復合酸在線酸化技術在蓬萊19－3油田應用

李錦超，王 凱，張文鵬，于兆坤

(中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津 300452)

蓬萊19－3油田是中國近海海域迄今發現的最大油田。目前，油水井共256口，包括生產井193口、注水井57口、巖屑回注井6口，年產量700×104t，約占渤海原油產量的1/5。隨著油田的不斷開發，47口注水井生產過程中存在超過設計壓力注水的情況，儲層堵塞嚴重。通過對堵塞原因研究分析［1－5］，提出復合酸在線酸化技術，即在不停止平臺注水下同時擠注酸液，并根據吸水指數的變化實時調整平臺注水和酸液注入排量，實現優化施工參數的目的，該技術經現場施工應用取得了良好效果。

1 注水井堵塞機理分析

1.1 注入水水質分析

對注入水質固體懸浮物(TSS)濃度、粒徑中值D50、含油量、硫酸鹽還原菌(SRB)、溶解氧含量和總鐵含量進行測定分析，結果見表1。

表1 注入水水質分析結果

從表1看出，注入水質超標是地層堵塞的首要原因。

1.2 注入水組分分析

各平臺注入水組分分析結果見表2。

表2 各平臺注入水組分分析結果

從表2看出，平臺注入水礦化度為17 000～26 000 mg/L，C，D，E 平臺注入水均屬Na2SO4型，均不含Ba2+;F平臺產出水屬CaCl2水型，含一定量的成垢陽離子Ba2+;海水礦化度30 455 mg/L，屬 MgCl2水型;有成垢陽離子 Ca2+，Mg2+，Sr2+，Ba2+存在，具有潛在結垢趨勢。

1.3 堵塞物分析

1)注入水懸浮物組分分析

對注入水組分分析可知，注入水懸浮物無機物和有機物并存;對無機和有機懸浮物分別進行分析顯示，無機懸浮物成分主要是鈣垢(27.8%)和鐵腐蝕產物(23.4%);有機懸浮物成分主要是膠質、瀝青質。

2)注入水管線堵塞物組分分析

注入水管線取堵塞物樣品組分分析顯示，注水管線堵塞物主要是鐵腐蝕產物，其含量占71%。

3)注水增壓泵過濾器堵塞物組分分析

注水增壓泵過濾器堵塞物主要是油垢，其含量占72%，其次是鐵腐蝕產物為23%。

4)井底堵塞物組分分析

對井底堵塞物進行分析，結果如下:有機物和無機物含量分別為58.5%和40.2%;無機物能譜分析，37.2% 鐵腐蝕產物、17.2% 儲層礦物和24.5%鈣垢;有機物色譜分析，有機物主要為瀝青質、膠質等。

5)固體懸浮物堵塞評價

選取不同滲透率的人造巖心進行室內驅替物理模擬試驗，驅替介質為平臺注入水，結果見表3。

表3 模擬巖心室內驅替物理模擬試驗結果

從表3看出，固體懸浮物堵塞嚴重，巖石滲透率越小，注入壓力明顯增大，堵塞越明顯，滲透率損害也越大。

綜上分析，注入水水質超標引起的無機垢、有機垢和腐蝕產物是造成PL19－3油田注水井堵塞的基本原因。因此，要求解堵液不僅需解除無機垢、腐蝕產物、儲層礦物，還需解除油垢的有機解堵劑構成的復合解堵劑。

2 解堵體系性能要求

針對PL19－3油田井的污染類型，要求復合解堵酸液滿足以下要求:

1)防腐性能好，保證注入設備和管柱的安全。

2)具有穩定鐵離子的能力，減少鐵離子對儲層造成的傷害。

3)具有緩速性，以達到深部酸化的作用。

4)復合酸液中應加入有機清洗劑，解除油污沉淀對儲層的傷害。

5)具有極低的界面張力，以增強酸液進入儲層的流動性。

在以往的酸化作業過程中，PL19－3油田主要使用氟硼酸酸化技術，其酸液體系主要是針對無機堵塞物(腐蝕產物、黏土等);配制、施工較復雜;作業周期長。

為提高解堵效果和施工效率使用在線酸化技術，該技術集成了傳統的前置液、處理液和后置液的功能，省去前置液和后置液，液體得到顯著簡化。復合酸液體系能解除PL19－3油田主要堵塞類型，特別是垢、固體懸浮物和黏土礦物。依據堵塞類型，并借鑒渤海其他類似油田注水井酸化經驗，選擇解堵酸液體系為復合酸體系，主要包含氟硼酸和有機解堵劑。該體系在解除垢堵塞方面具有其獨特的優點，用注入水在線速配、配伍性能良好，有效解除堵塞，且具有很好的預防二次沉淀的作用。

3 現場應用

截止2014年7月2日，復合酸在線酸化技術在PL19－3油田共施工51井次，增注量達260×104m3，平均作業周期為1.1 d，較常規酸化施工效率提高3倍，

根據復合酸在線酸化技術工藝，以PL19－3 B40井為例進行簡要說明。2014年6月7日，使用復合酸體系對PL19－3B40井進行了酸化施工，隨后初期注入壓力4 682.8 kPa，注水排量489.489 m3/d。近3個月注水動態表明，注水排量636.123 m3/d，已達不到配注要求654.616 m3/d。該井采用油管正擠單步法在線酸化，設計復合酸液注入量60 m3，與注入水按照1∶1混合注入，泵注過程中根據注入井段吸水指數，實時調整注酸和注水排量。

施工過程中藥劑工程師實時監測吸水指數并根據實際情況調整藥劑用量，最終該井酸化使用復合酸解堵劑50 m3。達到了配注要求，解堵后注入水累計增注7.5×104m3。施工曲線見圖1。施工曲線總體是X型，符合酸化解堵曲線特征，注入壓力下降，注入排量增大;解堵初始時注入排量112.921 L/min，注入壓力 6 593.1 kPa，解堵后，注入排量 351.856 L/min，注入壓力 5 469.0 kPa，注入排量增加明顯，達到解堵的效果。

圖1 2014－06－07 PL19－3B40井解堵施工曲線

4 結論

1)注入水水質超標引起的無機垢、有機垢、腐蝕產物堵塞，是造成PL19－3油田注水井堵塞的基本原因。

2)施工采用在線酸化工藝，此工藝技術可以利用注入水實現在線速配，較常規酸化具有工藝簡單、施工靈活、安全性高等特點。

3)施工時通過實時調整擠注排量和藥劑用量，既保證了施工規模又可以節約藥劑，降低成本。

4)復合酸在線酸化在PL19－3油田共應用51井次，增注量達260×104m3，平均作業周期為1.1 d，較常規酸化施工效率提高3倍，有效期平均提高13 d，解堵效果明顯。

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