儲(chǔ)層傷害機(jī)理研究與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

于曉倩（中油遼河油田分公司，遼寧 盤錦 124011）

儲(chǔ)層傷害機(jī)理研究與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

于曉倩（中油遼河油田分公司，遼寧 盤錦 124011）

本項(xiàng)研究與應(yīng)用采取室內(nèi)研究與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用相結(jié)合的方式，針對(duì)興隆臺(tái)采油廠的歐利坨、熱河臺(tái)、黃金帶、油田開展堵塞機(jī)理研究結(jié)論得出興采廠各主力油田油井堵塞因素，確定采用解堵增產(chǎn)技術(shù)是必要的。

儲(chǔ)層；低滲透；儲(chǔ)層保護(hù)；興隆臺(tái)采油廠；增產(chǎn)

1 儲(chǔ)層潛在傷害因素分析

1.1 儲(chǔ)集層特性與儲(chǔ)集層損害的關(guān)系

凡是受外界條件影響而導(dǎo)致儲(chǔ)層滲透率降低的儲(chǔ)層特性均屬儲(chǔ)層本身潛在的損害因素。

1.1.1 骨架顆粒成分及其對(duì)儲(chǔ)層的影響

巖石骨架顆粒主要成分為石英、長石、巖石碎屑，還有少量云母、重礦物等。長石其化學(xué)穩(wěn)定性稍差些。如果膠結(jié)不好，容易在外來流體作用下發(fā)生顆粒運(yùn)移而堵塞喉道。

1.1.2 基質(zhì)成分及其對(duì)儲(chǔ)層敏感性的影響

主要成分一般為高嶺石、水云母、蒙脫石和綠泥石。容易與外來流體發(fā)生物理、化學(xué)作用而損害地層。

1.1.3 巖石孔隙結(jié)構(gòu)與儲(chǔ)層傷害的關(guān)系

（1）孔喉大小與分布；（2）孔喉彎曲程度；（3）孔隙連通程度

2.儲(chǔ)層堵塞因素確定

2.1 瀝青質(zhì)、膠質(zhì)堵塞

原油在儲(chǔ)層條件下處于穩(wěn)定的膠態(tài)分散狀態(tài)，隨著不斷開采，原油膠體性質(zhì)改變，同時(shí)會(huì)有有機(jī)沉淀出現(xiàn)，引起儲(chǔ)層滲透率下降。

2.2 蠟堵塞

在開發(fā)中，由于壓力不斷降低，氣體從石油中分離出來，使石油組分發(fā)生了改變，溶解石蠟的能力減弱，致使析蠟溫度升高。尤其是長期注水油田，地層溫度較低，石蠟析出，原油粘度改變，因滲流條件改變而造成堵塞。

2.3 出砂

當(dāng)?shù)貙影l(fā)生損害時(shí)，往往引起臨界區(qū)域的滲透率降低。一旦地層松散破壞，泥砂、顆粒、甚至較大的顆粒都可能移動(dòng)、堆積及重新固定，并嚴(yán)重影響產(chǎn)能。

3 化學(xué)解堵劑的篩選

在選用酸液時(shí)應(yīng)充分考慮到它與地層流體及地層的配伍性，還必須適應(yīng)地層巖性的特點(diǎn)，并根據(jù)實(shí)際情況選用合適的添加劑。酸化解堵效果的好壞，不僅取決于酸液的類型，而且也取決于酸液的濃度。

3.1 酸溶失率的測(cè)定

本次試驗(yàn)KW-01系列酸化劑體系，選用黃101井、熱104井、大11-15井、歐31井。我們認(rèn)為最佳酸的類型及濃度的選擇原則是溶失率在10%～15%之間為宜，且殘酸中的酸敏離子的濃度較低。

3.2 酸敏離子的測(cè)定

我們把各個(gè)區(qū)塊不同配方的酸化劑與巖心反應(yīng)2小時(shí)的殘酸液進(jìn)行適當(dāng)稀釋，測(cè)定其中的酸敏離子含量。

⑴鐵在酸中的溶解度與酸液的pH值密切相關(guān)，F(xiàn)e3+在pH值為2.2時(shí)就開始以Fe（OH）3的形式產(chǎn)生沉淀，當(dāng)pH值為3.2時(shí)，F(xiàn)e3+完全沉淀；Fe2+只有在pH值達(dá)到7以上時(shí)才開始沉淀，由于我們所應(yīng)用的殘酸pH值都大于5，因此，在殘酸排出儲(chǔ)層之前，引起堵塞的主要是Fe3+。

⑵鈣鹽沉淀：在我們使用的酸液配方中，不論是直接產(chǎn)生HF還是到地下反應(yīng)后再生成HF，由于CaF2很容易沉淀，只有保持低pH值和適當(dāng)?shù)年P(guān)井時(shí)間是防止CaF2大量沉淀的有效措施。

⑶Si4+的含量會(huì)由于F-濃度降低，以水化硅膠態(tài)沉淀下來，產(chǎn)生的膠狀水化硅在巖石基質(zhì)內(nèi)沉淀會(huì)傷害儲(chǔ)層。為了減輕水化硅沉淀，在酸化關(guān)井的適當(dāng)時(shí)間內(nèi)及時(shí)排液。

3.3 酸溶速度測(cè)定

將適合各油田的初選酸液配方，按照酸溶失率的測(cè)定方法分別裝成若干樣品，測(cè)定不同反應(yīng)時(shí)間的溶失率，并以各自24小時(shí)的溶失率作為100%，分別計(jì)算其它時(shí)間的相對(duì)溶失速度。從最終溶失率測(cè)定結(jié)果上看，16%KW-01與歐31井巖心為12.60%，達(dá)到了我們選定配方的溶失率原則范圍之內(nèi)。

3.4 主體酸液配方與原油配伍性

酸渣是堵塞孔道的主要物質(zhì)，應(yīng)充分考慮酸液配方與油層原油的配伍性。

3.5 酸化效果評(píng)價(jià)

在這里我們應(yīng)用酸化效率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，即酸化效率=（酸化后水相滲透率-酸化前水相滲透率）/酸化前水相滲透率，其值為正（+），表明儲(chǔ)層滲透能力得到改善；其值為負(fù)（-），表明儲(chǔ)層受到傷害。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果：

洼17-23井：投產(chǎn)初期，油30.6t，氣3734m3，不含水。04年1 月25日因泵漏上修檢泵，28日開井后，液量3～5m3，2月25日液降，措施前液量低于1m3，測(cè)靜液面1580米。該井4月7日施工，使用解堵處理劑，壓力最高為12Mpa，最后降至7 Mpa。從施工壓力變化來看解堵是成功的。措施后日產(chǎn)油最高達(dá)到4t以上，單井當(dāng)年累增油484t，增氣18.1×104m3。

5 結(jié)論及建議

通過對(duì)主力生產(chǎn)區(qū)塊堵塞機(jī)理的研究，了解酸化解堵的井需要從井段厚度、層位多少、地層壓力大小等多方面考慮，以最大限度提高采收率。

［1］萬仁溥.《采油工程手冊(cè)》.北京：石油工業(yè)出版社，2003 （465頁——491頁）.

［2］鄒霞.《采油工藝技術(shù)》.北京：石油工業(yè)出版社，2006 （397頁——406頁、512頁——524頁）.

［3］吳奇.《井下作業(yè)監(jiān)督》.北京：石油工業(yè)出版社，1996 （339頁——351頁）.