多氫酸解堵技術在稠油井上的研究與應用

賈代鵬

1概況

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

從稠油區塊注汽壓力來看，以J7、J607塊為例，壓力上升油井比例達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的主要問題之一。

針對稠油井以上問題，我們主要采用油層酸化處理、解堵處理劑技術，解除堵塞，恢復油井產能。

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

2存在的主要問題

2.1 油層酸化處理反應速度快

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

從幾種酸液體系對粘土的溶蝕率測定數據實驗可以看出，油層酸化處理技術短時間內即與粘土發生化學反應，30min時溶蝕率最大，隨著時間的增加，溶蝕率下降，說明該技術較其他酸液體系反應速度快，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反應生成物有非晶化合物、復雜的氟硅酸鹽、氟鋁酸鹽和氟鹽，這些化合物具有很低的溶解度。他們在很低濃度下達到飽和，并且在不同濃度下生成沉淀，對地層造成新的傷害。

根據酸化反應沉淀性試驗可以看出，油層酸化反應生成大量沉淀，他們在很低的濃度下達到飽和，對地層造成新的傷害。

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，越多的粘土和膠結物被溶解，特別是在大孔隙中，地層會變得越來越脆弱，易形成低孔隙度和低滲透率的壓實地層。

通過分析歷年在J7、J612實施油層酸化處理井次可以得出，出砂井較多。同時也說明膠結疏松的砂巖儲層，普通酸液對作為膠結物粘土的過度溶蝕，導致地層松散，油井易出砂的不良后果。

2.4解堵處理劑適用于解除單項的有機沉積引起的近井地帶堵塞

解堵處理劑主要由混苯、醚類物質組成，根據相似相溶原理，只能解除膠質、瀝青質等有機物堵塞，對無機物造成的堵塞無效。

針對以上問題，我們引進稀油井的多氫酸解堵技術，應用于稠油井中，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，實施多氫酸解堵技術，措施后油井仍顯示供液能力差，對此我們根據稠油井實際情況，對引進的多氫酸解堵技術進行改進，使其更適合稠油油井。

3.主要研究內容

3.1改進稀油井多氫酸解堵技術，應用于稠油油井。

針對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，也達到了安全環保的要求，同時添加了增能類藥劑，使其具有解除有機物堵塞和補充地層能量的作用。

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

增能驅油主要通過段塞注入實現。NH4+和NO2-在酸性條件下分解產生氮氣。

結果表明多氫酸氫離子濃度會隨著溫度的增加而增大，酸-巖反應速度也會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生成氫氟酸，從而獲得良好的酸化效果。

通過巖心模擬實驗得出，巖心反應壓力有所提高。說明該配方具有增能的作用。

3.2采用多氫酸解堵技術，實現緩速反應，同時抑制二次沉淀。

3.2.1多氫酸與常規酸酸化方案對比

常規酸化技術 ：對注入酸壓力排量沒有要求，酸化處理半徑2m 以內，關井反應時間2-4小時。

多氫酸酸化技術 ：注入酸高壓力大排量，酸化處理半徑可以超過2m，關井反應時間控制在10小時以上

通過多氫酸與原酸體系溶蝕率對比，可以得出多氫酸體系溶蝕能力增強。

3.2.2 多氫酸解堵技術特點

3.2.2.1 緩速

當HF與巖石礦物反應消耗掉一部分時，平衡被打破，反應向HF生成的方向進行，氫離子濃度降低， 膦酸酯復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速度是常數。

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

根據酸液體系對粘土的溶蝕率曲線圖表可以看出，多氫酸體系對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

通過多氫酸對氯化物沉淀的抑制作用實驗，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水濕和加強石英的反應

通過流動性實驗，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多氫酸解堵技術能有效解除油井有機無機物堵塞

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

3.4合理設計施工工藝，提高解堵效果

稠油井設計方案為：主體酸+水+（氯化銨+亞硝酸鈉）+大量頂替

優點：主體酸接觸堵塞，增能藥劑補充地層能量，大量頂替保證推進藥劑進入遠端。

4. 結論

1多氫酸解堵技術運用于稠油井解堵，實現解堵增能一體化，不受區塊和層系影響。

2多氫酸對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該技術既能達到解堵目的，又能有效的保護地層，防止二次傷害。

4該技術在JC油田稠油井首次應用，現場應用效果較好，可進一步推廣。

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（中油遼河油田錦州采油廠? 遼寧? 盤錦? 121209）