低滲透油藏注水井解堵技術優化研究

摘要：對于注水開發油藏，能夠“注上水、注好水”是確保注水開發效果基礎，但受儲層物性差、注入水質不合格等因素影響，H區塊注水開發中存在注入壓力高達不到配注量問題，且常規酸液體系酸化效果差，措施有效期短，無法滿足效益注水要求，為此開展注水井解堵技術研究，優選多氫酸酸液體系，現場應用12個注水井組，平均注水壓力下降8.3MPa，日增注水量210方，階段累增注水量6.8萬方，新增注水見效油井12口，日增油26噸，階段累增油0.62萬噸，低油價下實現提質增效目的。

主題詞：低滲透油藏;注水井解堵;技術研究

1.概況

H區塊為復雜斷塊稀油油藏，儲層發育受構造-巖性雙重構造，整體構造形態為兩條北東向主斷層夾持形成的單斜構造，圈閉幅度150m，地層傾角6～8o，上報含油面積3.5平方公里，石油地質儲量925.5萬噸，標定采收率18.5%，可采儲量171.2萬噸。

H區塊儲層巖性以細砂巖為主，碎屑主要為石英，顆粒分選中等，呈現中孔低滲特征，平均孔隙度15.5%，滲透率40.5mD，泥質含量10.5%。目前采用不規則面積注采井網實施注水開發，共有油井135口，注水35口，日注水量550噸，日產液量646噸，日產油量223噸，綜合含水65.5%，采油速度0.88%，地質儲量采出程度12.5%，累注采比0.75。

2.開發中存在的問題

經過多年注水開發，H區塊注水井存在注水壓力高達不到配注量問題，主要原因有三方面：一是儲層物性差，泥質含量高，水敏性嚴重，導致注水啟動壓力高，驅油難度大;二是低滲透儲層對水質要求高，而聯合站水質長期不合格，注入水質長期不合格，懸浮顆粒、機雜、有機膠質以及含油量等含量嚴格超標，其中懸浮物平均含量10～15mg/L，最高含量可達25 mg/L，造成儲層污染堵塞嚴重，井底水質達標率僅8.0～10.0%;三是常規酸化效果差，措施有效期短。以2019年為例，全年共實施注水井酸化（土酸）15井次，有效3井次，措施有效率僅20%，平均酸化有效期僅85天;四是H區塊產出污水為NaHCO?型，呈偏堿性，腐蝕性強，結垢嚴重。針對上述問題，有必要開展注水井解堵技術優化研究，提高注入能力，改善區塊注水開發效果，實現“注上水、注好水”精細注水目標。

3. 技術對策研究

3.1 技術思路

對于H區塊常規酸化效果差問題，分析原因主要為土酸中氫氟酸（HF）與砂巖反應速度過快，導致酸化處理半徑小，僅在井筒附近，未能達到解除遠井地層污染堵塞目的，為此需要尋找一種新型酸液，減緩與砂巖反應速度，提高酸化處理半徑。

3.2 多氫酸酸化解堵技術

3.2.1技術原理

多氫酸由膦酸復合物和氟鹽發生化學反應生成，反應過程中是膦酸復合物逐步發生電離后，緩慢生成氫氟酸，然后氫氟酸再和巖石礦物發生化學反應，相比于常規土酸酸化，增加了氫氟酸生成過程，這樣就控制了氫氟酸與砂巖反應速度，在泵壓作用下，酸液可以進入遠井地層，達到深部解堵目的。

在整個化學反應過程中，受化學吸附作用影響，粘土表面會形成硅酸-磷酸鋁膜的隔層，減緩粘土與酸液反應速度，避免地層基質孔隙被分解。另外多氫酸與巖石反應過程PH值處于酸性，能夠中和地層水堿性特征，減緩腐蝕結垢程度，阻止二次沉淀物的生成。

3.2.2酸化效果對比

為驗證多氫酸酸化效果，選擇0%HCL+5%HF土酸體系和4%膦酸+6%NH4HF2體系，利用和H區塊儲層物性相近的人造巖心進行室內試驗，如表1所示，兩種酸液均對儲層有解堵效果，但相對于土酸體系，4%膦酸+6%NH4HF2體系改造后巖心滲透率值高于土酸10%左右，表明多氫酸更適合H區塊注水井酸化解堵。

3.2.3注入參數優化

（1）處理劑溶液用量

假設酸液在井筒附近均勻推進，可利用容積法對酸液用量進行計算，具體計算公式為：Q=πR2Hφ，式中：Q為酸液用量，m3;R為處理半徑，m;H為封堵井段厚度，m;φ為孔隙度，%，其中處理半徑要求3～4m，儲層厚度及孔隙度按實施井儲層參數而定。

（2）施工工序

根據油藏條件和措施井實際情況確定酸化工藝，一般注入工藝為：前置液+前置酸+主體酸+后置頂替液。

（3）注入速度

酸化解堵施工壓力不能高于地層破裂壓力，在此條件約束下，可以盡可能地提高注酸速度，現場經驗值一般為2～3m3/min。

3.3 現場應用

在上述技術對策指導下，2020年以來H區塊實施注水井多氫酸酸化12口，平均注水壓力由18.5MPa降至10.2MPa，日注水量由150方提高至360方，階段累增注水量6.8萬方。在達到日配注水量基礎上，8個井組內新增注水見效油井12口，日增油26噸，階段累增油0.62萬噸，低油價下實現提質增效目的。

4.結論

（1）H區塊注水開發中存在注入壓力高問題，達不到日配注量，影響注水開發效果。

（2）常規土酸酸化效果差，措施有效期短，主要原因為酸化反應快，處理半徑小。

（3）優選膦酸+NH4HF2體系，通過減緩氫氟酸與砂巖反應速度，實現擴大酸化半徑目的。

（4）重點對多氫酸酸化原理、性能評價以及注入參數等進行優化研究，現場應用12個注水井組，階段累增注水量6.8萬方，累增油量0.62萬噸，效果顯著。

參考文獻：

[1]劉冬炎.土酸酸化的二次傷害分析及相應對策[J].清洗世界.2016（04）.

[2]王鵬濤，趙琪.陜北低滲油藏深度酸化降壓增注酸液體系研發[J].粘接.2019（06）.

作者簡介：

周立國，男，工程師，2004年畢業于大慶石油學院，現于遼河油田遼興油氣開發公司從事油氣生產管理工作。