注水井酸化解堵增注技術(shù)

吳艷敏

摘 要：針對(duì)巴什托普油田巖層膠結(jié)比較致密，孔隙喉道細(xì)小且非均質(zhì)性強(qiáng)，另外，儲(chǔ)層中泥質(zhì)含量較高，高嶺石、伊利石含量較大，因此在注水過程中粘土與外來水接觸膨脹，剝離的微粒在運(yùn)移過程中可能堵塞孔道，導(dǎo)致注水井注水能力下降，所以需要研究一項(xiàng)有效的水井酸化解堵技術(shù)來提高注水井注水量。

關(guān)鍵詞：堵塞;水井;沉淀;酸化解堵;酸液

因巴什托普油田注水井受懸浮物、結(jié)垢、細(xì)菌、粘土等因素的影響，如采用常規(guī)酸液處理，很容易發(fā)生二次堵塞。因此，利用酸化壓裂技術(shù)重新造縫，在采用新型藥劑吸附在酸化過的孔道內(nèi)壁表面形成保護(hù)膜，防止后續(xù)污染物在孔道壁面附著沉積。

1 區(qū)塊概況

巴什托普油田位于西南坳陷麥蓋提斜坡群苦恰克構(gòu)造帶。1992年12月曲3井在石炭系下統(tǒng)巴楚組生屑灰?guī)r測(cè)試獲日產(chǎn)油46m3，天然氣1.2×104m3;1994年，石炭系生屑灰?guī)r上報(bào)探明儲(chǔ)量，含油面積24.1km2，地質(zhì)儲(chǔ)量329×104t，可采儲(chǔ)量65.8×104t;2006年，套改變更為含油面積17.46km2，石油地質(zhì)儲(chǔ)量238.35×104t，可采儲(chǔ)量47.67×104t。

2 存在問題

2.1 儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，粘土礦物含量高

巴什托普油田巖層膠結(jié)比較致密，孔隙喉道細(xì)小且非均質(zhì)性強(qiáng)，另外，儲(chǔ)層中泥質(zhì)含量較高，高嶺石、伊利石含量較大，因此在注水過程中粘土與外來水接觸膨脹，剝離的微粒在運(yùn)移過程中可能堵塞孔道，導(dǎo)致注水井注水能力下降。

2.2 注入水細(xì)菌含量和懸浮物超標(biāo)

多次在注水井井口或洗井時(shí)取水樣化驗(yàn)數(shù)據(jù)表明管線中和井筒中均存在著沉積的污染物質(zhì);在注水過程中，如水源含有大量懸浮物或細(xì)菌，在進(jìn)入地層后污染物會(huì)堵塞毛細(xì)孔道，而細(xì)菌會(huì)在地層內(nèi)形成沉淀，進(jìn)一步導(dǎo)致注水壓力上升，注水量下降，影響注水井注水效果。

3 酸化壓裂技術(shù)

酸化壓裂（簡(jiǎn)稱酸壓）用酸液作為壓裂液，不加支撐劑的壓裂。酸壓過程中一方面靠水力作用形成裂縫，另一方面靠酸液的溶蝕作用把裂縫的壁面溶蝕成凹凸不平的表面。停泵卸壓后，裂縫壁面不能完全閉合，具有較高的導(dǎo)流能力，可達(dá)到提高地層滲透性的目的。酸壓和水力壓裂的比較：①相同點(diǎn)是增產(chǎn)的基本原理和目的都是相同的，目標(biāo)是為了產(chǎn)生有足夠長(zhǎng)度和導(dǎo)流能力的裂縫，減少油氣水滲流阻力;②主要差別在于如何實(shí)現(xiàn)其導(dǎo)流性，對(duì)水力壓裂，裂縫內(nèi)的支撐劑阻止停泵后裂縫閉合，酸壓一般不使用支撐劑，而是依靠酸液對(duì)裂縫壁面的不均勻刻蝕產(chǎn)生一定的導(dǎo)流能力。

