火驅(qū)大修井泥漿污染綜合治理技術(shù)研究與應(yīng)用

吳冬

摘 要：針對曙光油田火驅(qū)區(qū)域部分預(yù)轉(zhuǎn)驅(qū)井進行后大修后吞吐過程中注汽壓力普遍偏高，甚至超過該井第一輪注汽壓力，嚴重影響后續(xù)轉(zhuǎn)驅(qū)。開展了火驅(qū)大修井泥漿污染綜合治理技術(shù)的研究。成功研發(fā)出新型高效復(fù)合解堵劑體系，保證常規(guī)解堵劑性能的同時，還具有較高的泥漿溶蝕率及粘土穩(wěn)定性。現(xiàn)場應(yīng)用8口井，措施效果良好，為火驅(qū)井網(wǎng)完善提供了有力技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：火驅(qū)區(qū)域；大修；泥漿污染；解堵；曙光油田

前言

曙光油田火驅(qū)區(qū)域自2005年在杜66塊杜家臺油層開展常規(guī)火驅(qū)先導(dǎo)試驗以來，各種開發(fā)問題不斷凸顯，其中部分預(yù)轉(zhuǎn)驅(qū)井因長期吞吐生產(chǎn)導(dǎo)致套管損壞，為保證井網(wǎng)完善程度，此類井必須進行大修作業(yè)。但曙采火驅(qū)區(qū)塊平均孔隙度25%，滲透率0.781μm2，平均泥質(zhì)含量28%，目前地層壓力僅為1.21MPa，大修過程中，因泥漿比重大極易造成儲層污染使?jié)B透性降低，導(dǎo)致油井低產(chǎn)甚至不出。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，曙采火驅(qū)區(qū)塊大修后泥漿污染井比例達到36%，油井大修后吞吐過程中注汽壓力普遍偏高，甚至有的超過該井第一輪注汽壓力，對后續(xù)轉(zhuǎn)驅(qū)造成極大影響。以往采用常規(guī)酸液體系處理效果不佳。為此，從根本入手，開展了火驅(qū)大修井泥漿污染綜合治理技術(shù)的研究，尋找解除泥漿、碎屑顆粒、固井水泥等對油層造成綜合性傷害的新途徑，以恢復(fù)油層滲流能力，對保障油井正常生產(chǎn)，完善火驅(qū)井網(wǎng)，提升區(qū)塊整體開發(fā)效果具有重要意義。

1 火驅(qū)大修井泥漿污染綜合治理技術(shù)

1.1技術(shù)機理

針對泥漿侵入地層造成油層污染的問題，經(jīng)大量室內(nèi)試驗，成功研制出以低碳復(fù)合有機酸、氫氟酸、氟硼酸、鹽酸為主體，高效緩蝕劑、表面活性劑、防膨劑等相關(guān)助劑復(fù)配而成的高效復(fù)合解堵劑體系。

（1）油層自身改造

常規(guī)無機酸化采用鹽酸和氫氟酸，反應(yīng)速度快，溶蝕能力強。高效復(fù)合解堵劑體系中的氫氟酸、氟硼酸的存在能夠有效溶解粘土礦物，解除泥漿污染。

（2）改變巖石表面潤濕性，減小油流阻力。

大修泥漿在油層中以乳狀液形式存在，添加適量破乳劑，解除乳液污染，使處理液充分發(fā)揮作用；同時添加表面活性劑，有效分散瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、蠟等重質(zhì)有機物，降低原油粘度，清除巖石表面乳化層，對巖石起潤濕反轉(zhuǎn)作用，進一步減小油流阻力。

（3）防止酸渣形成，避免二次沉淀。

研制出的高效復(fù)合解堵劑體系中添加了離子螯合劑、抗酸渣劑，可有效防止產(chǎn)生鐵、鈣質(zhì)等二次沉淀及酸渣的形成。

此外，防膨劑等助劑的添加，對儲層的粘土膨脹運移具有較強的抑制性，并對已經(jīng)膨脹的粘土具有一定的收縮作用。

1.2 復(fù)合解堵劑體系室內(nèi)性能評價

1.2.1巖心溶蝕性能評價

試驗得出，高效復(fù)合解堵劑體系由于添加了適量緩速酸，12h內(nèi)巖心溶蝕率增長緩慢，具有較好的緩速作用；12h后，其巖心溶蝕率迅速增大，明顯高于常規(guī)土酸的巖心溶蝕率。

