復合解堵技術在金縣1-1低滲透油田修井作業中的應用及研究

高永華，吳子南，任 強，樊 虹

(1.中海油天津分公司，天津 300452；2.中海油能源發展工程技術公司，天津 300452)

復合解堵技術在金縣1-1低滲透油田修井作業中的應用及研究

高永華1，吳子南1，任 強2，樊 虹2

(1.中海油天津分公司，天津 300452；2.中海油能源發展工程技術公司，天津 300452)

金縣1-1油田原油多為重質稠油，儲層粘土礦物含量高，油井長期生產常造成油井管柱結蠟，儲層有機堵塞物堆積在近井地帶，使油井生產產量逐步降低。同時，油井在修井過程中，修井液漏失進入儲層，易對儲層原油乳化增粘，粘土礦物水化膨脹、以及粘土顆粒運移等復合傷害，也會導致修井后期恢復期長，恢復效果不理想等情況。有機復合增能解堵技術體系通過有機降粘、基質酸洗并協同生熱增能作用于堵塞儲層，現場應用效果顯著，為渤海遼東區塊低效井治理，提供了一條有效的增產途徑。

復合傷害；復合解堵技術；金縣1-1油田

金縣1-1油田群主力油層為古近系東營組及沙河街組油層，其原油性質可分為重質原油及中輕質原油兩大類，對于重質稠油井區，因其原油膠質瀝青質及含蠟量高，油井儲層粘土礦物含量高，油井長期生產，易造成油井管柱結蠟、儲層重質有機堵塞物堆積在近井地帶等問題，使得油井生產產量逐步降低。而油井在修井過程中，修井液漏失進入儲層，易造成儲層原油乳化增粘，粘土礦物水化膨脹、以及粘土顆粒運移等傷害，也會導致修井后期恢復期長，恢復效果不理想的情況[1-3]。

傳統的儲層保護理念是以預防為主為基本原則。為提升對金縣1-1油田復雜傷害井的儲層保護能力，尤其是在采油階段的修井作業中，我們可以轉變思維，將預防型儲層保護措施改為使用治理為主，預防為輔的儲層保護方法[4-5]。有機復合增能解堵技術是將“有機溶劑高效溶解”、“有機酸軟化溶蝕”、“自生熱降粘增能” 三種治理型解堵方法復合在一起并配合常規儲層保護藥劑體系的修井儲層保護技術，能有效地清除井筒及近井地層污染和堵塞，促進油井返排，縮短復產恢復期。

1 儲層傷害原因分析

金縣 1-1 油田主要含油目的層為古近系東營組及沙河街組儲層。

東營組為中孔中高滲儲層，儲層以粉砂巖、細砂巖和中砂巖為主，巖性較為疏松，膠結物主要為高齡石，方解石和菱鐵礦。原油性質為重質原油，具有高密度(0.940～0.981g/cm3)、高黏度(197.80～4875.00mPa·s)、低凝固點及低含蠟量等特點；沙河街組為中孔、特低滲儲層，儲層以細～中粒巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖為主，原油性質為中輕質原油，具有低密度、低黏度、高含蠟量(15%以上)及高凝固點(30℃以上)等特點。

結合金縣1-1油田儲層原油性質、地質物性，以及生產井史等方面的分析，得出存在以下傷害因素：

(1)金縣1-1油田重質稠油井區，原油物性差，膠質、瀝青質含量高，當外來不配伍流體侵入儲層，易發生原油乳化增粘，降低流動性。油井產液含水升高或修井液漏失，都將造成原油的乳化傷害(圖1)。

圖1 乳化傷害示意圖

(2)原油中的膠質、瀝青質、蠟質在地層條件下通常以液體或膠體形式存在，稠油在生產過程中，由于近井地帶壓力為漏斗壓降，隨著溫度、壓力降低，瀝青質、膠質開始聚集并逐層包裹形成高粘流體，蠟質組份以結晶形式析出，在近井地帶、篩管縫隙、油管內壁、電泵吸入口處堆積吸附，阻塞油流通道，導致油井產量下降，嚴重時甚至無產出，影響油井正常生產(圖2)。

