南部油田酸化工藝技術應用

蘇鳳玲

摘 要：酸化是一種使油氣井增產或注水井增注的有效方法。從酸化工藝體系出發，分析緩速酸、消淀酸、氟硼酸等多種酸液主體適應的不同地質條件，評價前期油水井酸化效果，為后續的酸化措施提供有力的技術支持。同時針對酸化失敗井，分析其可能原因，并提出幾點可行性解決方案。

關鍵詞：油水井 酸化 工藝體系 失敗原因 可行性建議

中圖分類號：T5 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（b）-0098-02

在油田的生產過程中由于各種因素造成對油層的傷害，如鉆井過程中泥漿對地層的污染、修井作業中入井藥液對地層的污染等各種因素，使近井地帶油層產生一些機械雜質，堵塞近井地帶油層的孔隙喉道，或使油氣層改變巖石結構和表面性質，引起巖石潤濕和流體狀態改變，從而降低井底附近地帶油氣層的滲透率，使儲集層近井地帶造成流體產出或注入的能力降低。

截至2010年1月南部油田共有120口注水井因為高壓欠注，而其中除了有自身地層高壓的原因外，大部分水井是由于粘土膨脹、機雜堵塞引起近井地帶孔隙堵塞而導致欠注。

2009年份油水井酸化措施實施規模與成效較往年明顯提高，截止5月底共計實施43井次，其中油井26口、水井17口，采用與地層相配伍的酸化工藝，取得顯著效果，日增產量72.5 t，日增注水量336方。酸化工藝具體應用方案見表1。

1 應用技術

南部油田油層解堵工藝技術已根據不同區塊、地層原油物性、堵塞類型形成系列有效的油層酸化解堵工藝技術。去年我們在應用較成熟的工藝技術基礎上，并加以適當的調整改進試驗，從目前1～5月酸化措施井數據進行分析，均取得良好的效果。

1.1 緩速酸（鹽酸）的應用

緩速酸酸化工藝在南部油田運用廣泛，效果顯著。緩速酸主要以鹽酸為主體，其中加入適量的緩速劑，是針對碳酸鹽巖（生物灰巖）地層的主要酸化體系。

1～5月施工的7井次油井均取得較好的增油效果，這些油井主要位于王官屯油田的官15-2區塊、官三區塊。

1.2 消淀酸的應用

消淀酸是以磷酸為主體的復合酸，其pH值能在一定時間內保持較低值，使其自身成為緩速酸，而且對二次沉淀有抑制作用，同時具有對地層傷害小，反應速度慢，酸化半徑大的特點。

消淀酸酸化運用于風化店油田棗44區塊和棗35區塊，以及王官屯油田官三區塊和官13-7區塊。但是風23-15、段36-54施工后無效，且棗2301井酸化有效期短，三口井均屬于典型的高泥質砂巖地層。

1.3 土酸的應用

土酸是鹽酸和氫氟酸的混合酸，用于砂巖地層的酸化[1]。一般采用HCl+HF這一土酸體系。

該配方土酸適用于中孔低滲透率高泥質的砂巖地層，可根據不同地層條件調節各組分的體積比。在油井酸化中，棗75-12H井的日產油量從0.36T增至4.29T，增油效果顯著；在水井酸化中，共施工兩井次，都達到地質設計要求。

1.4 氟硼酸的應用

氟硼酸酸化體系，基本原理是注入本身不含HF的化學劑進入儲層后發生化學反應，緩慢生成HF，從而增加活性酸的穿透深度，達到深部解堵目的。氟硼酸能自身緩速的原因是，其在水溶液中能發生多級水解反應，且第一級水解是一慢反應過程。

氟硼酸酸化工藝運用于王官屯油田王27區塊和王102-1區塊的棗3層水井酸化，取得比較明顯的降壓增注的效果。

1.5 PCG解堵

PCG解堵技術所用的化學藥劑是通過復配的特殊工作液，并根據儲集層的不同特性，針對性地添加了抑制水敏，酸敏、速敏、鹽敏及有機物堵塞等的添加劑。

南部油田首次采用PCG解堵酸化工藝方案，進行施工1井次水井。官915-3井酸化后，注水壓力無明顯降低，且日注水量也沒有太大變化，酸化效果不佳。

2 應用效果分析

在今年前5個月酸化措施中，砂巖油井酸化效果不明顯，風23-15、段36-54、棗2301等三口砂巖油井酸化后沒有取得預期的增油效果。礦物成分、含量不同，其反應產物與反應特性也不同。

