多元復合酸酸化解堵技術試驗

摘 要:以往酸化技術作用時間短、酸化半徑小、酸化處理不均勻等缺點，對解除儲層堵塞，恢復油氣層的有效滲透率效果并不理想。為此研究出一種新型多功能解堵液，使其進入地層后，酸液破乳，釋放出酸液和高性能油溶劑，同時解除無機堵塞物和有機堵塞物對儲層的堵塞，達到恢復和提高地層滲透率、增強地層流體導流能力、提高原油產量的目的，并在興隆臺油田進行試驗。

關鍵詞:多元復合酸興隆臺采油廠應用

中圖分類號:TE357文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)08(b)-0047-03

1 引言

在油氣田開發過程中，各種施工作業會引起儲層堵塞，根據堵塞物質的組成，可分為無機堵塞物和有機堵塞物兩大類。根據興隆臺采油廠生產狀況和解堵措施的技術特點，以及多年來解堵工作經驗，我們大體判斷出興隆臺油田主要堵塞原因及相應的較為有效的解堵措施，如表1所示。

目前所使用的酸化解堵工藝，常常只是針對某一種堵塞物而開發的工藝技術，如采用膠束酸、濃縮酸、低傷害酸酸化。由于堵塞物質主要包含的有機堵塞物以膠質、瀝青質及蠟為主，采用單一酸液難以有效恢復地層滲透率。為此，需要研究出一種新型多功能解堵液，使其進入地層后，酸液破乳，釋放出酸液和高性能油溶劑，同時解除有機堵塞物和無機堵塞物對儲層的堵塞，達到恢復和提高地層滲透率、增強地層流體導流能力、提高原油產量的目的。為此，提出了多元復合酸化解堵技術，并在興隆臺油田進行試驗。

2 堵塞原因分析

2.1 原油對儲層造成堵塞的主要因素

(1)瀝青質、膠質造成的堵塞

瀝青質、膠質是石油蒸餾的殘渣物質，瀝青在石油中呈膠體溶液狀態，有時也處于懸浮狀態。在開采中，隨著溫度和壓力的降低，原油膠體一旦失去穩定性，在不同程度上會有有機沉淀出現，引起儲層滲透率下降，在儲層、近井地帶以瀝青為主的有機沉淀大部分是可逆的，注入適當的溶劑可有效地將其溶解。

(2)蠟堵塞

原油所含的石蠟會隨溫度的降低，以十分微小的結晶狀態析出，并逐漸聚合變大。原油結蠟嚴重時，會使原油凝固。一方面，地層和井筒中的壓力不斷降低，氣體從石油中分離出來，吸收一部分能量，使地層內、井筒中原油溫度逐漸降低;另一方面，氣體不斷析出改變了石油的組分，使石油溶解石蠟能力減弱，使析蠟溫度升高;當溫度低于析蠟溫度后，原油出現異常粘度，使地下滲流條件惡化造成堵塞。

2.2 其他對儲層造成堵塞的因素

(1)外來固相顆粒的侵入造成的堵塞

(2)出砂引起的堵塞

(3)酸敏傷害

3 多元復合酸解堵技術試驗

3.1 多元復合酸體系

多元復合酸解堵酸是一種水包油型乳化液，主要由有機酸和無機酸、強酸和弱酸、多元酸和一元酸與適量的添加劑組成。其基本原理是:①依靠體系中鹽酸、磷酸及有機酸(甲酸、乙酸)溶蝕鐵質、灰質組分;②依靠體系的JH130砂巖緩速酸(氟硼酸)溶蝕硅質、泥質類的堵塞物;③依靠體系中添加劑實現滲透、增溶、乳化、清除殘余油及有機沉淀物。