圖2 井筒附近的壓降漏斗

(3)金縣1-1油田東營組儲層為中高孔中低滲儲層，而沙河街組儲層為中低孔滲儲層，儲層孔喉連通性不佳，滲透率越低，外來流體進入儲層后，“水鎖”傷害、“賈敏效應”(圖3)傷害程度呈指數曲線增加。

圖3 “賈敏效應”示意圖

(4)儲層泥質黏土含量高，孔隙膠結物主要為方解石和菱鐵礦，黏土礦物以伊/蒙混層為主，其次為伊利石和高嶺石，另有少量綠泥石。外來不配伍流體進入儲層，極易引發蒙脫石黏土礦物水化膨脹。原油乳化增粘后，流體對高嶺石等易剝落微粒拖拽能力增強，從而引起儲層微粒運移，降低孔滲。

圖4 粘土運移傷害示意圖

圖5 粘土水化膨脹傷害示意圖

2 技術體系設計及施工工藝

2.1 技術體系設計

2.1.1 前置解堵液

前置解堵液主要成分包括有機溶劑、生物酶、防蠟劑、互溶表面活性劑等，是一種有機復合型化學清洗劑，通過芳烴型清蠟劑及新型、多效高分子型防蠟劑,與生物酶，通過表面活性劑復配使用，對膠質、瀝青質、石蠟溶解能力強，促進乳化液破乳。

表1 前置解堵液性能指標

2.1.2 地層清洗液

儲層泥質含量高，在金縣1-1油田，很多油井生產過程中均檢測出產液中含有不等量的懸浮物，部分井出現了流壓降低，供液不足的情況。

地層清洗液主要成分為有機弱酸，低速溶蝕無機堵塞顆粒，雜質和堵塞物，緩慢釋放H+，能夠到達儲層深部，同時還可以降低黏土礦物敏感性，并配合高效螯合劑，對鐵離子、鈣離子等具有很強的螯合能力，清洗液進入儲層反應不產生二次沉淀，不需要中和返排。

2.1.3 地層增能助排液

地層解堵助排液為兩部分組成，一部分為基礎溶液，另一部分為引發劑，基礎溶液通過引發劑引發、反應，生產氮氣，并放出大量熱，其反應式如下[6-7]：

NO2-+NH4+→N2↑+2H2O+Q(-332.58kJ)

圖6 地層增能助排液放熱與時間關系圖

產生的熱量，通過垂向和徑向傳導加熱近井地帶，使近井地帶及井筒溫度大幅度提高，使原油增溫降粘，并協同提升前置解堵液的有機垢溶解能力及酸液溶蝕效率，溶解近井地帶的有機垢和固相微粒；釋放的大量的氮氣提高油井壓力，打破油流阻力，通過氣液混合，降低流體黏度和密度，提高返排能力。

在基礎溶液中添加0.5%的引發劑，記錄反應時間和溶液溫度。根據記錄數據繪制反應時間-溫度曲線如圖6。

2.1.4 其他助劑選擇

在主體藥劑體系上，復配多種表面活性劑，如：防垢劑、防膨劑、滲透劑、緩蝕劑等等，通過多種不同性能的表面活性劑協同復配，完善了有機復合增能解堵體系儲層保護性能。

2.2 技術體系施工工藝

在整個藥劑體系施工過程中，需要藥劑沿整個射孔層段均勻分布且有合理的浸泡時間是整個技術施工工藝的關鍵。

圖7 有機復合增能解堵藥劑體系擠注工藝順序

目前可用的分流技術較多，如：氮氣泡沫分流技術、化學暫堵分流技術、連續油管拖動注入技術等，但由于海上平臺操作空間小，作業時效高，本技術施工工藝選擇采用高壓擠注分流技術，由于井下射孔層段油層有效厚度相對整個井深各處壓力通過高泵壓，實施的擠注原則為：在低于儲層破裂壓力條件下，設備可承壓范圍內，擠注壓力盡可能大。

3 應用案例

3.1 案例介紹

以金縣1-1油田A井作業為例，該井于2011年投產，2014年以來，油井掉產嚴重，通過柴油浸泡，油井熱洗，高效溶蠟劑浸泡，更換電潛泵等措施實施，A井產量仍然難以恢復。

