多氫酸解堵技術(shù)在稠油井上的研究與應(yīng)用

賈代鵬

1概況

JC油田稠油井生產(chǎn)過程中，原油中膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、石蠟等析出堵塞油層孔隙，另外伴有乳狀液堵塞和無機(jī)物沉積堵塞，導(dǎo)致油井注汽效果差，產(chǎn)量下降快，生產(chǎn)周期短。

從稠油區(qū)塊注汽壓力來看，以J7、J607塊為例，壓力上升油井比例達(dá)30%以上，且油井壓力上升井次逐年增加，因此油層堵塞已成為影響油井生產(chǎn)的主要問題之一。

針對(duì)稠油井以上問題，我們主要采用油層酸化處理、解堵處理劑技術(shù)，解除堵塞，恢復(fù)油井產(chǎn)能。

從歷年油層酸化處理和解堵處理劑技術(shù)實(shí)施情況可以看出：兩項(xiàng)技術(shù)實(shí)施井次逐年減少，增油量逐年下降，措施有效率呈下降趨勢(shì)。

2存在的主要問題

2.1 油層酸化處理反應(yīng)速度快

目前油層酸化處理技術(shù)主要采用土酸酸化，其酸化反應(yīng)是表面反應(yīng)控制，與礦物反應(yīng)速度快，酸液都消耗于井眼附近，穿透的距離就小，酸化效果差。

從幾種酸液體系對(duì)粘土的溶蝕率測(cè)定數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)可以看出，油層酸化處理技術(shù)短時(shí)間內(nèi)即與粘土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，30min時(shí)溶蝕率最大，隨著時(shí)間的增加，溶蝕率下降，說明該技術(shù)較其他酸液體系反應(yīng)速度快，穿透距離短。

2.2 油層酸化處理易生成二次沉淀，有新的傷害

砂巖與HF反應(yīng)生成物有非晶化合物、復(fù)雜的氟硅酸鹽、氟鋁酸鹽和氟鹽，這些化合物具有很低的溶解度。他們?cè)诤艿蜐舛认逻_(dá)到飽和，并且在不同濃度下生成沉淀，對(duì)地層造成新的傷害。

根據(jù)酸化反應(yīng)沉淀性試驗(yàn)可以看出，油層酸化反應(yīng)生成大量沉淀，他們?cè)诤艿偷臐舛认逻_(dá)到飽和，對(duì)地層造成新的傷害。

2.3 油層酸化損傷地層

粘土的表面積比石英的表面積大，注入的酸液越多，越多的粘土和膠結(jié)物被溶解，特別是在大孔隙中，地層會(huì)變得越來越脆弱，易形成低孔隙度和低滲透率的壓實(shí)地層。

通過分析歷年在J7、J612實(shí)施油層酸化處理井次可以得出，出砂井較多。同時(shí)也說明膠結(jié)疏松的砂巖儲(chǔ)層，普通酸液對(duì)作為膠結(jié)物粘土的過度溶蝕，導(dǎo)致地層松散，油井易出砂的不良后果。

2.4解堵處理劑適用于解除單項(xiàng)的有機(jī)沉積引起的近井地帶堵塞

解堵處理劑主要由混苯、醚類物質(zhì)組成，根據(jù)相似相溶原理，只能解除膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等有機(jī)物堵塞，對(duì)無機(jī)物造成的堵塞無效。

針對(duì)以上問題，我們引進(jìn)稀油井的多氫酸解堵技術(shù)，應(yīng)用于稠油井中，以J29-175為例，該井注汽壓力為14MPa，注汽后油井不出，分析該井存在堵塞，實(shí)施多氫酸解堵技術(shù)，措施后油井仍顯示供液能力差，對(duì)此我們根據(jù)稠油井實(shí)際情況，對(duì)引進(jìn)的多氫酸解堵技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，使其更適合稠油油井。

3.主要研究?jī)?nèi)容

3.1改進(jìn)稀油井多氫酸解堵技術(shù)，應(yīng)用于稠油油井。

針對(duì)稠油油井堵塞和地層能量不足等問題，研制了該配方。在保證措施效果的同時(shí)，也達(dá)到了安全環(huán)保的要求，同時(shí)添加了增能類藥劑，使其具有解除有機(jī)物堵塞和補(bǔ)充地層能量的作用。

