井下作業酸化施工適應性分析

王芳 戈素青 于晴晴 安小萍

摘要：國內外低滲透油氣藏開采實踐表明，低滲透儲層由于滲透率低、滲流阻力大、連通性差不經過壓裂酸化改造很難達到工業開采價值。近年來，隨著酸化技術水平的不斷提高，酸化已成為低滲透儲層改造和油水井增產增注的重要手段。本文針對不同酸化工藝在板橋、長蘆油田的應用情況，對酸化工藝適應性進行對比分析評價。

關鍵詞：儲層改造 ;酸化工藝

1 前言

油水井酸化是低滲透油藏儲層改造、增產增注的重要進攻性措施之一。其通過酸液溶蝕巖石孔隙中的堵塞物或基巖本身的某些礦物成分，從而改善巖石內部孔道的連通性，解除地層污染，恢復和提高地層的滲透率，從而達到增產增注的目的。

大港油田經歷了近50年開發歷程，儲集層地質情況非常復雜，地層堵塞、傷害問題嚴重影響油水井開發效果。主要表現為油井產油量減少，低產甚至不出;水井注水壓力高或注不進，需要通過酸化進行解堵。

2 地質概況及酸化工藝技術現狀

2.1板橋、長蘆油田油藏特征

板橋油田、長蘆油田位于天津市濱海新區境內，主力生產層位沙三油組。兩個油田目前開發現狀為壓力保持低、地下虧空大、采出程度低。具有儲層埋藏深、油層溫度高、儲層物性差、泥質含量較高的油藏特征。

此外，長蘆、板中東地區欠注水現象明顯，現有欠注井31口，其中因地層物性差注不進的有10口，占比達到32%。因此，酸化技術成為板橋、長蘆油田開發的必須技術。

2.2酸化機理分析

一般地說，為了能夠得到較好的處理效果，在酸化選井選層方面應考慮以下幾點：

（1）優選在鉆井過程中油氣顯示好，而試油效果差的井層。

（2）優選鄰井高產而本井低產的井層。

（3）靠近油氣或油水邊界的井，或存在氣水夾層的井，應慎重對待，一般只進行常規酸化，不宜進行酸壓。

（4）對套管破裂變形，管外竄槽等井況不適宜酸處理的井，應先進行修復，待井況改善后再處理。

（5）儲層含油氣飽和度高、儲層能量較為充足。

酸化時必須根據施工井層的情況選用適當的酸液，選擇酸液的標準基于以下幾個方面：

能與油氣層巖石反應并生成易溶的產物;加入化學添加劑后，配制成酸液的化學性質和物理性質能滿足施工要求;施工方便，安全，易于返排;價格便宜，來源廣。

3 酸化工藝技術適應性分析

3.1 酸化施工分類

3.1.1按施工規模，常用的酸化工藝可粗分為三大類：酸洗、基質酸化、壓裂酸化。

（1）酸洗是一種清除井筒中的酸溶性結垢或疏通射孔孔眼的工藝。

（2）基質酸化是在低于巖石破裂壓力下將酸注入儲層孔隙，使酸大體沿徑向滲入儲層，溶解孔隙空間內的顆粒及堵塞物，提高儲層滲透率。

（3）壓裂酸化是在高于儲層破裂壓力下，將酸液擠入儲層，在儲層中形成裂縫，同時酸液與裂縫壁面巖石發生反應，非均勻刻蝕縫壁巖石，形成溝槽狀或凹凸不平的刻蝕裂縫，改善油氣井的滲流狀況。

3.1.2按巖性分類，常用的酸化工藝可粗分為兩大類：碳酸鹽巖儲層酸化、砂巖儲層酸化。

（1）碳酸鹽巖儲層酸化，其主要目的是清除積垢以及鉆井液、粘土或碳氫化合物沉淀造成的傷害，恢復儲集層原有滲透率。高溫深井常采用有機酸酸化。

（2）砂巖儲層酸化，砂巖油層結構復雜，礦物成分多，砂巖基質酸化時應選擇與其儲集層特征和巖石物性匹配的酸液體系。

3.1.3按注入酸化工作液的方式分類，常用的酸化工藝可分為五大類：閉合酸化、平衡酸壓、分層酸化、暫堵酸化、空井酸化。其中分層酸化和暫堵酸化為板橋、長蘆油田常用酸化手段。

