JL酸液體系在化子坪區(qū)黑山梁區(qū)塊的應用

高良

摘要：本文通過對杏子川油田化子坪黑山梁區(qū)塊解堵增產(chǎn)措施進行系統(tǒng)的研究，形成一套適合該區(qū)塊的解堵增產(chǎn)技術，對該區(qū)塊的穩(wěn)油上產(chǎn)具有重要意義。同時，該區(qū)塊的研究成果可以在其他相似區(qū)塊具有很好的借鑒和指導作用。

關鍵詞：JL酸液體系；解堵；黑山梁區(qū)塊

引言

杏子川油田化子坪黑山梁油區(qū)面積17km2，有各類井396口。全區(qū)日產(chǎn)液量420m3，含水39%，凈油217t。該油區(qū)是化子坪油田勘探開發(fā)最早的地區(qū)，2003年已形成了開發(fā)井網(wǎng)，2004年全面投入了開發(fā)，2006年開始了注水試驗。油區(qū)實施注水開發(fā)后，含水上升速度得到有效控制，油井見效后綜合含水率比較穩(wěn)定，油井產(chǎn)能明顯提高，收到了較好的水驅效果。目前，該區(qū)塊面臨的主要問題是：化子坪黑山梁油區(qū)儲層膠結物總量14.78%，其中酸敏礦物含量高達8.6%左右，常規(guī)酸化工藝對長6段儲集層易造成二次傷害；該區(qū)塊所有油井均采取壓裂投產(chǎn)，由于該區(qū)塊地層溫度低和滲透率低的特點，壓裂后破膠不徹底及返排困難，造成了地層傷害；洛河組地表水和地層水不配伍，產(chǎn)生的硫酸鋇和硫酸鍶沉淀容易堵塞儲層，難以解除。近年來在該區(qū)塊先后開展了酸化、重復壓裂等增產(chǎn)措施，取得了一定的認識，為該區(qū)塊解堵增產(chǎn)措施的深入研究打下了堅實的基礎。因此，通過對化子坪黑山梁區(qū)塊解堵增產(chǎn)措施進行系統(tǒng)的研究，可以形成一套適合該區(qū)塊的解堵增產(chǎn)技術，對該區(qū)塊的穩(wěn)油上產(chǎn)具有重要意義。

1 JL酸液體系研究

建立了一種新型砂巖激勵體系—JL增產(chǎn)增注體系。該體系克服了以往體系的諸多缺陷和不足，JL體系用新型酸替代鹽酸，和粘土與硅酸鹽礦物反應速率低，因而限制了其溶解性，體系和石英的反應速率高，具有較大的石英溶解能力，同時體系能有效地阻止酸巖反應過程中的二次及三次沉淀，能有效地提高地層的滲透率，適用于復雜組分的砂巖地層地層。

1.1 JL酸的緩速緩沖性能

JL體系是由的氫離子和氟離子結合產(chǎn)生氟化氫分子。由于溶液中的氫離子濃度保持低水平，因而體系中活性氟化氫的濃度也保持低水平，這樣就形成了一種緩沖體系，達到一種化學平衡狀態(tài)。如果酸同地層發(fā)生化學反應，則平衡被打破，體系被激活建立新的化學平衡，酸巖反應的平衡常數(shù)為常數(shù)。這種緩沖行為大大減緩體系同粘土及碳酸鹽的反應速度，其行為相當于緩速酸。

通過室內JL酸與CaCO3反應過程中氫離子濃度的變化曲線，發(fā)現(xiàn)JL酸在反應過程中具有很好的緩沖性能，氫離子濃度基本保持不變或略有提高，這是JL體系具有的獨特反應特性。土酸和氟硼酸在與碳酸鈣反應的過程中，隨著反應的進行，H+濃度迅速降低。

1.2 JL酸抑制粘土反應性能

實驗測定在不同時間酸液對粘土的溶蝕率，以及最終的溶蝕率，研究JL酸酸液體系的緩速機理。實驗溫度80°C。實驗結果表明，土酸與粘土反應速率極高，溶蝕率極大，而JL體系能限制粘土的溶蝕。將氟硼酸對粘土的溶蝕和JL酸對比可以看出，氟硼酸對粘土的溶蝕也有一定的抑制作用，但其抑制粘土反映的能力比JL體系要低得多。

1.3 JL酸溶蝕石英性能

JL體系能有效地溶蝕石英，開始時JL體系溶解石英的速度沒有土酸高，但是隨著時間的延長，JL體系溶解石英的速度比土酸高。這表明，在酸化過程中，即使酸停注以后，酸液仍具有活性，在關井后的較長時間內JL體系仍能繼續(xù)溶解石英，進一步提高地層滲透率。

氟硼酸溶蝕能力比土酸和JL酸低得多。試驗表明，JL體系能有效地溶蝕石英，其溶蝕石英的能力，長時間保持很高水平，遠高于氟硼酸對石英的溶蝕能力。

1.4 JL酸抑制二次沉淀性能

在砂巖酸化過程中，HF與儲層巖石礦物反應將產(chǎn)生Ca2+、Al3+、Fe2+、Fe3+等多價金屬離子，而且這些金屬離子容易以各種形式生成沉淀，從而堵塞孔道，影響滲透率和最終的酸化處理效果。JL酸對Ca2+、Na+、K+、NH4+之類的離子有很強的吸附能力。因此，在有JL酸存在的溶液環(huán)境中，Ca2+、Na+、K+、NH4+之類的離子就很難有機會與F-、SiF62-形成氟鹽沉淀和氟硅酸鹽沉淀。

1.5 JL酸緩蝕性能

在不加緩蝕劑的情況下，吊片反應，水浴恒溫，分別在60℃和90℃下反應4小時。結果表明在60℃時土酸的腐蝕速率是JL酸腐蝕速率的4.5倍；在90℃時土酸的腐蝕速率是JL酸腐蝕速率的3.9倍。可見JL酸較土酸而言具有較好的緩蝕性。

2 現(xiàn)場應用

通過分析研究油井動態(tài)、地層傷害原因、歷年措施情況、井位頂部構造圖、對應油水井數(shù)據(jù)等資料，篩選出21口具有潛力的、適合增能解堵目標油井進行現(xiàn)場實施應用。總共施工了21個井次，施工合格率86%，累計增油達1640.16，取得了較好經(jīng)濟社會效益。

3 結論與建議

化子坪油區(qū)黑山梁區(qū)塊主要矛盾是應力敏感性、酸敏損害方面，堿敏、速敏是次要矛盾，所以要控制注水強度。洛河組地表水和長6地層水不配伍，產(chǎn)生的硫酸鋇和硫酸鍶堵塞儲層，且難以解除。但是通過上述實驗研究表明，JL酸化配方在該儲集層可行的。建議在施工中考慮粘土的影響，加入粘土穩(wěn)定劑；考慮到低孔低滲的地層特點，在前置液中加入適量的助排劑，同時，施工后應該快速返排，避免地層二次傷害。

參考文獻

[1]中國石油天然氣總公司情報研究所.低滲透油藏的開發(fā)研究，1989

[2] 中國石油天然氣集團公司開發(fā)部編.壓裂酸化技術論文集.北京：石油工業(yè)出版社，1999

[3] 萬仁傅，羅英俊主編.采油技術手冊（第九分冊）.北京：石油工業(yè)出版社，1998

（作者單位：長江大學工程技術學院）