渤海油田注水井多效復合酸解堵技術應用研究

孟祥海，夏 光，趙 鵬，肖麗華，苑玉靜，黃利平

（1.中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300452；2.中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津 300452）

渤海油田注水井普遍存在兩方面的問題，一是注水井注入壓力高，注水量不能滿足配注要求；二是目前所用用酸化技術解堵效果不理想，酸化有效期短。分析認為，造成注水井注入壓力高，注水量不能滿足配注要求的問題是地層存在堵塞。地層堵塞主要有以下幾方面的原因[1-3]：①清污混注注入水水質不達標，其中的機械雜質、固懸物含量達到了10～30 mg/L，超出油田注水控制標準，長期注水容易在近井地帶產生鐵氧化物、碳酸鹽等無機垢傷害；②清污混注注入污水存在污油傷害，注水井多為油井轉注井，注水層位存在一定的殘余油或注水中附帶的殘余油。實驗證實，少量殘余油即可造成水的有效滲透率大幅度下降；③部分層段泥質含量高，達到了20%～30%，容易造成黏土脫落運移堵塞；④部分儲層膠結疏松，砂巖組成以粉砂、細到中砂為主，顆粒細，生產過程中易造成微粒運移，導致細砂等產出物堵塞。

針對上述問題，研發出了一種新型BDF-01 多效復合酸液體系，不僅能解決注水井存在的堵塞問題，還能采用單步法施工[4]，大大簡化了施工工藝。

1 BDF-01 多效復合酸液體系組成及特點

1.1 BDF-01 多效復合酸液體系組成

BDF-01 多效復合酸液體系由鹽酸、氟硼酸、緩釋酸及添加劑組成，具體配方為：10%HCl+5%HBF4+3%BHS-2 緩釋酸+1%BPR-1破乳劑+6%BHC-07 沉淀抑制劑+2%HSJ-02 緩蝕劑+2%BHFP-3 防膨劑。

體系中的鹽酸能有效溶蝕鐵氧化物、碳酸鹽等無機垢。氟硼酸為深部緩速酸，在有效溶蝕儲層泥質的同時幾乎不腐蝕巖石骨架，同時對疏松砂巖儲層具有黏合功能。

緩釋酸可以在不同的pH 值條件下，緩慢電離出氫離子，在與儲層巖石反應過程中，可以保持溶液的氫離子濃度在較高的水平，有利于阻止各種沉淀的生成。破乳劑能起到很好的洗油作用，解除油井轉注殘余油及注水污油造成的滲透率下降問題。沉淀抑制劑可以清洗鈣質，快速螯合Ca2+，有效防止CaF2二次沉淀的產生。緩蝕劑具有防止鋼材腐蝕的功能。防膨劑具有防止黏土膨脹的功能。

1.2 BDF-01 多效復合酸液體系特點

BDF-01 多效復合酸液體系中加入了能有效清洗鈣質、抑制二次沉淀的組分，現場施工時可去除“前、后置液”段塞，采用單一段塞體系，實現單步法施工，簡化施工工藝。

BDF-01 多效復合酸液體系與現場注入水配伍性良好，可以直接用注入水配液，進行單步法施工。也可在注水井不停注的情況下，實現在線酸化[5]。由于酸液與注入水具有良好的配伍性，能有效延長酸化有效期。

2 BDF-01 多效復合酸液體系性能評價

2.1 巖屑溶蝕實驗

按照行業標準SY/T 5336-2006[6]處理渤海油田巖屑，將處理好的巖屑進行酸液溶蝕實驗，采用差量法計算巖屑溶蝕率。實驗結果表明，BDF-01 多效復合酸液體系能有效溶蝕儲層巖屑，平均溶蝕率達26.2%（表1）。

表1 BDF-01 多效復合酸液體系巖屑溶蝕實驗

2.2 現場垢樣溶蝕實驗

選用渤海油田現場垢樣進行溶蝕實驗，垢樣為黑色固液兩相混合物，含有水、油和泥質等，BDF-01 多效復合酸液體系溶蝕實驗結果見表2。實驗結果表明，BDF-01 多效復合酸液體系能有效溶蝕現場垢樣，平均溶蝕率高達78.7%。

表2 BDF-01 多效復合酸液體系現場垢樣溶蝕實驗

2.3 石英砂溶蝕實驗

選用石英砂分析純進行溶蝕實驗，BDF-01 多效復合酸液體系溶蝕實驗結果見表3。

實驗結果表明，BDF-01 多效復合酸液體系對石英砂的平均溶蝕率僅為0.3%，能夠在酸化時不破壞儲層骨架。

表3 BDF-01 多效復合酸液體系石英砂溶蝕實驗

2.4 鈉蒙脫石粉溶蝕實驗

選用鈉蒙脫石粉分析純進行溶蝕實驗，BDF-01 多效復合酸液體系溶蝕實驗結果見表4。實驗結果表明，BDF-01 多效復合酸液體系對鈉蒙脫石粉的平均溶蝕率高達45.2%，能夠有效溶蝕儲層中的黏土類物質。

2.5 鋼片腐蝕實驗

按照行業標準SY/T 5405-1996[7]進行鋼片腐蝕實驗，BDF-01 多效復合酸液體系對N80 鋼片腐蝕實驗結果見表5。實驗結果表明，BDF-01 多效復合酸液體系對N80 鋼片的平均腐蝕速率僅為0.85 g/m2·h，酸化過程中對管柱造成的腐蝕小。

表4 BDF-01 多效復合酸液體系鈉蒙脫石粉溶蝕實驗

表5 BDF-01 多效復合酸液體系鋼片腐蝕實驗

2.6 巖心物模實驗

選擇天然巖心開展物模實驗，首先驅替地層水測定巖心原始滲透率，然后驅替注入水模擬儲層堵塞，最后驅替BDF-01 多效復合酸液體系模擬解堵過程，實驗結果見表6。實驗結果表明，BDF-01 多效復合酸液體系能有效解除注入水引起的堵塞，同時對儲層具有一定的改造作用，酸液綜合解堵性能良好。

表6 BDF-01 多效復合酸液體系巖心物模實驗結果

3 BDF-01 多效復合酸液體系現場應用效果

BDF-01 多效復合酸液體系在渤海油田進行了現場應用，現已成功應用3 口注水井，均采用單步法施工工藝。BDF-01 多效復合酸液體系現場應用效果良好，3 口井酸化后視吸水指數都較酸化前有較大改善，酸化后視吸水指數是酸化前的1.9～3.8 倍，充分說明該酸液體系能有效解決渤海油田注水井存在的問題，適合在渤海油田應用。

4 結論

（1）BDF-01 多效復合酸液體系是針對渤海油田注水井存在的問題而開發的新型體系，是一種既能解決儲層泥質、無機垢、注水污油等多方面傷害問題，還具有低腐蝕、有效抑制二次沉淀、穩砂抑砂功能的酸液體系。

（2）BDF-01 多效復合酸液體系采用單步法進行施工，減少了“前、后置液”段塞，采用單一段塞體系，具有施工步驟簡單、設備易于擺放等優點。另外，BDF-01 多效復合酸液體系也可跟注入水混注，實現在線酸化。

（3）BDF-01 多效復合酸液體系在渤海油田3口注水井進行了現場應用，酸化后視吸水指數較酸化前均有大幅度提高，取得了良好的解堵效果。