和施工工藝技術(shù)優(yōu)化，達到增注和延長措施有效期的目的［3］。

樓八區(qū)巖屑溶蝕實驗結(jié)果表明（表2），土酸對巖屑的溶蝕率高。但如果使用土酸配方，酸液會對儲層造成過度溶蝕并引起地層出砂；而選擇低濃度有機土酸體系在獲得較高溶蝕率的同時，又不會對儲層造成傷害；另外考慮到樓八區(qū)碳酸鹽含量在6%～8%之間，儲層埋藏淺，巖石松散、物性好，解堵時要避免過度溶解地層，破壞巖石骨架，且儲層中碳酸鹽含量較高，酸化過程中為避免CaF2沉淀在近井地帶的生成，應(yīng)相應(yīng)降低配方中的HF濃度，因此，HF含量應(yīng)控制在2%以下較為合適。

表2 常規(guī)土酸、低濃度有機土酸溶蝕實驗結(jié)果

針對儲層大多為高泥質(zhì)儲層且?guī)r石膠結(jié)較差的情況，將無機粘土穩(wěn)定劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)由原來的3%降低到1%～2%，長效粘度穩(wěn)定劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)由原來的2%降低到1%～1．5%，這不僅保證了酸化施工效果，而且與酸液配伍性好，其配方為：12%HCl＋1%HF＋3%HAC＋（0．3～0．5）%XS＋（1～2）%NH4Cl＋（1～1．5）%JS－7＋（0．5～1）%XBS－1919＋5%XT－5＋2%HR。

2．1 完善酸液配方

針對井樓油田常采區(qū)塊儲層存在非均質(zhì)性強（級差在1．53～15．9）、普通酸液配方無法實現(xiàn)均勻布酸的問題，開展了室內(nèi)氮氣泡沫酸化技術(shù)研究。該技術(shù)將加入了起泡劑、穩(wěn)泡劑的酸液與氮氣在地面泡沫發(fā)生器中充分混合，形成穩(wěn)定泡沫隨即注入井內(nèi)。泡沫酸液先進入滲透率較高的油層，使流動阻力逐漸提高，進而在孔道中產(chǎn)生氣阻效應(yīng)，在疊加氣阻效應(yīng)下，泡沫酸液避開高阻力而進入低滲透層，從而實現(xiàn)非均質(zhì)儲層的均勻酸化。此外，由于泡沫流體具有氣體成分高、液柱壓力低、返排所需能量小，以及攜帶固體微粒能力強，管流摩阻小，對管柱傷害小的優(yōu)點，提高了殘酸返排率，降低對油層的傷害。

室內(nèi)評價了合適的起泡劑CH－41和穩(wěn)泡劑XT－69，作為添加劑加入到酸液中，不會影響酸液的各項性能指標(biāo)。配合地面的氮氣車，使氮氣和酸液在地面充分混合，以均勻的泡沫酸液注入地層，在地層條件下改變酸液的滲流特性，酸液向低滲透儲層流動，實現(xiàn)酸液轉(zhuǎn)向，從而提高儲層整體的酸化改造效果。氮氣泡沫酸液的整體性能見表3。

室內(nèi)開展了泡沫酸液的高低滲巖心分流實驗（圖1），選取樓八區(qū)同層的兩塊巖心，二者滲透率級差為1．6，從中可看出，剛開始泡沫液在巖心1進入量較多，隨著進入量增加，由于疊加氣阻的作用，高滲透巖心分流量降低，低滲巖心分流量增加，并且很長一段時間低滲巖心分流量比高滲透巖心分流量要多，由于室內(nèi)實驗沒有泡沫發(fā)生器，后來進入巖心的只有液體沒有泡沫，高滲透巖心分流量較多，低滲巖心基本沒有液體流出。因此，這說明泡沫液對高低滲透巖心具有一定的分流作用，能達到均勻布酸的目的。

表3 氮氣泡沫酸液整體性能評價結(jié)果

圖1 高低滲巖心分流實驗

2．2 完善施工工藝

樓八區(qū)常采區(qū)塊儲層原油具有含蠟高、膠質(zhì)瀝青質(zhì)高、凝固點高的特點，注水過程中易產(chǎn)生有機堵塞，且酸化過程中原油與酸反應(yīng)易產(chǎn)生酸渣。針對上述情況，采用酸前擠預(yù)處理液的辦法，解決該區(qū)塊的有機污染堵塞問題。

