純梁油田多薄雜儲層均勻改造技術研究

李 峰

中國石化勝利油田分公司純梁采油廠，山東東營 256504

純梁油田儲層條件復雜，平面上區塊小而多，區塊之間差異大；縱向上層多而薄，非均質性強，變化大，不同區塊不同油層呈現出不同的物性和敏感性[1]，儲層改造難度大。針對純梁油田儲層多薄雜、非均質性強的特點，有必要開展針對性的酸化工藝研究，實現儲層的均勻改造，從根本上提高純梁油田酸化效果，實現區塊的穩產增產，提高采收率。

1 純梁油田儲層特點

純梁油田儲層為濱淺湖灘壩砂沉積[2]，主要開發C1、C2、C3、C4、C5等5個砂層組，21個含油小層，平均單層厚度僅1.3 m，厚度小于1 m的單層占90%，部分層間間距低于2 m，縱向上層多、層薄、層間間隔小，非均質性強，機械分層酸化難度大，見圖1。

圖1 純化油田純17塊小層砂體厚度和巖性分布

純梁油田儲層巖性復雜，有效儲層類型多，層間物性差異大，非均質性強，滲透率為(4.2～200)×10-3μm2。C1和C2層以粉砂巖、鮞粒灰巖為主，物性好，平均滲透率71×10-3μm2；C3～C5層以灰質砂巖、泥灰巖為主，物性相對較差，平均滲透率30×10-3μm2。

純梁油田儲層泥質含量高，泥質含量可達40%以上，黏土礦物以伊利石、伊/蒙間層、高嶺石、綠泥石等水敏礦物為主，儲層水敏感性強，特別是以泥灰巖為主的純4、純5組水敏感性更強。因此，在常規酸化時易造成黏土運移、水敏礦物膨脹，造成二次沉淀，污染儲層。

2 制約儲層改造效果的主要因素

酸化是油井增產的重要措施之一，目前采用常規酸液+機械分層，只能對間距大的層系分層處理。然而純梁油田儲層的多薄雜、非均質性強等特點給酸化工藝帶來一定難度。對于隔層小的層系無法有效區分，且分層有限，無法全面改造儲層，滿足不了平面上的深部酸化及隔層薄的非均質層系上的均勻酸化[3]。純梁油田平均每年油井酸化20井次，酸化有效率為70%，單井初日增油1.9 t，同期全廠每年油井酸化37井次，酸化有效率為76.1%,單井初日增油2.6 t，純梁油田酸化有效率和單井初日增油量均偏低。制約純梁油田酸化效果的主要因素有[4]:

1)層多層薄，非均質性嚴重，縱向物性差異大及存在人工裂縫，層段之間的吸酸能力有差別，造成不均勻布酸，選擇性酸化難度大，低滲層吸酸能力差。各砂層組物性差異較大，造成開發過程中層間干擾嚴重。酸化時酸液大量進入高滲透層段，而真正需要處理的中、低滲透層段得不到有效處理。

2)儲層敏感性強，純1儲層中等水敏，純4、純5儲層中等土酸敏，紅三強土酸敏。酸化過程中酸液易對儲層造成傷害，需選擇合適的酸液體系。

3)儲層能量低，酸化后殘酸返排困難，易對儲層造成二次傷害，影響酸化效果。以純7塊紅層為例，該塊紅層原始地層壓力為33.4～34.2 MPa,壓力系數均為1.34，目前平均地層壓力只有19.5 MPa。

要提高純梁油田酸化效果，必須開展針對性酸化工藝研究，解決低滲儲層吸酸量少、酸化不均等主要瓶頸，實現儲層的均勻改造，從根本上提高純梁油田酸化效果，實現區塊的穩產增產，提高油藏最終的采收率。

3 多薄雜儲層均勻改造技術

3.1 自主調整稠化潛在酸配方

常規酸液(鹽酸、氫氟酸)反應速度快，大部分酸液作用于近井地帶，酸化處理半徑短，酸化效果差[5]。經調研，潛在酸能發生多級反應，逐步產生酸再與巖石作用，釋放H+的速度比鹽酸直接釋放H+慢，因而酸巖反應慢，能夠實現深部處理。為此自主調整酸液配方，在酸液中加入稠化劑，施工中酸液優先進入高滲層，因稠化作用導致高滲儲層注入壓力升高，迫使酸液進入低滲層，實現化學轉向。

典型井例：純25X18井處理層位為C2～C5,共15個小層，層多，層薄，層間間距小，物性差異大；C2和C3輕度水淹；C4和C5泥質含量高，未水淹。分析論證后確定工藝為對C2、C3和C4、C5機械分層，對C2和C3層采用鹽酸+有機土酸處理近井堵塞，對C4和C5層采用稠化潛在酸深部處理并實施化學分層。擠入稠化潛在酸后，地層壓力呈現先升后降的趨勢，表明較好地完成了分層轉向。施工后日產液10.5 t，日產油6.6 t，含水39%，當年累計產油3 013 t，效果非常好。

