復(fù)雜壓力體系疏松砂巖低效井酸化增產(chǎn)技術(shù)

劉曉賓，和鵬飛，宋尹東，馬偉云，王 碩

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452）

復(fù)雜壓力體系疏松砂巖低效井酸化增產(chǎn)技術(shù)

劉曉賓，和鵬飛，宋尹東，馬偉云，王 碩

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452）

酸化作業(yè)作為油井解除近井地帶污染的重要手段，在渤海油田應(yīng)用十分廣泛，目前應(yīng)用最多的是籠統(tǒng)酸化，通過將酸液擠入地層，與近井地帶的膠質(zhì)、黏土等反應(yīng)，疏通地層孔道，達到增產(chǎn)的目的。但對于地層非均質(zhì)性強的地層，酸液容易進入滲透性好的地層，對堵塞層位無法實現(xiàn)解堵；疏松砂巖經(jīng)酸液浸泡易垮塌造成地層出砂等風(fēng)險。

復(fù)雜壓力體系；疏松砂巖；酸化增產(chǎn)；渤海油田

渤中28-2南油田的主力含油層位為明下段，儲層屬于中彎度曲流河沉積，具有典型“泥包砂”特征，巖性一般較細，分選差，主要為細砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖。黏土礦物含量以伊/蒙混層為主，且蒙脫石含量在伊/蒙混層中占65%。孔隙度分布范圍12.6%～39.7%，平均31.6%，滲透率分布范圍11.0 mD～6 820.0 mD，平均1 787.0 mD，儲層具有高孔高滲的儲集物性特征[1-3]。

A36S1井為一口老井眼側(cè)鉆井，射孔段共四層，其中上層、中上層為同一砂體（以下簡稱A砂體），下層、中下層為同一砂體（以下簡稱B砂體），能夠?qū)崿F(xiàn)分層開采，鉆后配產(chǎn)61 m3/d～71 m3/d（產(chǎn)油）。前期返排產(chǎn)油量低，生產(chǎn)壓差大，兩砂體的地層壓力差別大。

A36S1井通過對不同壓力體系的層位分別進行酸化作業(yè)，使籠統(tǒng)酸化能夠有效解決不同壓力體系的層位解堵問題，通過優(yōu)化酸化配方，控制酸液返排速度，有效解決疏松砂巖地層酸化后地層易出砂，出水的問題。通過恢復(fù)虧空地層壓力，實現(xiàn)不同層位的同時生產(chǎn)[4-9]。

1 完井工藝參數(shù)

1.1 鉆完井工程數(shù)據(jù)

1.1.1 套管參數(shù) A36S1井9-5/8quot;套管側(cè)鉆8-1/2quot;井眼，下入 7quot;套管（23ppf，BTC），套管外徑 7quot;，壁厚8.05 mm。全井段采用“G”級純水泥進行封固，水泥密度1.75 g/cm3。

1.1.2 射孔參數(shù) A36S1井射孔器材參數(shù)（見表1）。

1.1.3 完井施工工藝 A36S1井射孔后單獨下一趟負壓返涌管柱，設(shè)計負壓值2 379 kPa，返涌放噴30 min。采用4-1/2quot;優(yōu)質(zhì)篩管+20/40目陶粒礫石充填防砂方式。使用1.03 g/cm3的隱形酸完井液，完井期間累計漏失完井液280 m3。

1.2 A36S1井返排情況

1.2.1 返排運行情況 A36S1井完井作業(yè)結(jié)束后進行返排，計量產(chǎn)油26.2 m3/d（產(chǎn)液50.4 m3/d，含水48%），生產(chǎn)壓差4.05 MPa。每個砂體單獨返排，A砂體產(chǎn)油20.8 m3/d（產(chǎn)液 27 m3/d，含水 23%），生產(chǎn)壓差 3.49 MPa。B砂體產(chǎn)油8.2 m3/d（產(chǎn)液41.2 m3/d，含水80%），生產(chǎn)壓差5.14 MPa。

1.2.2 污染原因分析 A36S1井泥質(zhì)含量15%，儲層礦物質(zhì)在外來流體侵入后，易水化膨脹堵塞篩管。根據(jù)前期數(shù)據(jù)統(tǒng)計，同層位油井在生產(chǎn)過程中均檢測出懸浮物和地層砂，表明BZ28-2S油田普遍存在著儲層黏土礦物膨脹、脫落，顆粒運移嚴重的情況。

鉆完井作業(yè)期間，漏失到地層的工作液，對儲層產(chǎn)生受冷傷害影響，可能會有蠟質(zhì)、膠質(zhì)瀝青質(zhì)等有機質(zhì)析出，堵塞孔道，造成產(chǎn)能低。

分析認為：

（1）在外來流體侵入過程中易發(fā)生黏土膨脹、微粒運移、原油乳化造成部分井段污染；

（2）A36S1井原油含蠟量高、膠質(zhì)高，可能存在有機堵塞。

（3）外來流體與地層水的不配伍，可能形成無機垢。

1.3 酸化解堵作業(yè)難點分析

1.3.1 層間壓力差別大，籠統(tǒng)酸化效果差 根據(jù)測地層靜壓數(shù)據(jù)，A油層地層壓力6.41 MPa，折合地層壓力系數(shù)0.69；B油層地層壓力8.55 MPa，折合地層壓力系數(shù)0.93。由于儲層之間壓差較大，進行籠統(tǒng)酸化難以達到解堵效果。