酸化后配套采用氣舉助排技術(shù)，增大了酸液的有效作用距離，提高了酸液返排率。根據(jù)現(xiàn)場施工場地情況以及注水井的物性參數(shù)，對于井場寬敞、物性較差，不適合使用氣舉返排的井，酸化結(jié)束后可以采用0．6～0．8 g／cm3氮氣泡沫助排液反洗井。泡沫半衰期達30 min之久，能夠保證洗井過程中全是泡沫流體，滿足洗井需要，同時泡沫流體粘度達20 mPa·s，是常規(guī)液體的10～100倍，能強力攜帶出泥漿污染物、地層松散顆粒和其他酸化殘渣，避免二次污染；以及泡沫密度低，在井底形成負壓，促進地層排液，反吐地層的污染物，并攜帶出井筒，減少外來流體對地層傷害，保證了酸化效果。

2．3 優(yōu)化施工參數(shù)

優(yōu)化施工參數(shù)，對施工壓力、施工排量和關(guān)井反應(yīng)時間進行科學(xué)合理的優(yōu)化，在提高酸化成功率的同時，減小對地層的傷害，并延長酸化的有效期。

現(xiàn)場施工停泵后地層壓力下降速度快，分析認為壓力下降迅速導(dǎo)致排液能量不足的原因主要有兩點：一是關(guān)井時間不合理，壓力擴散過多，使排液能量不足導(dǎo)致排液效率低；二是注液方式不合理，注入藥品在地層中接觸不充分，導(dǎo)致產(chǎn)氣量不足、排液效率低。將關(guān)井反應(yīng)時間由4小時改為1小時，縮短關(guān)井反應(yīng)時間，降低井底壓力擴散速度，減少地層能量損失。采用雙組分段塞式注入酸液的方式，將每個段塞的量由10 m3改為5 m3，同時將隔離液用量由2 m3改為0．5 m3，使藥品在地層中充分混合，減少藥品反應(yīng)不完全造成的能量損耗，從而提高了殘酸返排有效率。

3 新配方和新工藝效果評價

自2012年1月1日至6月15日共現(xiàn)場試驗2口井（樓828井和樓835井），平均有效期延長了146 d，日注水量平均增加了38．6 m3，延長了酸化有效期，提高了該區(qū)塊的注水效率，具體效果見表4。

表4 樓八區(qū)常采區(qū)塊酸化施工效果統(tǒng)計情況

以樓835井為例，該井施工和注水情況見圖2，從中可看出，該井采用優(yōu)選后的酸液配方和合理的施工工藝后，酸化效果良好，達到了配注要求。

圖2 樓835井酸化施工曲線圖和酸化后注水曲線圖

4 結(jié)論與認識

（1）現(xiàn)場試驗效果表明，優(yōu)化后的低濃度有機土酸配方體系是可行的，能滿足樓八區(qū)常采區(qū)塊酸化解堵的要求。

（2）該區(qū)塊膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量高，酸化施工前，必須用有機解堵劑進行預(yù)處理，以提高酸化增注效果。

（3）對于儲層非均質(zhì)性強的水井，可采用泡沫酸化液配方來達到均勻布酸的目的。

（4）采用0．6～0．8 g／cm3氮氣泡沫助排液頂替殘酸，可在井底形成負壓，反吐地層的污染物，保證酸化效果。

［1］李大建，牛彩云，何淼，等．分層采油工藝技術(shù)在長慶油田的適應(yīng)性分析［J］．石油地質(zhì)與工程，2011，25（6）：124－127．

［2］李偉才，崔連訓(xùn)，趙蕊，等．水動力改變液流方向技術(shù)在低滲透油田中的應(yīng)用——新疆寶浪油田保北區(qū)塊為例［J］．石油與天然氣地質(zhì)，2012，33（5）：796－801．

［3］任志鵬，王小琳，李歡，等．長慶油田姬塬長8油藏增注工藝技術(shù)研究［J］．石油地質(zhì)與工程，2013，27（2）：108－111．