海拉爾興安嶺群儲層酸化液的研究和應用

摘 要:海拉爾油田興安嶺群儲層物性差，泥質含量高，巖性差異大，導致注水和酸化效果差，影響油井產量。本文根據興安嶺群儲層強水敏的特性，篩選了低破碎高效防膨醇基酸液體系，具有較好的溶蝕、低破碎、破乳、助排、抑制二次沉淀等性能，現場應用2口井，取得較好的效果。

關鍵詞:強水敏 醇基 防膨

中圖分類號:TE357文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)02(c)-0063-01

興安嶺群儲層是海拉爾油田的主要開發層系，其控制地質儲量3813萬噸，約占海拉爾盆地已探明儲層的50%左右。興安嶺群因儲層巖性復雜，凝灰質及粘土礦物含量較高，儲層膠結疏松，注水過程中 “泥化”、坍塌現象嚴重，近井油層堵塞特別嚴重，給油田注水開發帶來困難。

為解決興安嶺群儲層注水效果差的問題，開展了低破碎醇基酸化液的研究，現場通過兩口井試驗，取得了較好的效果。

1 XA-1低破碎醇基酸化液研究

1.1 強水敏儲層酸液防破碎基本原理[1][2][3]

常規酸化過程中，酸液與礦物反應較劇烈，會造成儲層骨架的坍塌，并產生大量脫落的顆粒。這些脫落的顆粒會堵塞儲層孔隙。因此抑制粘土膨脹，防止顆粒脫落和運移，是強水敏儲層酸化的核心。

抑制粘土膨脹和顆粒運移的有效方法有兩個;一是阻止粘土礦物與周圍介質之間的離子交換，防止由于水分子進入而引起的粘土礦物膨脹。二是降低酸與礦物的反應速度，防止由于酸與礦物劇烈反應而引起的顆粒脫落。

因此，采取了三套體系降低酸液的破碎率，提高酸液的防敏性:

(1)采用緩速酸體系，降低反應速度;(2)使用醇基酸液，降低水分子與粘土礦物的接觸和離子交換;(3)高效防膨系統，抵制粘土礦物的膨脹。

1.2 XA-1低破碎醇基酸化液性能

1.2.1 緩速酸與常規酸液性能對比實驗

判斷酸液的性能，室內主要依據酸液的溶蝕率與破碎率，破碎率是判斷巖芯是坍塌的重要指標，一般小于2.6%。相對于其他酸液，XA-1酸液有著較好的溶蝕率，較低的破碎率。

1.2.2 醇基酸液性能

為進一步提高緩速酸性能，采用醇基酸液體系，破碎率有明顯的下降，醇基酸液可以有效降低破碎率，提高酸液適應水敏性儲層的能力。

1.2.3 高效防膨系統

XA-1酸液采用了高效防膨系統， XA-1酸液中的高效防膨系統是由兩種酸用粘土穩定劑復配而成，一種為無機鹽類，一種為有機聚陽離子聚合物。XA-1酸液加入復配的粘土穩定劑，破碎率降低到2.5，可以滿足現場施工需要。

1.2.4 巖芯模擬實驗(標準鹽水)

為了驗證XA-1酸液的性能，進行了巖芯模擬實驗，巖芯模擬實驗做法是鉆取實驗區塊井巖芯(ф2.5×5cm)，洗油，測孔隙度、空氣滲透率后抽空，用標準鹽水飽和，浸泡24h后待用。取飽和好的巖芯，于地層溫度下測定其標準鹽水滲透率K1，驅替10PV酸液，反應16h，再驅替10～15PV標準鹽水，待穩定后，測定滲透率K2，計算滲透率提高率η。

選四種層段加入XA-1酸液數據分別為:層段XⅡ14 K1(×10-3mm2)為1.1，K2(×10-3mm2)為17.8，η(倍)為16;層段XⅡ14 K1(×10-3mm2)為1.4，K2(×10-3mm2)為18.1，η(倍)為11.9;層段XⅡ28 K1(×10-3mm2)為0.8，K2(×10-3mm2)為48.4，η(倍)為59.5;層段XⅡ28 K1(×10-3mm2)為0.81，K2(×10-3mm2)為46.98，η(倍)為57。

從數據可見，XA-1酸液能夠有效提高巖芯滲透率，提高巖芯滲透率12倍以上，很好滿足現場施工需要，確保施工效果。

1.2.5 酸液綜合性能

對助排劑、絡和劑、緩蝕劑、破乳劑等添加劑進行了大量的篩選及評價，目前酸液具有較好的破乳、助排、抑制二次沉淀等功能

2 酸液與注入水中粘土穩定劑的配伍性

貝16區塊，為防止水敏，在注入水中加有1.5%粘土穩定劑。酸化施工成功與否，酸液與粘土穩定劑有較好的配伍性是十分重要的。

2.1 靜態法

在酸液中，加入注水中粘土穩定劑放置在50度恒溫水浴中，觀察現象。

放置16小時，顏色透明，這說明酸液與粘土穩定劑配伍性較好。

2.2 巖芯模擬(模擬注入水)

為更好模擬現實情況，因此進行巖芯模擬實驗，具體做法是鉆取實驗區塊井巖芯(ф2.5×5cm)，洗油，測孔隙度、空氣滲透率后抽空，用加入1.5%防膨劑(貝爾分公司目前使用的)的注入水飽和，浸泡24h后待用。

在兩種層段加入XA-1酸液數據分別為:層段NⅡ14 K1(×10-3mm2)為0.74，K2(×10-3mm2)為14.3，η(倍)為18.3;層段NⅡ284 K1(×10-3mm2)為0.7，K2(×10-3mm2)為42.1，η(倍)為59.1。

從巖芯模擬實驗可以看出，酸液同樣能夠有效提高巖芯滲透率。說明酸液與注入水中的粘土穩定劑有較好的配伍性。

3 現場試驗與效果分析

3.1 現場試驗

2004年7月，在海拉爾貝16區塊現場施工2口井，貝60-62施工前;油壓(MPa)8.8，實注/配注(m3/d) 10/10;施工后;油壓(MPa)3.7，實注/配注(m3/d) 10/10;目前;油壓(MPa)4.2，實注/配注(m3/d) 30/30;有效期(m)4依然有效)。貝3-7施工前;油壓(MPa)8.8，實注/配注(m3/d) 2/5;施工后;油壓(MPa)7.1，實注/配注(m3/d) 10/5;目前;油壓(MPa)8.2，實注/配注(m3/d) 30/30;有效期(m)4依然有效)。

3.2 效果分析

從數據可見，貝16區塊施工水井都取得較好的效果，在降壓的同時，增加了水量。這也說明針對貝16區塊的低破碎高效防膨醇基酸液體系是適合的，酸化工藝的選擇也是有針對性的。

4 結語

(1)根據強水敏特性，篩選的低破碎高效防膨醇基酸液體系，具有較好的溶蝕、低破碎、破乳、助排、抑制二次沉淀等性能，能夠滿足現場施工需要。(2)現場施工2口水井，目前平均降壓2.9MPa，增加水量24m3，取得較好的效果。(3)海拉爾強敏性儲層酸化的成功，給強水敏儲層酸化提供了一條有效途徑。

參考文獻

[1]傅陽朝，等[譯].美國石油工程師學會轉載叢書之32:酸化[M].北京:石油工業出版社，1996.

[2]粘土礦物對油氣層的損害及防治研究[J].礦物巖石，1998.

[3]儲層巖石水敏性影響因素研究[J].江漢石油學院學報，2001.