純梁低滲透油田增注技術的應用

摘要：文章通過分析純梁低滲透油田注水井的堵塞原因及堵塞程度，找到了影響不同類型水井注水的主要原因，針對性地實施了不同的增注工藝，取得了較好的效果。

關鍵詞：低滲透油田；增注技術；雙重震源解堵；氟硼酸酸化工藝；氧化解堵；納米增注

中圖分類號：TE348 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）28-0038-02

1 概述

低滲透油田由于地層原始滲透率低，孔隙不發育且連通性差，地層中粘土礦物含量高，地層易水敏，使注入水在地層中難以擴散流動，在近井地帶形成了高壓區，造成了注水壓力逐年上升，注水量逐年下降。同時由于注入水的水質超標，注入水中含有大量無機和有機顆粒及注水井油套環形空間的死水區細菌滋生，腐蝕結垢造成堵塞，使注水井長期欠注，低滲透油田區塊存在“注不進、采不出”的現象，影響了油田的開發。因此，必須研究推廣注水井低滲透油田增注工藝技術以解決目前低滲透油田存在的高壓注水井欠注嚴重的問題，使低滲透油田注上水、注好水，提高油田的注水開發

效果。

2 低滲透油田傷害機理分析

低滲透油田主要欠注原因有以下幾點：

2.1 微粒損害

分外來和儲層自身的兩類。微粒損害是油、水井損害的主要因素之一，通常發生在鉆井、完井、修井、注水過程中，尤以注污水井懸浮物顆粒影響最為嚴重。

2.2 粘土膨脹

膨脹性粘土礦物如蒙脫石等在外來流體侵入時，易發生膨脹，導致地層滲透率下降。粘土膨脹在純梁油區低滲透油田中普遍存在，是地層損害的主要因素之一。

2.3 結垢損害

結垢損害由注入水水質不合格及入井液與地層流體、礦物不配伍等多種因素造成。注清水井以碳酸鹽垢為主，注污水井碳酸鹽垢與硫化物垢并存。

2.4 酸化造成的損害

包括酸渣及酸化產生的二次沉淀（如氟化鈣、氟化鋁、氫氧化鐵、氟硅酸鹽等），由酸化配方使用不合理造成。

2.5 地層啟動壓力高

由于地層低孔低滲，造成地層啟動壓力過高，泵站壓力無法滿足注入壓力要求，導致水井欠注。

3 純梁采油廠低滲透油田增注技術的應用

3.1 雙重震源解堵技術

雙重震源解堵技術是以高壓水流沖擊推動滑塊滑動和水力振蕩產生雙重振動作用于油層，通過高壓水流向射孔段間歇噴射，使地層在縱波及橫波作用下得以處理，該技術與酸化配合使用，應用于低滲透油田注水井由于結垢或后期污染造成的欠注井的增注，一方面可以同時處理多層需處理地層，避免了以往分層酸化不易實現的缺陷；另一方面，酸液進入地層后在振蕩的作用下，可以有效地增加酸液接觸面積，增大酸化處理半徑，延長增注有效期。

3.2 氟硼酸酸化工藝技術

對于水敏性地層，采用氟硼酸酸化工藝，氟硼酸進入地層時能緩慢水解生成HF，因而在酸液耗盡之前可深入地層內部較大范圍，達到深部處理的效果，此外，氟硼酸還可使任何不溶解的粘土微粒產生化學溶化，溶化后的微粒在原地膠結，使得處理后因流量加大而引起的微粒運移受到限制，并且通過不相溶流體的接觸，用氟硼酸處理過的粘土敏感性下降，不易膨脹或分散。

3.3 氧化解堵技術

針對聚合物、細菌等引起的地層污染，采用氧化解堵技術進行解堵增注。ClO2與酸液（鹽酸、土酸、氟硼酸等）協同施工，可以解除以下幾類

堵塞：

3.3.1 解除細菌堵塞。二氧化氯分子的外層鍵域有一個未成對的自由電子，對細菌的細胞壁有強烈的吸附能力和穿透能力，可有效地氧化細胞壁內的酶，分解細胞蛋白質的氨基酸，導致酞鍵斷裂，從而殺滅地層水和注水系統中的各種細菌，解除細菌代謝作用導致的原油與硫化物的堵塞。

3.3.2 解除硫化亞鐵和有機物堵塞。二氧化氯是無機硫化物和有機硫化物的選擇性強的氧化劑，氧化能力是氯氣的2.63倍，能在較寬的pH范圍內迅速反應：

5FeS+9CLO2+2H2O→5Fe3++5SO42-+4H++9CL-

5H2S+8CLO2+4H2O→5SO42-+8CL-+18H+

二氧化氯與FeS反應后，S2-生成SO42-，反應生成的H+會減緩酸液的pH值上升的速度，防止Fe（OH）2和Fe（OH）3膠體；還可將Fe2+氧化成Fe3+，與Fe2+相比，Fe3+沉淀需要更高的pH值在酸液中添加鐵離子螯合劑將鐵離子螯合，可以避免二次沉淀生成。因此二氧化氯在殺菌的同時能徹底解除注水井近井地帶的FeS堵塞，并氧化硫化氫，減輕誘導腐蝕。進入地層的高聚物、油污垢等有機物都能被二氧化氯氧化降解為小分子，被注入水溶解而攜帶走，從而解除高聚物、油污垢對井眼和近井地帶的堵塞。

3.3.3 解除垢物堵塞。腐蝕垢物主要為二硫化鐵和硫化亞鐵，并含有少量的氧化鐵，單純用酸處理反應慢，不徹底，用二氧化氯與酸復合液復合處理，可徹底地消除腐蝕垢物對井下管柱系統的堵塞。

3.4 納米增注技術

聚硅材料增注技術是納米技術在油田開發中的一次重要的嘗試，該技術適合于中、低滲透油藏注水井降壓增注，具有效果顯著、施工簡單、無污染等優點。其作用機理是：通過小尺寸效用、表面效應、量子尺寸效應以及宏觀量子隧道效應等多種納米效應，吸附在油層巖石表面，使巖石表面由水濕變為油濕，從而改善流體與巖石表面的動力學作用，降低摩擦阻力，從微觀的層次上根本解決注入壓力高或注

水困難的問題，促進油田開發過程的注采平衡。

4 結語

（1）低滲透油藏水井欠注因素眾多，解決欠注問題應找出主要影響因素，對癥下藥。

（2）可將不同的解堵工藝復合應用，解決不同類型的堵塞，從而提高低滲透油藏水井增注的成功率，延長有效期。

參考文獻

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[2] 韋良霞.低滲透油藏雙重震源與酸化復合解堵增注技術[J].石油天然氣學報，2005，27（5）.

[3] 胡洪偉.納米增注技術在高集油田中的應用[J].科技促進發展，2012，（4）.

作者簡介：孫治國（1978-），男，勝利油田純梁采油廠工藝所工程師，研究方向：油田化學、油田注水。

（責任編輯：周加轉）