新型酸压增注工艺在超低渗透油田中的应用探讨与实践.doc

1、新型酸压增注工艺在超低渗透油田中的应用探讨与实践摘 要：针对常规酸化措施在长庆油田某超低渗区块过程中措施有效率低、有效期短等问题，通过室内分析研究与现场试验结合，提出了“多段塞、变排量”酸压工艺体系。新型酸压工艺体系适应性更强，措施有效率更高，为长庆油田超低渗透高压欠注井治理提供了优势选项。 关键词：酸压 低渗透 探讨 注水井酸化增注工艺发展时间较长，技术较为成熟。其原理是通过酸液对岩石胶结物或地层孔隙、裂缝内堵塞物等的溶解和溶蚀作用，恢复或提高地层孔隙和裂缝的渗透性。注水井酸化按照工艺不同可分为酸洗、基质酸化和压裂酸化（也称酸压。长庆油田某区域由于储层埋藏深，物性差，酸洗和常规基质酸化增注措

2、施规模小，适应性不强，目前主要以酸压为主。 一、技术思路 针对某区块部分注水井压力高、欠注严重等问题，在充分总结以往酸压措施的基础上，继续坚持地质工艺一体化思路，提高单井治理针对性，严格制定酸液类型、浓度、用量、泵注程序，以达到解除地层堵塞、降低注水压力，恢复注水的目的。 二、影响酸岩反应的因素 砂岩酸化过程中，影响反应速度的主要因素是 HF 浓度、HCl 浓度、温度、矿物组成等： 1.氢氟酸浓度 酸岩反应速度除蒙脱石外大多数砂岩矿物都与氢氟酸浓度成正比 2.盐酸浓度 酸岩反应速度一般在强酸介质中加快，高浓度的余酸的反应速度小于同浓度的鲜酸，盐酸的主要作用是保持低 pH 值，防止二次沉淀。 3

3、.温度 矿物的溶解是一种热活化现象，因此，反应速度随温度增加而明显增加，对石英矿物，每增加 25，速度增加约 1 倍，但活性酸的穿透深度相应地减小 4.压力 压力增加，总溶解反应速度略微加快，因为溶解的六氧化硅可以部分变为酸性六氟化硅(H2SiF6)且能迅速引发进一步反应。 5.矿物组成及可接触表面积 酸岩反应过程中，要接触岩石的矿物性质和总可接触表面积将决定总反应速度。粘土反应速度比长石快，长石反应速度则比石英基质快。接触表面积越大，反应速度越快。 三、体系优化 1.酸液体系优化 为确保酸压措施有效性措施方案从区块岩矿特性、水井失效机理、储层敏感性、油层物性等方面进行细致分析，按照“一井一工

4、艺”的原则，加强储层研究，力求做到有的放矢。该区块长 81 储层渗透率集中分布在 0.10.5 范围内，孔隙度分布在 7%11%范围内，孔隙结构较差，以小孔微细吼为主，排驱压力高，中值半径小渗透率变异系数 0.76，突进系数 12.93，渗透率级差为 119.5，为较强非均质性储层。 孔隙结构较差、非均质性强决定该区注水井措施应以储层改造为主，解堵为辅，措施以改造力度和规模较大类型为主，但又不能压穿油层，造成周围油井明显见水。酸压施工过程中酸液溶解砂粒之间的胶结物和部分砂粒，或者溶解孔隙中的泥质堵塞物，或其它结垢物以恢复、提高井底附近地层的渗透率，施工过程中大酸量、大排量和施工过程匀速推进特点

