酸化解堵在元87長4+5特低滲透油藏開發(fā)的應(yīng)用

王小林　田盼　李奕良

摘要：元87區(qū)塊長4+5油藏位于陜北斜坡中北部姬嫄油田，屬于特低滲構(gòu)造-巖性油藏。本文主要對(duì)該油藏堵塞機(jī)理進(jìn)行分析，尋找該區(qū)塊特低滲透油藏適用的解堵方法，并分析了酸化解堵技術(shù)在該區(qū)塊注水井增注的實(shí)際應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：酸化解堵;特低滲透;堵塞機(jī)理;注水井增注

引言

姬源油田元87長4+5油藏由2006年采用菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)投入開發(fā)，平均分析孔隙度為10.35%，滲透率為0.81×10μm，是一個(gè)典型的低孔特低滲油藏。砂巖巖性為粉細(xì)-細(xì)粒巖屑質(zhì)長石砂巖，其中長石含量47%，石英含量23%，巖屑含量13%，填隙物含量13%，粘土礦物主要有伊利石、綠泥石、伊蒙混層、高嶺石等。油藏地層水水型為氯化鈣水型，礦化度為65g/l。隨著開發(fā)時(shí)間的延長，部分油水井地層發(fā)生堵塞，產(chǎn)油量明顯下降，含水迅速上升，注水井壓力不斷升高，產(chǎn)生不同程度的欠注現(xiàn)象，油藏開采效果不斷變差。

一、地層堵塞機(jī)理分析

砂巖儲(chǔ)層堵塞物主要有以下幾種：①固體顆粒堵塞，如巖石、泥漿、礦物等細(xì)微顆粒;②無機(jī)垢堵塞，如硫酸鈣、硫酸鋇、碳酸鈣等;③有機(jī)沉淀物堵塞，如原油中的瀝青質(zhì)和石蠟;④生物垢堵塞，如地層中的硫酸鹽還原菌、粘泥形成的細(xì)菌、氧化鐵細(xì)菌;⑤酸化堵塞，主要是重質(zhì)油和酸反應(yīng)形成的酸渣和乳化液。實(shí)驗(yàn)分析表明目前元87長4+5油藏形成的堵塞物主要是①和②兩種。

1.粘土礦物導(dǎo)致的堵塞

該長4+5油藏泥質(zhì)含量高，特別是綠泥石和方解石含量較高，注人水礦化度低，油藏地層水礦化度高，油井見水后表現(xiàn)為含鹽下降，致使附鐵綠泥石在PH值變化的條件下，形成 Fe（OH）和Fe（OH）沉淀。在近井地帶由于流體流速不斷加快，部分粘土礦物顆粒和雜質(zhì)被運(yùn)移至近井地帶的孔喉處，造成堵塞，導(dǎo)致近井地帶滲透率下降，油井產(chǎn)量逐漸遞減。

2、水型不配伍造成堵塞

元87長4+5油藏地層水水型為CaCl型，水中含有高濃度的成垢陽離子Ca、Ca，而區(qū)內(nèi)注人水為洛河水，富含成垢陰離子SO、HCO。根據(jù)長4+5油藏地層水和注人水的水型屬于不配伍體系。如果在地層混合產(chǎn)生硫酸鹽沉淀，對(duì)低滲儲(chǔ)層可能會(huì)產(chǎn)生傷害，降低油藏的滲透率。反應(yīng)生成的沉淀的多少，取決于混合水中CO的溶解量，當(dāng)CO的溶解較多時(shí)，生成較少的CaCO。在近井地帶，油層壓力急劇下降，使溶解的CO大量析出，不斷生成碳酸鹽沉淀。[1]

二、油水井酸化解堵工藝

酸化工藝的實(shí)施是借助各種酸液體系無機(jī)酸與有機(jī)酸來清除外來形成臟物，地層巖石礦物，地層礦物分散形成的臟物等，疏通油氣通道，提高油層滲透率。目前該區(qū)酸化增注工藝主要有：

1.不動(dòng)管柱酸化，是將酸注入預(yù)定井段，在無外力攪拌的情況下與結(jié)垢物或地層起作用。也可通過正反循環(huán)，以增大活性酸到井壁的傳遞速度，加速溶解過程。在不動(dòng)管柱酸化施工后將堿劑注入井內(nèi)推送至井底，在堿劑至井底運(yùn)送過程中能和油管內(nèi)壁殘留的酸液進(jìn)一步反應(yīng)，可有效的消除油管內(nèi)壁殘酸，增強(qiáng)管柱的安全性。、