1.2.2泥漿溶蝕率測定

選取火驅(qū)區(qū)塊大修井泥漿樣本，室內(nèi)模擬對地層造成的綜合性堵塞，進行對比試驗。數(shù)據(jù)顯示常規(guī)土酸體系泥漿溶蝕率僅為40.5%，而研制出的高效復(fù)合解堵劑體系泥漿溶蝕率可達80%以上，是常規(guī)土酸的2倍以上。

1.2.3緩蝕性能評價

按SY/Y5405-2006標準，選用N80鋼片，60℃條件下進行測試。由于解堵劑體系中添加有一定量的優(yōu)質(zhì)緩蝕劑，其平均腐蝕速度為1.825 g/（m2·h），遠遠低于一般解堵劑60℃時的腐蝕速度指標8.0 g/（m2·h）的標準。

1.2.4粘土穩(wěn)定性評價

取膨潤土、杜66塊、杜48塊作業(yè)沖出物進行室內(nèi)對比試驗：先對沖出物進行有機抽提洗油，得到地層碎屑，依照SY/T 5971-1991標準對碎屑進行測定。結(jié)果表明，解堵劑體系具有良好的粘土穩(wěn)定性，粘土防膨率可達到90%以上。

1.2.5配伍性能評價

（1）解堵劑與原油配伍性評價

取25ml試驗區(qū)塊無水原油兩份，分別加入到25ml不同的解堵劑中，充分搖動，在70℃條件下靜放12h后，觀察有無乳化現(xiàn)象發(fā)生，并用孔徑0.11mm標準篩過篩，再用石油醚清洗觀察有無酸渣形成。通過試驗發(fā)現(xiàn)：高效復(fù)合解堵劑體系與原油、地層水具有良好的配伍性。

2.3解堵劑配方體系優(yōu)化

針對油井的儲層物性、傷害類型及程度的差異化，對解堵劑配方體系進行針對性的優(yōu)化。

（1）對儲層泥質(zhì)含量高，且泥漿中的聚合物侵入油層深部的井，應(yīng)重點考慮對粘土類礦物的分散、懸浮特性以及對有機聚合物的降解作用。

（2）對存在水泥漿侵入地層，二次固化堵塞孔喉，注灰、鉆灰塞過程中固體顆粒對地層污染嚴重的油井，應(yīng)著重加大對無機垢類的溶解與對乳液的破乳和細分散作用。

（3）針對修套磨銑過程中產(chǎn)生的巖屑、鐵屑進入地層中，造成油層近井地帶滲透率降低的井，要相對增加無機酸的含量。

2.4 施工工藝優(yōu)化

為了有效提高措施效果，將前置液+主體酸+清水頂替的施工程序優(yōu)化為用低濃度酸對油層進行預(yù)處理；主體酸采用復(fù)合緩速酸體系擴大處理半徑；頂替液采用粘土防膨劑加防乳破乳劑。創(chuàng)新采用不同濃度酸液段塞旨在快速解除近井地帶堵塞后，有效平衡離子濃度，抑制二次傷害，同時起到深部酸化的作用。

3 現(xiàn)場應(yīng)用效果分析

2015年該技術(shù)在曙光火驅(qū)區(qū)域現(xiàn)場實施8口井。對比措施前后平均注汽參數(shù)，注汽壓力由15.7 MPa降至13.7 MPa，降低了2MPa；注汽排量由13.8 t/h 升至14.4 t/h；注汽干度由68.7%升至70.4%，有效滿足了大修后油井正常注汽的要求，取得了顯著的社會效益。同時，8口井階段累計增液9545.7t，累計增油2120t，間接創(chuàng)效266.1萬元。

4 結(jié)論與認識

（1）室內(nèi)實驗表明，新型研制的高效復(fù)合解堵劑體系具有腐蝕性小、配伍性好、粘土穩(wěn)定性高、泥漿溶蝕率高、巖心滲透率恢復(fù)能力強等優(yōu)點，滿足了火驅(qū)大修井泥漿污染綜合治理的需要。

（2）現(xiàn)場試驗證明，火驅(qū)大修井泥漿污染綜合治理技術(shù)最大限度地解除了泥漿、碎屑顆粒、固井水泥等對油層造成的綜合性傷害，保證了大修后油井的注汽效果，取得了顯著的社會效益；同時為火驅(qū)井網(wǎng)完善及高效開發(fā)，提供了有力保障和技術(shù)支撐，應(yīng)用前景廣闊。

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