配方：膦酸酯復(fù)合物、氟鹽、高溫酸化緩蝕劑、粘土穩(wěn)定劑、破乳劑、互溶劑、增能藥劑（亞硝酸鈉和氯化銨）

增能驅(qū)油主要通過段塞注入實(shí)現(xiàn)。NH4+和NO2-在酸性條件下分解產(chǎn)生氮?dú)狻?/p>

結(jié)果表明多氫酸氫離子濃度會(huì)隨著溫度的增加而增大，酸-巖反應(yīng)速度也會(huì)隨著溫度的升高而加快。較高的多氫酸原液的氫離子濃度保證了多氫酸酸液體系中有充足的氫離子與氟鹽反應(yīng)生成氫氟酸，從而獲得良好的酸化效果。

通過巖心模擬實(shí)驗(yàn)得出，巖心反應(yīng)壓力有所提高。說明該配方具有增能的作用。

3.2采用多氫酸解堵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)緩速反應(yīng)，同時(shí)抑制二次沉淀。

3.2.1多氫酸與常規(guī)酸酸化方案對(duì)比

常規(guī)酸化技術(shù) ：對(duì)注入酸壓力排量沒有要求，酸化處理半徑2m 以內(nèi)，關(guān)井反應(yīng)時(shí)間2-4小時(shí)。

多氫酸酸化技術(shù) ：注入酸高壓力大排量，酸化處理半徑可以超過2m，關(guān)井反應(yīng)時(shí)間控制在10小時(shí)以上

通過多氫酸與原酸體系溶蝕率對(duì)比，可以得出多氫酸體系溶蝕能力增強(qiáng)。

3.2.2 多氫酸解堵技術(shù)特點(diǎn)

3.2.2.1 緩速

當(dāng)HF與巖石礦物反應(yīng)消耗掉一部分時(shí)，平衡被打破，反應(yīng)向HF生成的方向進(jìn)行，氫離子濃度降低， 膦酸酯復(fù)合物將釋放出部分氫離子，一直到溶液重新建立新的平衡。只要溶液的濃度足夠大，酸液中HF的濃度基本保持恒定，酸液與巖石礦物的反應(yīng)速度是常數(shù)。

根據(jù)酸液體系對(duì)石英的溶蝕率曲線數(shù)據(jù)得出：多氫酸有加速酸液體系與石英反應(yīng)速度的特性，而且多氫酸的這種特性有利于酸液體系在砂巖儲(chǔ)層中溶蝕更多的石英，增加儲(chǔ)層的滲透率，從而達(dá)到良好的酸化效果。

根據(jù)酸液體系對(duì)粘土的溶蝕率曲線圖表可以看出，多氫酸體系對(duì)粘土的溶蝕速度較慢，其溶蝕率較低。

3.2.2.2抑制二次沉淀

通過多氫酸對(duì)氯化物沉淀的抑制作用實(shí)驗(yàn)，可以得出，多氫酸酸液體系具有較好的抑制氟化物沉淀的性能。

3.2.2.3水濕和加強(qiáng)石英的反應(yīng)

通過流動(dòng)性實(shí)驗(yàn)，我們可以看出：多氫酸體系巖心滲透率的改善程度要高于土酸和氟硼酸。

3.3多氫酸解堵技術(shù)能有效解除油井有機(jī)無機(jī)物堵塞

通過巖心試驗(yàn)，可以看出：多氫酸既可以解除油井存在的有機(jī)物堵塞，又可以解除無機(jī)物堵塞。

3.4合理設(shè)計(jì)施工工藝，提高解堵效果

稠油井設(shè)計(jì)方案為：主體酸+水+（氯化銨+亞硝酸鈉）+大量頂替

優(yōu)點(diǎn)：主體酸接觸堵塞，增能藥劑補(bǔ)充地層能量，大量頂替保證推進(jìn)藥劑進(jìn)入遠(yuǎn)端。

4. 結(jié)論

1多氫酸解堵技術(shù)運(yùn)用于稠油井解堵，實(shí)現(xiàn)解堵增能一體化，不受區(qū)塊和層系影響。

2多氫酸對(duì)比土酸所具備的緩速性能更適合于高溫、低滲透、粘土含量高的砂巖油藏。

3該技術(shù)既能達(dá)到解堵目的，又能有效的保護(hù)地層，防止二次傷害。

4該技術(shù)在JC油田稠油井首次應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果較好，可進(jìn)一步推廣。

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（中油遼河油田錦州采油廠? 遼寧? 盤錦? 121209）