風23-15、段36-54、棗2301措施前后效果對比見表2。

失效原因分析[2]如下。

（1）在油藏開采過程中，當地層流體到達井眼時，原有的油藏平衡條件遭到破壞，隨著二氧化碳分壓大幅度下降。在井眼附近壓降區就沉淀出碳酸鈣結垢。

（2）HF能溶蝕地層中的多種礦物，也會產生新的沉淀堵塞地層。比如有可能產生Si（OH）4和AI（OH）3沉淀。

（3）酸化作業施工中，為防止設備管柱等被酸液腐蝕，在酸液中加人一定量的緩蝕劑，其大多為極性或離子化合物，對地層滲透率造成損害。

（4）在酸化過程中，部分基巖酸蝕后存在兩個問題，一是固相表面的潤濕性發生變化（潤濕反轉）；二是原油、殘酸和地層微粒之間形成了大量的乳狀液，由此導致相滲透率下降，殘酸難以返排干凈，酸化效果降低。

（5）有些砂巖油層，儲層中某些礦物和一些未被膠結好的碎屑微粒，因酸化時壓力高，使巖屑微粒發生運移，堵塞喉孔造成滲透率下降，即速敏效應。

3 改進措施

為設計和選取優化酸化方案提供最直接的依照，同時需要特別注意砂巖酸化遇到的難題。現提出幾點可行性建議。

（1）對酸化層位足夠厚，并且具有較強挖潛能力的油井，可以適用小規模的壓裂措施，但砂巖地層不適宜于壓裂酸化。

（2）酸化中需要使用緩蝕劑、破乳劑等表面活性劑，往往會吸附在地層中的砂粒或粘土表面，特別是陽離子活性劑吸附嚴重。在酸液添加劑中考慮添加適量的互溶劑。

（3）HAc可應用于砂巖酸化作業中[3]。HAc不僅是一種有機弱酸，更是一種多功能酸化添加劑，可作為緩蝕劑、抗酸渣劑、緩沖液等。針對含有較多水敏性粘土的地層，聚合醇可以降低酸液中水的濃度，減輕水敏作用[4]。

（4）在主體酸前設計堿劑段塞，利用堿劑解除鉆井液等對油層的污染；與地層粘土礦物、以前酸化產生的硅膠等發生反應，產生表面活性劑。

（5）針對部分高泥質水井酸化有效期較短的問題，開展連續的防膨措施，定期加入防膨劑或粘土穩定劑，抑制注水帶來的粘土運移和膨脹問題，實現中低滲地層長期地、有效地注水。

4 結論

酸化是一個系統的過程，從配液、試壓到施工，每個環節都需要在安全的前提下保證質量。首先，接好地面施工管線，高壓管匯清水試壓至設計壓力，不刺不漏為合格；施工車輛及藥罐必須準備齊全，以保證施工的連續進行，藥罐要求徹底清洗干凈，保證無油、泥等雜質；施工用液必須用清水配制；施工過程嚴格按操作規程，防止環境污染和人員傷害等事故的發生。施工過程嚴格按照酸化工藝設計要求進行。

酸化措施對于南部油田產量的穩產上產意義重大，我們只有不斷完善設計方案、施工工藝，才能使酸化效果得到更充分地發揮，有效恢復并提高孔隙和裂縫的流動能力，從而達到油氣井增產或注水井增注的目的。

參考文獻

[1]楊永華，胡丹，林立世.砂巖酸化非常規土酸酸液綜述[J].海洋石油，2006，9：61-65.

[2]付亞榮，張志友，徐定光.砂巖油田部分油水井酸化失效的原因及防治[J].大慶石油地質與開發，1998，12：36-38.

[3]蔣建方，楊玉鳳.乙酸在砂巖酸化中的作用[J].鉆井液與完井液，2007，2：70-73.

[4]陳鋼，魏建軍，王樹軍，等.砂巖油藏注水井深部酸化技術[J].石油鉆采工藝，2007，6：45-48.