3.1 酸液的濾失

3.1.1 酸液濾失量計(jì)算

①把地層儲(chǔ)集空間近似為孔隙型，濾失主要受酸液的粘度控制，可以用計(jì)算壓裂液的濾失系數(shù)公式來計(jì)算;②當(dāng)濾失速度和濾失量都很大，酸壓施工中常出現(xiàn)施工壓力突然下降現(xiàn)象，這就是天然裂縫張開，導(dǎo)致酸液濾失量突然增加所致。對(duì)這種情況，一般都是通過室內(nèi)巖心實(shí)驗(yàn)近似確定。

3.1.2 控制酸液的濾失

①固相防濾失劑，最常用的酸液固相防濾失劑是刺梧桐膠質(zhì)和硅粉。刺梧桐膠質(zhì)在酸中能膨脹并形成鼓起的小顆粒，在裂縫壁面形成橋塞，阻止酸蝕孔道的發(fā)展，降低濾失面積。硅粉在水力壓裂中常用作防濾失劑，在酸壓中加入酸壓前置液中，以填滿或橋塞酸蝕孔道和天然裂縫，有效地降低酸液的濾失;②在注入活性酸之前，用交聯(lián)的或具有一定粘度的前置液。造縫具有三大優(yōu)點(diǎn)：第一，采用前置液破裂地層形成裂縫，并在裂縫壁面形成濾餅，可以降低活性酸的濾失;第二冷卻井筒和地層，減緩酸液對(duì)油管的腐蝕，降低酸巖反應(yīng)速度，增大酸液有效作用距離;第三膠化酸、乳化酸和泡沫酸等改性酸，膠化酸是相當(dāng)穩(wěn)定的，而且由于粘度大，在形成廢酸前能有效地防止酸液的濾失。

3.2 前置液酸壓設(shè)計(jì)方法

前置液酸壓：在酸壓中，常用高粘液體當(dāng)作前置液，先把地層壓開裂縫，然后再注入酸液。前置液粘度高，濾失量小，可形成較寬、較長(zhǎng)的裂縫。減少了裂縫的面容比，降低酸液的反應(yīng)速度，增大酸的有效作用距離。前置液預(yù)先冷卻了地層，巖石溫度下降，起緩蝕作用。當(dāng)酸液進(jìn)入充填了高粘度的液體的裂縫時(shí)，粘度很小的酸液不會(huì)均勻地把高粘液頂替走，而是在高粘液體中形成指進(jìn)現(xiàn)象，由于減少了接觸表面積，一方面降低了漏失量，另一方面又減緩了酸液反應(yīng)速度。因此，能用較少的酸量造成較長(zhǎng)的有效裂縫。

3.3 裂縫和酸液溫度的計(jì)算

3.3.1 裂縫幾何尺寸

酸壓中粘度較高的前置液與粘度較低的酸液是順序注入的。由于前后注入液體的性質(zhì)差別，在兩種液體界面前后就存在不同的壓力梯度，這使得裂縫幾何尺寸的計(jì)算復(fù)雜化。為簡(jiǎn)化計(jì)算方法，認(rèn)為縫的幾何尺寸由注入的前置液造成。

3.3.2 縫中酸液溫度

酸液進(jìn)入前置液造成裂縫后，部分酸液可能與油層溫度平衡。酸液在縫中的溫度分布取決于油層溫度及反應(yīng)熱對(duì)它的影響。一般設(shè)計(jì)中可簡(jiǎn)化為在某一平均溫度下的酸的反應(yīng)。

4 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施及效果分析

從2018年至今共實(shí)施酸化壓裂技術(shù)3井次，3口注水井注水壓力均有不同程度上的下降。平均單井注水壓力由20.2MPa下降至15.7MPa下降胃4.5MPa，日注水量由46.7m3增加至56.7m3日增注水10m3，措施效果顯駐。