多元復合酸利用多種酸液組分，“以強補弱，以弱抑強”，利用中強有機酸和無機酸逐級電離的特點，延緩與地層灰質、鐵礦物的反應速度，增大處理半徑;磷酸/聚磷酸與低碳有機酸進入地層后，在較長時間內保持酸液的低pH值，有效預防Fe3+和Fe2+的氫氧化物沉淀。因此特別適合酸敏地層的酸化解堵以及一般地層地深部處理。

3.2 酸液添加劑的優選

酸液添加劑是在酸液中加入與之配伍并改變酸液某些性質的化學試劑，如緩速酸、緩蝕劑、活性劑、復合添加劑、復合粘土穩定劑、鐵螯劑等。

(1)有機酸解堵:C1～C4混合有機酸，是根據相似相溶原理復配而成。研究發現，液蠟裂解生成C5～C9脂肪酸或液蠟皂化反應合成肥皂、洗衣粉過程中的回餾液中，含有C1～C4有機酸，通過控制回餾液成分，再添加部分化學試劑便復配成C1～C4混合有機酸解堵劑，由于該解堵劑最終來源于儲層原油，因此與儲層的配伍性較好，有關成分分析見表3。

從表3可以看出:C1～C4混合有機酸既具有酸的通性，可以酸化儲層巖石，又因含有有機溶劑、表面活性劑，能夠溶解有機質，降低原油粘度，同時還含有不飽和烴類，可以通過加入其它的單體分子，在特殊條件下合成其它的化學試劑。

(2)多元復合酸解堵酸的性能評價

a.酸液抑制粘土膨脹能力的測定

圖1表明，多元復合酸與鹽酸一樣，都有一定抑制粘土膨脹的能力，并且隨著酸液與粘土作用時間增長，抑制速度逐漸加快;當進一步與粘土作用時，抑制速度緩慢降低。多元復合酸解堵酸體系中含有乳化劑，會吸附在粘土表面，影響了質子與地層粘土的陽離子交換，因此，其抑制粘土膨脹的速度不如15%(ω)的HCl。

b.多元復合酸對復合堵塞物溶蝕能力評價

將碳酸鈣與膠質瀝青混合，組成“復合堵塞物”后，繪制溶蝕速度與溶蝕時間的關系曲線關系曲線。

圖2和圖3表明多元復合酸對“復合堵塞物”有很好溶解能力。

c.多元復合酸解堵劑對滲透率的改善:

由表4可知，多元復合酸進入地層后，溶解滯留于地層中的堵塞物，地層滲透率得到較大改善，比常規酸化要好得多。

d.多元復合酸其它性能

由于多元復合酸含有一定量的油，所以其密度低于水，粘度高于水。在體系中，由于含有陽離子型咪唑啉和其它表面活性劑，表面活性劑可以吸附在金屬表面，阻止多元復合酸質子對金屬的腐蝕(如表5）。

3.3 現場實施

典型井例:興58塊的興165井正常生產時日產油0.5t，氣1000m3。于2008年11月29日熱洗后生產17天后不出(該井泵深1600m，動液面1400m)。分析認為該井生產井段為高孔中滲油層，膠質瀝青質含量為14.5%，地層水礦化度為6234.3mg/L，在油井生產過程中，由于洗壓井液污染及原油重質組份滯留使油井近井地帶堵塞，造成油井不出。該井于2009年1月22日采取多元復合酸解堵措施。開井初期日產液6.2方，日產油2.1t。截止2009年7月，日產液6.7方，日產油1.7t，已累計增產原油431.9t。

4 經濟效益

2009年初實施多元復合酸化解堵技術4口井，興165、興232、興244、雙21-36。投入措施資金30萬元，措施成功率100%。，增油1114.2t，增氣20，361方(折算增油16噸)，投入產出比1∶8.4(如表6）。

5 結語

多元復合酸酸化解堵技術在興隆臺采油廠取得了較好的應用效果。作為一種新型的油井解堵技術，其具有性能穩定、選擇性強、有效率高、適用性廣的特點，有推廣應用的價值。