5、符合水井增注的特点。目前酸压所用酸主要由 8%12%浓度的盐酸和 1%6%浓度的氢氟酸与添加剂按不同比例所组成的混合液, 通常之称为土酸。 1.1 酸液浓度控制 1.1.1 氢氟酸浓度 酸岩反应速度除蒙脱石外大多数砂岩矿物都与氢氟酸浓度成正比，因此针对超低渗透储层物性，为了防止地层破碎，用低浓度(1.5%)的氢氟酸进行酸处理。 1.1.2 盐酸浓度 酸岩反应速度一般在强酸介质中加快，高浓度的余酸的反应速度小于同浓度的鲜酸，盐酸的主要作用是保持低 pH 值，防止二次沉淀。 该区长 81 泥质含量在 20%左右，氢氟酸浓度以 2-3%，盐酸浓度调整至 8-12%为主。 1.2 酸液多元复合优化 为

6、解除地层更深处各类酸溶性无机盐垢，溶蚀储层矿物颗粒，储层孔隙填充物，增加储渗空间，加入一种或几种有机酸与盐酸或氢氟酸的混合物就成为多组分酸。生成机理是盐酸或氢氟酸先反应，处理井壁附近，近井地带。然后甲酸或乙酸才反应深井地带，远离井壁可以得到较长的有效距离。常用的有机弱酸是甲酸和乙酸，它们在水中只有一小部分离解为氢离子和酸根离子，即离解常数很低。因此，它们的反应速度比同浓度的盐酸要慢几倍到十几倍，有效作用距离长，对金属设备和管线腐蚀弱。缺点:溶蚀力小，与碳酸盐作用生成的盐类，在水中的溶解度较小。因此，酸处理时采用的浓度不能太高，以防生成甲酸或乙酸钙镁盐沉淀堵塞渗流通道。一般甲酸的浓度不超过 10

7、%，乙酸液的浓度不超过15%。 1.3 用酸总量控制 按照处理半径 3 米量考虑，该区平均油层厚度 16.2 米，得出平均用酸量为 45.8m3/层。 2.段塞优化 2.1 加入泡沫洗井工序 在酸压施工过程中摒弃了常规活性水洗井工序，在酸浸预处理井筒后充分利用主压车排量优势，对井筒彻底清洗。 2.2 加入氧化段塞 为解除各类有机堵塞污染，如压裂成胶剂、残渣，原油胶质、沥青等重质组分，加入氧化剂段塞。 3.参数及变排量控制 根据该地层物性特征和井筒深度计算，预处理酸浸用液量在 3-3.5m3之间，入地量为 2.8-3.3m3 之间，活性水不过量低排量（0.40.6）顶替。负压泡沫洗井活性液不少于

8、 60m3，压风车转速不低于 1200r/min，保持水泥车泵压低于压风车气压 2-3MPa；在地面泵压小于 40MPa 情况下按照前置酸（高浓度酸）-A/B 氧化剂-后置酸（低浓度酸）顺序依次按照楔形（0.61.6m3/min）提升排量；挤酸阶段结束后按 6080m3/层挤入后置液，压力小于 40MPa 情况下，排量尽可能大。 四、现场应用 *井为该区一口注水井。2009 年 5 月 4 日完井，射孔 2 段后， 2009年 6 月 20 日投注。注水初期基本能达到配注要求，2010 年 1 月 2 日起由于地层压力高，一直注不进，2010 年 10 月 12 日对该井实施加砂 10m3 水

9、力压裂措施，措施后，注水压力 19.5MPa，日注水 10 方，到此次措施前该井油压继续上升至 19.9MPa，套压上升至 19.8MPa，注不进。 高浓度土酸挤注过程中排量 1.0m3/min；氧化剂、低浓度土酸挤注过程排量提升至 1.2m3/min。后追加后置液 66m3，排量提升至 1.6m3/min。施工结束后关井反应 24 小时。 五、结论 1.新型“多段塞、变排量”酸压技术是以改性土酸为基础，通过室内研究和现场试验，逐步形成了注水井增注技的有效模式。 2.依据措施井的储层物性和注水情况，认真分析欠注原因和污染类型，优化配方和施工工艺才能确保增注效果。 3.严格按照设计要求，严密组织，精细施工是酸压增注措施取得满意效果的保障。 参考文献 史绍德.油层物理M.石油工业出版社，1989,78-80.