多氫酸酸化工藝在西柳10斷塊的應用

翁國鵬 于偉

(1.華北油田第一采油廠工程技術研究所,河北任丘 062552;2.華北油田第三采油廠寧北作業區,河北河間 062450)

多氫酸酸化工藝在西柳10斷塊的應用

翁國鵬1于偉2

(1.華北油田第一采油廠工程技術研究所,河北任丘 062552;2.華北油田第三采油廠寧北作業區,河北河間 062450)

在西柳10斷塊部分儲層物性較差的井區內,壓裂、常規酸化等進攻性措施效果不甚理想,亟需措施技術的改善以提高開發效果。多氫酸作為一種新型酸,具有延長有效作用距離、抑制沉淀產生等優點,比鹽酸、土酸等常規酸液具有更強的適應性。通過多氫酸酸化,西柳10斷塊儲層物性差的井,其地層滲透率得到了改善,取得了良好的措施效果。

多氫酸 有效作用距離 螯合能力 低孔低滲

華北油田歷經近40年的開發，酸化是該油田改善地層物性、提高單井增油增注的一種重要措施。鹽酸、土酸、復合酸等酸液在華北油田有比較成熟的配方體系和施工工藝，且取得了良好的措施效果。但在西柳10斷塊開發過程中，部分井區因儲層物性差，常規酸化、壓裂等進攻性措施效果較差，不能滿足油田開發需求。

1 西柳10斷塊注水井措施概況

西柳10斷塊根據投產時間劃分為主體區、鞍部井區、高43井區等三個井區。主體井區孔隙度為17.7%，滲透率為16.9×10-3μm2，為中低孔、低滲油藏；鞍部及高43井區孔隙度為14.9%，滲透率為8.7×10-3μm2，儲層物性明顯差于主體井區，為中低孔、特低滲油藏。

與主體區相比，鞍部井區及高43井區地層物性相對較差，導致注水井注水壓力高，注不進水。

為了改善地層物性，從2008年至2012年，西柳10斷塊注水井實施了酸化7井次、壓裂11井次的措施施工，重點加強了在鞍部井區和高43井區的進攻性措施實施力度。措施初期均取得了明顯的增注效果，但在鞍部井區和高43井區大部分措施井有效期較短。

酸化施工中，主體區內的西柳10-42、西柳10-43井酸化效果明顯，目前仍繼續有效；儲層物性較差的鞍部井區內酸化后有效期較短或無效。

壓裂施工選井在鞍部井區和高43井區，11口井壓裂均取得一定的增注效果，但除西柳10-86X、 西柳10-105X 、西柳10-109X等3口井措施有效期較長外，其余井措施有效期均在一年以內。

壓裂、常規酸化等進攻性措施在鞍部井區和高43井區效果不甚理想，需要探索新的措施技術進行增注。根據多氫酸在其他油田成功的應用效果，于2013年10月在西柳10-109X井首次進行多氫酸酸化施工，取得了良好的增注效果。

2 多氫酸酸化技術

多氫酸是一種新型的HF酸液體系，為中強酸，本身存在電離平衡，該酸液體系可以在不同化學計量條件下通過多級電離分解釋放出多個氫離子。

與常規鹽酸、土酸等酸液相比，其具有以下優點：

①很好的緩速性。常規酸液與粘土反應速度快，酸消耗于井眼附近 ，使酸化液的有效距離降低。多氫酸與地層開始反應時，由于化學吸附作用，在粘土表面形成硅酸-鋁膜的隔層，這個薄層將阻止粘土與HF酸的反應，減小粘土溶解度，并且防止了地層基質被肢解。特別是在反應初期，其反應速度約是其他酸液的30%左右，從而延長了酸化液的有效作用距離[1]，實現深部穿透。

②極強的吸附能力，能催化HF酸與石英的反應。多氫酸對石英的潤濕角小于土酸，能夠增大酸與石英的接觸面積。同時其溶蝕能力也要比土酸強，使其最終溶蝕率高于土酸。

③較好的螯合能力。多氫酸分子中含有配位原子P，具有“螯合劑”的特征，能夠螯合金屬離子，抑制沉淀產生[2]，有利于提高注水井酸化有效期和油井產能。

3 應用情況及效果分析

根據西柳10-109X井多氫酸酸化的良好效果，2014年繼續推廣該酸液體系，截至7月底，已在西柳10-78、西柳10-83X、西柳10-103X、西柳10-76X、西柳10-119X、西柳10-67X等6口井酸化施工中采用多氫酸，均取得了明顯的增注效果。以西柳10-78、西柳10-109X等兩口井為例：

西柳10-78井于2007年10月投注，由于儲層物性差，投注5個月后，日注水量由30m3下降至15m3，注水困難。2008年3月實施酸化增注，但措施效果衰減較快，1個月后注水能力下降至措施前水平。同年6月實施壓裂增注，亦僅維持了3個月。多氫酸酸化后，該井日注水由7.9m3增加至27m3，油壓由33MPa降為18MPa， 增注效果明顯。

西柳10-109X于2009年12月投注，投注初期日注水17.9m3，油壓18.2MPa，因儲層物性差，注水壓力逐漸升至31.5MPa。2011年2月實施了壓裂施工，注水能力由措施前的4.2m3/d上升至20.4m3/d。但到了2011年11月，該井注水能力迅速下降至14.2m3/d，不能滿足配注要求。2013年10月進行多氫酸酸化施工，采用從原井注水管柱正打酸液的工藝。投注后注水能力由措施前的7.7m3/d上升至30.4m3/d，取得顯著增注效果。

4 結論及建議

多氫酸酸化技術具有酸化緩速、有效作用距離大、不產生二次沉淀等優點，比常規鹽酸、土酸等酸化技術具有更強的適應性。特別是在低孔低滲儲層，常規鹽酸、土酸等酸化技術有效作用距離短，而多氫酸酸化技術可以解決這一矛盾，延長作用距離。

[1]楊靜,溫曉,紀朝鳳,等.應用多氫酸技術實現大港油田六撥區降壓增注[J].鉆采工藝,2008,31(增刊):63-67.

[2]姚洪田,秦應代.酸化二次沉淀機理分析及預防措施[J].國外油田工程,2006,23(3):42-45.

翁國鵬,男,漢族,1988年12月2日生,2010年畢業于中國石油大學(北京),現于河北省任丘市采油一廠工程技術研究所,從事井下工作,助理工程師;

于偉,女,漢族,1980年11月4日生,2011年畢業于中國石油大學(華東),現于河北省河間市華北油田公司第三采油廠寧北作業區,從事采油管理,助理工程師。