1.3.2 疏松地層易出砂，酸化配方選擇難 在酸化過程中，酸液能夠溶解儲層巖石膠結(jié)物產(chǎn)生微粒，同時生產(chǎn)排液加速了這些微粒運移，容易導(dǎo)致地層出砂，堵塞在井筒、射孔孔眼等處；同時，遷移的黏土礦物堵塞孔隙和喉道，增加了滲流阻力，影響酸化效果，嚴重的甚至導(dǎo)致地層出砂、出水。

表1 射孔器材參數(shù)表

表2 酸液體系實驗與優(yōu)選

1.3.3 地層壓力虧空造成的地層出砂 開發(fā)過程中儲層流體壓力不斷下降并導(dǎo)致上覆壓力逐漸轉(zhuǎn)嫁給地層。當(dāng)該壓力改變積累并超過臨界壓降后，就會破壞地層結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致滲透率下降和大量出砂。

2 技術(shù)思路

2.1 分層酸化避免層間干擾

常規(guī)籠統(tǒng)酸化，容易導(dǎo)致酸化不均勻，大部分酸液會進入到滲透率高、壓力系數(shù)低的A油層，而對B油層無法起到酸化作用；最終可能導(dǎo)致A油層出砂，而B油層未得到有效解堵。

A36S1井生產(chǎn)管柱下入Y型分采管柱，每層均可通過滑套實現(xiàn)開關(guān)。采取分層酸化措施，先關(guān)閉A油層的生產(chǎn)滑套，單獨對B油層進行酸化作業(yè)，單獨返排酸液，能夠有效達到酸化效果，且避免殘酸進入到A油層。再關(guān)閉B油層生產(chǎn)滑套，對A油層進行酸化和返排作業(yè)，能夠控制A油層的酸化半徑和反應(yīng)時間，防止酸液過度侵入造成地層出砂。

2.2 優(yōu)化酸液體系和規(guī)模，防止地層出砂

2.2.1 酸液體系選擇（見表2） 根據(jù)巖屑溶蝕實驗數(shù)據(jù)分析，認為使用10%HCl+8%HBF4作為主處理液對儲層進行解堵處理較好。

2.2.2 酸液規(guī)模設(shè)計 按照常規(guī)籠統(tǒng)酸化流程進行設(shè)計，酸液段塞先后為清洗液、前置液、處理液、頂替液，段塞作用及配方（見表3）。

表3 段塞設(shè)計表

根據(jù)完井液漏失量計算，結(jié)合鄰井籠統(tǒng)酸化作業(yè)經(jīng)驗，優(yōu)選各段塞的處理半徑，并計算段塞液量，保證酸液處理半徑達到預(yù)期效果，有效解除地層污染，避免過度酸化導(dǎo)致地層出砂。

2.3 虧空嚴重地層先補充地層壓力后進行酸化作業(yè)

A油層壓力系數(shù)低，虧空嚴重，酸化作業(yè)后容易導(dǎo)致出砂；先通過同層位注水井進行注水，六個月后地層壓力恢復(fù)至8.1 MPa（折合壓力系數(shù)0.88）；再對A油層進行酸化作業(yè)，同時結(jié)合B油層酸化效果，對A油層酸化配方進行優(yōu)化，有效解除堵塞。

2.4 實施效果

A油層酸化作業(yè)后，單獨計量產(chǎn)油10 m3/d（產(chǎn)液28 m3/d，含水64.3%），生產(chǎn)壓差3.5 MPa；B油層酸化后，單獨計量產(chǎn)油95.3 m3/d（產(chǎn)液103 m3/d，含水7.5%），生產(chǎn)壓差1.5 MPa。A36S1井酸化后產(chǎn)量達到105 m3/d，是酸化作業(yè)前產(chǎn)油量的4倍，同時，該井生產(chǎn)運行穩(wěn)定，未出現(xiàn)地層出砂的情況。

3 結(jié)論

A36S1井同時開發(fā)兩個油層，且層間壓力差別大，單獨對每個油層進行酸化作業(yè)，能夠有效避免層間干擾，酸化作業(yè)達到預(yù)期效果。

A油層地層壓力虧空嚴重，通過注水井補充地層壓力后，再進行酸化作業(yè)，能夠有效避免地層出砂，避免由于酸化作業(yè)造成的地層出砂。

A36S1井進行兩趟籠統(tǒng)酸化作業(yè)，作業(yè)前通過對巖屑進行溶蝕實驗確定酸液配方。先對物性較差的B儲層進行酸化作業(yè)，根據(jù)實際作業(yè)效果，調(diào)整酸液配方及規(guī)模，再對主力產(chǎn)油層A儲層進行酸化作業(yè)，實現(xiàn)酸化作業(yè)效果最優(yōu)化。

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The technology of acid stimulation for loose sandstone and complex pressure system

LIU Xiaobin，HE Pengfei，SONG Yindong，MA Weiyun，WANG Shuo
（CNOOC EnerTech-Drillingamp;Production Co.，Tianjin 300452，China）

Acid job,as one of the important ways to remove pollution near wellbore area for oilwell,they are widely used in Bohai oilfield.The most current application is general acidification.By squeezing the acid into the stratum and the glia and clay in the near well,the formation channel is dredged to achieve the aim of increasing production.However,in the stratigraphic strata with strong heterogeneity,the acid can easily enter into the permeable stratum,which can't solve the blocking layer.The risk of formation sand is caused by the collapse of loose sandstone.

complex pressure system；loose sand；acid stimulation；Bohai oilfield

TE357.2

A

1673-5285（2017）11-0056-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.11.013

2017-10-26

劉曉賓，男，山東人，工程師，畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)專業(yè)，學(xué)士學(xué)位，主要從事海洋石油完井技術(shù)監(jiān)督工作。