3.2 優化機械分層酸化管柱

在機械分層酸化方面，為實現更精準酸化，在傳統以Y341封隔器為主的分2層酸化的基礎上，經過優化創新，篩選出K344封隔器組合實現分層酸化，見圖2。該類封隔器分層酸化管柱具有以下優點：1)封隔器適用性好，耐壓差高達50 MPa，耐溫140 ℃；2)理論分層層數不限，目前現場已應用過分4層酸化；3)酸化前后均可反洗井。

圖2 酸化施工管柱優化

典型井例：L8-21X8新井酸化投產，該井射孔儲層跨度146.2 m，共計19個小層，為提高酸化針對性，分4層酸化，施工管柱采用SLM-114水力錨+三級K344-112封隔器。

3.3 化學暫堵均勻酸化

針對多薄層間的細分酸化，無法采用機械分層，可采用化學暫堵，均勻酸化。化學暫堵劑(水溶性暫堵劑)的暫堵機理主要是低溫時暫堵材料與水接觸，形成分散性較好、顆粒均勻的穩定懸浮體系，進入近井地帶后對儲層形成穩定的暫堵層。解堵則是依靠地層自身的溫度或外來流體使暫堵材料逐漸溶解，達到解堵的目的。本劑適用于無明顯大孔道和裂縫的油層，滲透率在 3×10-3～150×10-3μm2，適用溫度不大于90 ℃。

典型井例：C41X42井小層多，物性差異大，層內矛盾突出，同時考慮到施工安全性，采用暫堵酸化解決層內矛盾。該井措施后日增油1.9 t。

3.4 投球暫堵均勻酸化

投球暫堵均勻酸化即在酸化施工時加入密度與水接近的均質塑膠球，塑膠球在井筒內封堵炮眼，分配概率與注入酸液的分配比率基本吻合，即酸液流量大的炮眼附近暫堵球的分配概率大，而流量小的炮眼附近暫堵球的分配概率小，從而改變注入酸液的分配，增加弱吸水層的吸酸量，降低主吸層的吸酸量，從而實現均勻酸化。酸化后將塑膠球洗出井筒。

典型井例：C12C12B井為側鉆井，懸掛器處承壓較小，因此在小套管中下入小直徑封隔器，酸化打壓過程進行保護。同時該井酸化目的層儲層跨度大，小層多，層間矛盾突出，滲透率在(0.9～114.7)×10-3μm2，需分層酸化，考慮到小套管內無法機械分層，因此采用了投球暫堵均勻酸化。酸化施工時投入50個φ12 mm的塑膠球，酸化后反洗出40個，外觀完好，返排率80%。措施后日增油2.0 t。

4 現場應用效果

現場應用上述技術34井次，累計增油19 924.6 t。其中新井酸化19井次，平均單井日產油4.4 t，累產油12 707.4 t。老井酸化15井次，有效13井次，措施有效率86.7%，平均單井日增油2.7 t，累計增油7 217.2 t。新井和老井均超過技術指標，形成了一套適合純梁油田多薄雜、非均質性強儲層的系列酸化技術。

5 結論

針對純梁油田儲層多薄雜、非均質性強的特點，以機械分層區分跨度大儲層，組合應用化學、物理分層技術，實現跨度小儲層的全面改造，從調配酸液配方、優化施工管柱、改變布酸方式等方面創新優化，實現多薄雜儲層的均勻改造，提高了酸化效果，實現了區塊的穩產增產，提高了采收率。

1)針對油藏非均質嚴重，目前分層工具無法實現細分層的問題，自主調整酸液配方，應用稠化潛在酸，降低高滲層吸酸量，通過化學轉向迫使酸液進入低滲層，實現多薄層的細分酸化。

2)針對跨度大，隔層厚度大的儲層，優選K344封隔器組合的機械分多層酸化，提高酸化可靠性，實現精準酸化。

3)對于無明顯大孔道和裂縫的油層，滲透率在3×10-3～150×10-3μm2，溫度不大于90 ℃，可采用分散性較好、顆粒均勻的水溶性暫堵劑，酸化后依靠地層自身的溫度或外來流體使暫堵材料逐漸溶解，達到解堵的目的。

4)對于機械分層難度大或由于側鉆、套貼等無法進行機械分層的井，采用投球暫堵均勻酸化，封堵高滲層炮眼，降低主吸層的吸酸量，從而實現均勻酸化。酸化后將塑膠球洗出井筒，避免對儲層的傷害。