2.基質(zhì)酸化，又稱孔隙酸化。它是指在低于巖石破裂壓力的情況下將酸泵入地層孔隙或原生縫中，讓酸液在地層中多個(gè)連通的孔隙中流動(dòng)，依靠酸液對(duì)各種堵塞物的溶蝕作用，擴(kuò)大孔隙空間和滲透孔道，溶解或消除井筒附近的地層傷害，在酸液活性衰竭之后，即使殘酸繼續(xù)進(jìn)入地層較近的區(qū)域，也再也沒有溶蝕作用了。基質(zhì)酸化施工中酸液與巖石接觸的表面積大，耗時(shí)少，酸化半徑一般在1m 以內(nèi)。[2]

3.壓裂酸化，是在足以壓開地層形成新裂縫或張開地層原有裂縫的壓力下，對(duì)地層擠酸的一種工藝。酸液中由于添加了高效溶蝕成份，可對(duì)產(chǎn)生的微細(xì)裂縫進(jìn)行表面刻蝕，使微細(xì)裂縫不能完全閉合。壓裂酸化工藝主要是在碳酸鹽巖石中進(jìn)行，在砂巖地層中進(jìn)行壓裂酸化工藝，酸液對(duì)砂巖的溶蝕比較均勻，施工之后裂縫閉合，沒有達(dá)到酸壓的目的。

三、酸化解堵技術(shù)應(yīng)用效果及評(píng)價(jià)

實(shí)施增產(chǎn)增注其主要目的就是為了提高油田開發(fā)效果，應(yīng)根據(jù)作業(yè)過程中造成油層損害的機(jī)理，采取有效方案來避免對(duì)油層造成更大破壞。該區(qū)酸液采用新型多氫酸，利用粘土的天然離子交換能力，在粘土顆粒表面生成氫氟酸，溶解巖石。該酸液體系由鹽酸和氟化物組成。通過HCl與地層中的粘土接觸，使粘土轉(zhuǎn)變?yōu)樗嵝哉惩令w粒，接著弱堿性氟化物使 F-與酸性粘土顆粒吸附的 H+ 結(jié)合，在粘土表面生成HF，控制了與氟鹽反應(yīng)生成HF的速度，達(dá)到溶解深部污染物的目的。

該油藏2018年共實(shí)施注水井酸化措施8井次，措施前平均注水油壓15.8MPa，措施后兩個(gè)月平均注水油壓11.8MPa，壓力下降明顯，總體措施效果明顯。新51-93注水井日配注25m，2018年8月注水壓力11.1MPa，9月開始逐漸升高至16.2MPa，日均注水12-15m，發(fā)生地層堵塞跡象，11月10日-15日對(duì)該井實(shí)施酸化解堵措施，措施后注水壓力為4MPa，2019年1月注水壓力5.5MPa，措施效果明顯。

新65-86注水井注水壓力2017年6月為14.0MPa，至2018年9月上升至15.5MPa，產(chǎn)生欠注現(xiàn)象，2018年10月31日對(duì)該井實(shí)施不動(dòng)管柱酸化施工，酸化后注水壓力下降至14.5MPa，恢復(fù)正常注水。

四、結(jié)論

本文主要對(duì)元87區(qū)塊長4+5油藏的堵塞機(jī)理進(jìn)行分析，對(duì)該區(qū)酸化解堵增注技術(shù)進(jìn)行效果跟蹤分析，得出以下結(jié)論：

1、該區(qū)油水井地層堵塞主要是由于粘土礦物運(yùn)移及注人水與地層水不配伍造成的。

2、多氫酸酸化工藝在該油藏注水井增注上的應(yīng)用效果較好。

3、在地層發(fā)生堵塞跡象的三個(gè)月內(nèi)進(jìn)行解堵效果顯著，隨著堵塞時(shí)間延長，解堵效果有所下降。

4、不動(dòng)管柱酸化適用于堵塞時(shí)間一年內(nèi)，堵塞不嚴(yán)重的注水井。

5、酸化解堵工藝較簡單，成本較低，但對(duì)該區(qū)塊地層的措施有效期，一般維持在5-9個(gè)月，應(yīng)繼續(xù)研究實(shí)驗(yàn)其他深部酸化解堵工藝，延長措施有效期。

參考文獻(xiàn)：

[1]侯海峰，毛志高等.酸化解堵技術(shù)在特低滲透油藏的應(yīng)用 [J].石油化工應(yīng)用，2010（1）：47-48

[2]賈波.油水井酸化解堵工藝應(yīng)用與技術(shù)優(yōu)化分析[J].工藝技術(shù)，2018（11）：150-151

[3]雷平友，沈產(chǎn)量.鄂爾多斯盆地低滲透砂巖油藏酸化解堵技術(shù)的研究[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2018，5月（下）：164

[4]黎強(qiáng)，劉敏紅等.酸化解堵技術(shù)在特低滲透油藏的應(yīng)用 [J].化學(xué)工程與裝備，2018（8）：78-79