（1）分層酸化是針對縱向多產層，提高縱向改造強度的一種工藝，按分層手段分為封隔器分層和堵塞球分層。前者可靠性較高，后者施工方便，且適應性強，費用低。分層酸化對固井質量均有嚴格要求，管外竄槽是無法分層的。

我廠主要應用封隔器分層，利用封隔器將射孔層段分離開來，按設計液量分別注入處理層段。這種工藝能準確地控制注入各層段的液量，適用于射孔層段間有一定距離的分層作業。當處理層段間距太小時，則不適宜采用封隔器分層。

（2）暫堵酸化是用攜帶液將暫堵劑帶入井內封堵高滲層，然后擠酸，酸化中低滲透層或者將暫堵劑加入酸液中一起擠入地層，暫堵劑首先進入高滲透層迫使后來酸進入中低滲透層，從而達到暫堵酸化的目的。用暫堵劑進行酸化，可以避免用封隔器酸化卡不準，套管變形封隔器下不去等特點，國內外都發展了該項技術，一般分為固態暫堵劑和液態暫堵劑，我廠主要應用液態暫堵劑。

3.2酸化液體系分類

針對板橋、長蘆油田特性，我廠與石油工程研究院加強研究，改造酸液體系，優選出自轉向酸及緩速土酸兩種體系。

3.2.1自轉向酸體系。

自轉向酸液體系是一種良好的緩速酸液體系。首先酸與巖石反應，隨著酸的消耗，粘度不斷增加，在酸蝕的孔隙表面形成高粘凝膠，束縛H+的運移速度，減緩了酸液中H+向已反應的巖石表面擴散。其次粘彈性表面活性劑在巖石表面吸附，故減少氫離子與巖石面的接觸機率。自轉向酸體系在最大限度的改造儲層，達到均勻布酸目的的同時減少了下井工具，降低了施工風險。主要針對儲層物性差異較大的井段。主要適用于：生物灰巖（碳酸鹽巖）油層。

3.2.2緩速土酸酸化工藝。

緩速土酸在酸性條件下持續產生土酸溶液，不斷釋放氫離子，較常規鹽酸和土酸有明顯的緩速作用，有效延長酸巖反應時間，增大處理半徑。主要適用于：砂巖油層。

3.3酸化工藝技術評價

2019-2020年我廠對板橋、長蘆油井3口油井14口水井進行了酸化作業。其中長蘆油田3口水井，酸化目的層為砂巖（超低滲巖層），采用自轉向酸體系;板橋油田11口水井，采用土酸酸化體系。14口井作業后，12口井日注水量有所提升，2口井作業后在保持注水量的前提下壓力有所下降，均滿足配注要求，平均壓力下降了9.5MPa，日增注200方，達到降壓增注的目的。

3口油井進行酸化作業，其中長蘆油田1口井，酸化目的層為砂巖，采用土酸酸化體系;板橋油田2口井中，板885-3酸化目的層為生物灰巖與砂巖兩種巖性，采用自轉向酸與土酸酸液進行分層酸化。3口井作業后，油量均有所增加，累計增油7428噸。

分析近2年來不同區塊、巖性使用的酸化體系及效果，可以看出砂巖（板橋地區）采用土酸及多氫酸體系;超低滲巖層（長蘆地區）采用多氫酸體系、灰巖采用多氫酸體系均達到預期效果。

4、結束語

雖然板橋、長蘆油田油藏潛力較大，但仍存在酸化單井增油量少、產量下降較快等突出問題。分析認為酸化的有效改造作用距離短，實施后壓力不斷下降，且地層水容易結垢，造成近井地帶堵塞，導致產量下降，需對其進行深度酸化增產技術研究，延長其增產有效期，提高效益。因此我們需要不斷的研究改進技術。