王彬(中油遼河油田分公司興隆臺采油廠 遼寧 盤錦 124011)
隨著開發的不斷深入,由鉆井、修井、注水過程中以及日常生產中導致的儲層傷害,使油層孔道堵塞及敏感地層潤濕性改變,滲透率下降,油、水井存在有機堵塞以及入井流體與地層不配伍產生的無機堵塞。儲層堵塞不是單一的堵塞,而是復合型堵塞,解決單一堵塞問題已無法適應現場要求,需要一種具有復合解堵能力的解堵技術。
針對大洼油田解堵需求,今年,引進氟硼酸油層解堵處理技術進行現場試驗,以求找到中低滲油田解堵的新方法。
氟硼酸油層解堵處理技術以氟硼酸為主體解堵劑,由C6—C14混合芳香烴和多種表面活性劑、有機酸等添加劑組成一種溶劑型水基解堵液,其中氟硼酸發揮主體解堵作用,具有較好的洗油能力、溶解膠質瀝青質能力,對砂巖地層有較高的溶蝕率和改善潤濕滲透能力。
1.氟硼酸作用機理
氟硼酸是一種強酸,強度可與氫氟酸比擬。氟硼酸酸化是靠其緩慢水解生成HF,HF再與儲層礦物和堵塞物反應,從而解除儲層污染,恢復或提高儲層的原始滲透率。同時添加殺菌劑和有機材料對細菌和地層進行預處理;在工藝上采取高壓注入方式加強處理液的穿透能力,實現深穿透長效解堵。
2.藥劑室內研究
(1)使用濃度的確定
在25℃條件下,將該劑配制成10%、15%、……的溶液,在精度為0.1mN/m的界面張力儀上測試,觀察其表面張力變化。經過試驗可以看出濃度在15%時,表面張力變化趨勢緩慢,得出該劑的有效濃度為15%。
(2)氟硼酸與土酸溶解率的對比
取相同地層巖心2個,分別用土酸及綜合處理劑做溶蝕率對比實驗。通過實驗得出,巖心放在土酸中6h后溶蝕率達10.2%,而在綜合處理劑中的巖心在16h后溶蝕率達9.62%,溶蝕率相差不多,但溶蝕速度明顯慢得多,可達到地層深部。
(3)巖心流動實驗
為評價酸對巖心動態作用效果,需要模擬地層條件進行巖心流動試驗。實驗得出,通過巖心動態流動后,巖心的滲透率有明顯的改善,巖心傷害比(Fd=(K0-K1)/K0)在-4左右。5%的NH4Cl反向流動后,巖心滲透率基本保持穩定,說明綜合處理劑在有效提高滲透率的同時,能夠防止溶蝕運移,避免二次沉淀等污染產生,有較好的低傷害性能。
在常規酸化解堵中,存在酸化反映時間短、作用半徑小以及易發生二次沉淀這兩個影響解堵效果的主要問題,從實驗結論可以看出,氟硼酸綜合處理技術在穿透能力以及處理后地層敏感性等各項指標評價較好,對于改善地層滲流能力,提高油井產液能力和水井注入能力具有其他單一處理方法無法替代的優勢。
關鍵技術:
1.氟硼酸的使用濃度與措施井儲層的配伍性
氟硼酸最佳使用濃度為15%-25%之間,具體濃度要結合措施井的儲層物性來確定,即措施井的有效孔隙度、滲透率、地層水礦化度以及巖型等。
2.解堵劑中添加劑的使用。
為了防止或減少二次沉淀生成的機率,氟硼酸解堵劑加入多種高性能表面活性劑、防膨劑等,可有效懸浮酸化時地層膠結物、黏土礦物等產生的微小顆粒,防止顆粒的聚結和沉積,減少近井地帶污染堵塞傷害。
在洼16塊、洼51塊、洼清5塊開展選井工作,經過篩選比較,優選出7口,2010年,7口井累計增油2325.7t,累計增氣52200m3,措施有效率100%。
1.工藝方案確定
該項技術屬于對地層采取化學解堵的形式,施工設備需要與化學解堵相同,施工步驟、施工要求及注意事項參照油井解堵進行。
2.典型井例分析
(1)洼25-16:1999.10.1投產,初期日產油6.2t/d,日產氣1900m3/d,日產水5.1m3/d。該井共調補層3次,有效厚度51.8m,生產26個層。正常生產時液量保持在6~8m3,日產油3~5t/d,措施前液量3m3/d,測動液面1410m,泵深1553m,顯示液深。該井10月18日施工,10月21日開井,經過2幾天排液生產后,日產油3.5t/d,日產水2.9m3/d,液量較措施前提高,說明解堵見到效果。
現場應用表明,該技術具有較強的解堵能力。由于主體酸氟硼酸與有機溶劑、有機酸的良好結合,可以實現儲層深部解堵,加大解堵半徑,延長作用時間,提高解堵效果。經過現場驗證,該技術對儲層傷害較小,適應各種復合型堵塞的解堵,適合大洼油田的解堵要求。
氟硼酸油層解堵處理技術共實施7口井,措施有效率100%,總投入(含措施、作業、管材三項費用)85.66×104元,到2010年12月31日累增油2325.7t,增氣52200m3(折合油43.5),經折算階段經濟效益為282.2×104元
通過該項技術的應用,有效解決了儲層復合堵塞的問題,避免了油井可能引起的停產問題,提高了生產時率,相應增加了經濟效益,為油井穩定生產解決后顧之憂。
1.通過現場驗證,氟硼酸油層解堵處理劑能較好地適應大洼油田解堵要求。
2.氟硼酸油層解堵處理劑主要技術性能同其它解堵劑相比具有溶蝕率高、能夠實現深穿透長效解堵,適應解除復合堵塞的要求,同其他單一解堵劑處理方法相比具有明顯優勢。
3.在施工工藝上采取高壓注入方式,有利于處理劑的充分反應和加大處理半徑。
4.對地層傷害較小,施工簡便易行,成功率高,建議廣泛在我廠推廣使用。