酸化作業(yè)中儲(chǔ)層傷害與防范對策研究

才艷杰（遼河油田高升采油廠工藝研究所，遼寧盤錦 124010）

酸化作業(yè)中儲(chǔ)層傷害與防范對策研究

才艷杰
（遼河油田高升采油廠工藝研究所，遼寧盤錦 124010）

儲(chǔ)層巖石成分、結(jié)構(gòu)及儲(chǔ)層中流體的不同，造成了酸化技術(shù)的復(fù)雜性，有的酸化作業(yè)不但不能解除原有的儲(chǔ)層堵塞，還可能給儲(chǔ)層帶來不同程度的傷害。為了避免此種情況的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)防范，避免儲(chǔ)層受到進(jìn)一步傷害?；诖耍胤治隽怂峄鳂I(yè)中可能引起的儲(chǔ)層傷害，并提出了有效的防范對策。

酸化作業(yè)；儲(chǔ)層傷害；防范對策

酸化作業(yè)在石油和天然氣的增產(chǎn)措施中有著舉足輕重的作用。但因儲(chǔ)層巖石的成分、結(jié)構(gòu)及儲(chǔ)層中流體的差異較大，因此在運(yùn)用酸化技術(shù)進(jìn)行酸化作業(yè)過程中容易造成儲(chǔ)層堵塞，甚至引起進(jìn)一步儲(chǔ)層傷害。因此，需要做好相關(guān)的保護(hù)措施，避免儲(chǔ)層受到不同程度的傷害。如何有效防范酸化作業(yè)給儲(chǔ)層帶來的傷害是目前亟待解決的主要問題。筆者結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)對此問題進(jìn)行了詳細(xì)分析。

1 酸化作業(yè)中造成儲(chǔ)層傷害的因素分析

1.1 酸液與儲(chǔ)層巖石不配伍

1.1.1 酸液與儲(chǔ)層礦物反應(yīng)產(chǎn)生二次沉淀

在儲(chǔ)層進(jìn)行酸化作業(yè)時(shí)，酸液與儲(chǔ)層礦物進(jìn)行反應(yīng)，所得到的酸溶解礦物有較大的空隙或裂隙現(xiàn)象，那么所溶解的產(chǎn)物可能再次沉淀，進(jìn)而使儲(chǔ)層堵塞。經(jīng)過分析，確定二次沉淀的物質(zhì)有鐵質(zhì)、氫氟酸反應(yīng)產(chǎn)物。

鐵質(zhì)沉淀的產(chǎn)生是酸液與儲(chǔ)層礦物反應(yīng)中，綠泥石及其他礦物被溶解釋放鐵離子，同時(shí)酸液本身在生產(chǎn)、貯運(yùn)的過程中因污染而產(chǎn)生鐵離子，如此造成了整個(gè)反應(yīng)中產(chǎn)生較多的鐵離子，在二次沉淀中自然會(huì)有鐵質(zhì)。

儲(chǔ)層中酸化反應(yīng)無論其屬于何種體系，所運(yùn)用的酸均為HF，這就意味著整個(gè)酸化反應(yīng)中，氫氟酸反應(yīng)產(chǎn)生物較多，在二次沉淀中容易遺留下來，如鈣鹽則是在HF與CaCO3反應(yīng)中所形成且沉淀下來的；Na鹽與K鹽則是在HF與砂子、粘土等反應(yīng)形成的氟硅酸、氟鋁酸，再與儲(chǔ)層巖石或水中鉀、鈉等離子反應(yīng)所產(chǎn)生的[1]。

1.2 酸液引起儲(chǔ)層粘土礦物膨脹

在儲(chǔ)層進(jìn)行酸化作業(yè)中，酸液如果被蒙脫石或伊利石所吸收，那么很容易出現(xiàn)粘土礦石膨脹的情況，尤其是含Na蒙脫石類的粘土，注入酸液后會(huì)使粘土礦物膨脹6～10倍。

1.3 酸液的沖刷及溶解作用造成微粒運(yùn)移

儲(chǔ)層進(jìn)行酸化作業(yè)，容易對巖石骨架中的膠結(jié)物予以酸溶解，而出現(xiàn)水敏、速敏反應(yīng)，這會(huì)造成微粒運(yùn)移的情況發(fā)生。因?yàn)樵谡麄€(gè)酸化反應(yīng)的過程中，被酸溶解的儲(chǔ)層顆粒會(huì)出現(xiàn)松散的情況，加之酸溶液的沖刷，自然會(huì)流動(dòng)，堵塞儲(chǔ)層。