結合A井井史生產作業及地質資料，分析該井存在的主要儲層傷害為原油乳化增粘以及重質有機垢拖拽并包裹儲層固相微粒沉積在近井帶，堵塞孔喉，降低滲透率。因此，決定對A井使用有機復合增能解堵技術。

3.2 油井恢復效果分析

2014年6月對金縣1-1油田A井進行有機復合增能解堵作業，作業前后油井生產數據見表2和圖8。

表2 JX1-1A井油井作業前后生產數據對比

圖8 A井油井生產數據圖A井復產5天后，日產液升至71.52 m3/d，最高達 ，日產原油升至62.94 m3/d，最高達 ，相比作業前日增產原油40 m3/d，流壓由作業前2.5MPa上漲至3.7MPa，泵頻44Hz，經計算，B8井采液指數由3.03上升至8.68 m3/d/MPa，截至2015年5月1日，該井累積增油 ，A井經過有機復合增能解堵作業后，油井增產效果明顯。

4 結論及認識

復合解堵技術是將有機解堵、無機酸蝕并配合自生熱技術相結合的復合解堵技術，它適用于自身地層能量充足，但其在近井帶因儲層微粒運移，并混合膠質瀝青質蠟質等有機難溶物，進而造成的儲層近井帶堵塞，導致油井生產低效的重質稠油油井。該技術在金縣1-1油田乃至渤海油田群均可推廣應用。

[1] 徐同臺.保護油氣層技術[M].北京:石油工業出版,2003.

[2] 宿 輝，白健華.防水傷害前置液開發與應用[C]//渤海灣油氣勘探開發工程技術論文集第十四集.北京:石油大學出版社,2008.

[3] 羅英俊.油田開發生產中的保護油層技術[M].北京:石油工業出版社,1996:134-176.

[4] 蘭 暉，陳玉新.油井熱氣酸解堵選井與效果分析[J].科技促進發展,2010(8):28-36.

[5] 偉 翰，顏紅俠，王世英，等.近井地帶解堵技術研究進展[J].油田化學,2005,24(2):381-384.

[6] 徐建華，李 勇，賈小濤，等.淺層疏松砂巖油藏水平井解堵技術[J].石油鉆采工藝,2007,29(2):58-64.

[7] 付建民，馬英文，高 波，等.自生熱氣、酸復合解堵技術在金縣 1-1 油田水平井的應用[J].石油鉆采工藝,2013,35(3):105-107.

(本文文獻格式：高永華，吳子南，任 強，等.復合解堵技術在金縣1-1低滲透油田修井作業中的應用及研究[J].山東化工,2017,46(15):110-112,115.)

The Application and Study of Complex Blocking Removal Technology Used in Work-over Treatment of Jinxian 1-1 Low Permeability Oilfield

GaoYonghua1,WuZinan1,RenQiang2,FanHong2

( 1. CNOOC Tianjin Branch,Tianjin 300452, China;2.CNOOC EnerTech-Drilling&Production Co.,Tianjin 300452,China)

In Jinxian 1-1 oilfield,most oil is heavy oil and the clay content of the reservoir is also very high. Multiple demages,such as wax deposite in the tubing and heavy constituents plug the near wells,have been developed in the producing process,which have caused oil production decline. In work-over treatment,the work-over fluid leak to foamation ,which will develop many kinds of demages,such as the viscoscity of oil increasing,clay swelling and grain migtation. The demages will cause recovery period extend and low production after finished work-over treatment.The complex blocking removal technology,includes organic viscosity reduction,matrix acid removal and exothermic reaction,has a good result in application. This technology provides an increasing measure for low-yielding wells in Liaodong block of BoHai oilfield.

multiple demages; complex blocking removal technology; Jinxian 1-1 oilfield

2017-05-17

高永華(1977—)，男，2001年參加工作，大學本科，學士學位，高級工程師，現從事油氣井井下作業工藝研究及機采井管理、采油工程等工作。

TE348

B

1008-021X(2017)15-0110-03