2 酸液與儲(chǔ)層流體不配伍

2.1 與原油不配伍

在進(jìn)行儲(chǔ)層酸化作業(yè)中，如原油中的膠質(zhì)或?yàn)r青質(zhì)與酸液接觸，那么容易出現(xiàn)酸渣，又因酸渣是不可逆的，其作用在儲(chǔ)層，會(huì)給儲(chǔ)層帶來持久性的危害。所以，在具體進(jìn)行儲(chǔ)層酸化反應(yīng)中應(yīng)當(dāng)避免酸渣產(chǎn)生。

2.2 與地層水不配伍

在具體進(jìn)行儲(chǔ)層酸化作業(yè)的過程中，地層水與酸液相接觸，也會(huì)發(fā)生反應(yīng)，所產(chǎn)生的物質(zhì)給儲(chǔ)層帶來一定的危害。需要說明的是，儲(chǔ)層中酸液與巖石反應(yīng)中接觸到地層水，與之進(jìn)行反應(yīng)，所產(chǎn)生的危害物質(zhì)的危害性不大。但是，在酸液直接與大量的地層水相接觸，尤其是地層水中含有Na+、K+、Mg2+、Fe3+等，那么HF將與以上離子發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氟硅酸鈉、氟硅酸鉀等有害的沉淀物，直接作用在儲(chǔ)層，將給儲(chǔ)層帶來較大的危害性[2]。

3 酸化作業(yè)中防范儲(chǔ)層傷害的有效對策

面對當(dāng)前儲(chǔ)層酸化作業(yè)過程中所產(chǎn)生的反應(yīng)物容易給儲(chǔ)層帶來一定程度的傷害的情況，應(yīng)當(dāng)探究切實(shí)可行的對策加以處理，避免儲(chǔ)層持續(xù)受到傷害。筆者結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，提出了有效的解決對策：

3.1 選用與儲(chǔ)層巖石和流體相配伍的酸液體系

上文已經(jīng)說明了酸液與儲(chǔ)層巖不配伍，會(huì)給儲(chǔ)層帶來一定程度上的傷害。但相對來說，酸液與儲(chǔ)層巖石配伍，儲(chǔ)層所受到的傷害較低?；诖?，在選用與儲(chǔ)層巖石、流體相配伍的溶液的情況下，結(jié)合儲(chǔ)層條件，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行酸化作業(yè)，分析酸液、添加劑、地層水、巖石、地層原油相互之間的配伍性，進(jìn)而選擇效果佳、傷害小的酸液來作為反應(yīng)物進(jìn)行酸化作業(yè)，如此可以大大降低儲(chǔ)層可能受到的傷害[3]。

3.2 使用前置液

在酸化作業(yè)中，科學(xué)、合理的使用前置液，能夠有效地隔離地層水，且生成不溶性的氟化鈣沉淀；溶解含鈣、含鐵膠結(jié)物；使用粘土和砂子表面水潤，減少廢氫氟酸乳化等。由此看來，前置液的有效使用是非常有意義的。當(dāng)然，要想使前置液有效應(yīng)用，需要按照相關(guān)要求，合理的配置前置液。

4 結(jié)束語

儲(chǔ)層巖石的成分、結(jié)構(gòu)及儲(chǔ)層中流體的差異較大，因此，在運(yùn)用酸化技術(shù)進(jìn)行酸化作業(yè)過程中容易造成儲(chǔ)層堵塞，甚至引起傷害。為了盡可能的避免儲(chǔ)層受到傷害，應(yīng)當(dāng)合理選用與儲(chǔ)層巖石和流體相配伍的酸液體系、注意正確使用前置液等，如此可以優(yōu)化酸化作業(yè)，降低其對儲(chǔ)層的危害。

[1] 李甫，陳亮，陳冀嵋等.酸化作業(yè)中儲(chǔ)層的傷害與防范[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009，11（4）：50-53.

[2] 王亞娟，趙立強(qiáng)，劉平禮等.油氣井酸化中的儲(chǔ)層傷害識別診斷技術(shù)研究[J].海洋石油，2005，25（1）：59-62.

[3] 張徇齊.長慶姬塬區(qū)塊砂巖儲(chǔ)層傷害機(jī)理及增產(chǎn)措施研究[J].內(nèi)蒙古石油化工，2014，（21）：136-137.

Formation Damage and Prevention Countermeasures Acidified Job

Cai Yan-jie

The composition and structure of reservoir rocks and the different fluids in reservoirs cause the complexity of acidification technology.Some acidizing operations can not remove the original reservoir blockage and may bring different degrees of damage to the reservoir.In order to avoid such a situation，we should strengthen the prevention，to avoid further damage reservoir.Based on this，this paper focuses on analysis of the acidification may cause reservoir damage，and put forward effective preventive measures.

acidification operation；reservoir damage；preventive measures

TE258

A

1003-6490（2016）12-0013-01

2016-12-15

才艷杰（1966—），女，遼寧凌海人，工程師，主要從事油田化學(xué)科研、推廣應(yīng)用。