注聚井酸化解堵配方及工藝優(yōu)化

楚世雨

（大慶油田第六采油廠工程技術(shù)大隊(duì)，黑龍江 大慶 163000）

注聚井酸化解堵配方及工藝優(yōu)化

楚世雨

（大慶油田第六采油廠工程技術(shù)大隊(duì)，黑龍江 大慶 163000）

聚合物驅(qū)三次采油過程中，隨著聚合物注入體積的增加，注聚井堵塞問題日益突出，主要表現(xiàn)為：注入壓力高、實(shí)注達(dá)不到配注、間歇注入等。針對這一問題，從解堵劑配方和施工工藝兩方面對酸化解堵工藝進(jìn)行了優(yōu)化，以提高注聚井解堵效果。

解堵劑；處理劑；注聚井堵塞；酸化解堵

隨著油田開發(fā)的深入，原油采出難度越來越大，聚合物驅(qū)油技術(shù)在提高采收率發(fā)面發(fā)揮的作用愈加明顯，但問題也隨之產(chǎn)生。聚合物在注入過程中，與井筒及地層中的細(xì)菌衍生物、粘土、機(jī)械雜質(zhì)等物質(zhì)發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，在炮眼及近井地帶形成堵塞，導(dǎo)致注聚井注入能力下降，實(shí)注難以滿足配注，甚至停注。目前，二類油層上返注聚井中有20%出現(xiàn)了注不進(jìn)的問題，影響了注聚效果和聚合物驅(qū)的經(jīng)濟(jì)效益。注聚井解堵劑就是從分析聚合物對地層傷害機(jī)理入手，結(jié)合現(xiàn)場不同層位注聚過程中存在實(shí)際問題，有針對性地研究聚合物復(fù)合解堵技術(shù)，最大限度解除聚合物堵塞，提高聚合物的驅(qū)油效率。

1 配方的優(yōu)化

1.1 聚合物處理劑

聚合物處理劑由增溶劑、氧化劑、晶核剝離劑和防腐劑組成，呈弱堿性，與近井地帶巖層表面的聚合物膠體及有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，把聚合物膠體及有機(jī)物剝離巖層表面，使聚合物大分子鏈分解成小分子鏈，增大了其水解度；同時(shí)，把有機(jī)物分解成羧酸基團(tuán)或二氧化碳和水，使聚合物膠體中起膠聯(lián)劑作用的二價(jià)及三價(jià)金屬離子與晶核剝離劑反應(yīng)形成的沉淀晶核及黏土等無機(jī)雜質(zhì)完全暴露脫落，以利于酸性解堵劑更加有效地發(fā)揮作用。

表1 聚合物處理劑實(shí)驗(yàn)效果表

室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，人工制造Al、Fe聚合物絮凝膠體在堿性條件下，經(jīng)過強(qiáng)氧化劑處理后，膠體體積膨大，聚合物分子長鏈被氧化成短鏈分子，聚合物水解度增大，金屬離子晶核被剝離；再經(jīng)過酸劑處理，絮凝膠體被溶解，而被剝離Fe離子晶核形成致密的氧化物，酸劑不能溶解。晶核剝離劑加入，使聚合物膠體在經(jīng)過強(qiáng)氧化劑處理中迅速剝離Fe離子晶核，既防止Fe離子晶核形成致密的氧化物，又提高了破膠速度。

1.2 酸性解堵劑

表2 酸液解堵劑實(shí)驗(yàn)效果

酸性解堵劑是由鹽酸、氫氟酸及各種添加劑按一定比例配制而成的，其中的鹽酸可以溶解砂巖地層中的碳酸巖鹽、鐵質(zhì)成分，氫氟酸可以溶解硅質(zhì)礦物、粘土礦物等堵塞物。其作用機(jī)理是利用化學(xué)溶蝕作用及向地層替擠時(shí)的水力作用，解除近井地帶油層堵塞，恢復(fù)地層滲透率；同時(shí)，溶解地層粘土礦物，擴(kuò)大孔喉，恢復(fù)和提高近井地帶的滲透率，改善儲層滲透能力，達(dá)到增產(chǎn)增注。

室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明，酸液解堵劑對表面被聚合物包裹砂巖溶解能力下降，溶解率由7.92%下降到3.58%以下，加入聚合物處理劑后對砂巖溶解能力有很大的提高，溶解率達(dá)提高到9.23%左右；同時(shí)對粘土的溶解能力也有一定的提高。用三層巖心進(jìn)行溶蝕及儲層滲透率恢復(fù)實(shí)驗(yàn)，注入聚合物及鋁鐵膠體巖心滲透率由1059.23×10-3μm2下降到254.31×10-3μm2，注入聚合物解堵劑和酸性解堵劑后，巖心的滲透率恢復(fù)到892.62×10-3μm2，滲透率前后變化提高率251%。

2 施工工藝的優(yōu)化

2.1 逐層酸化解堵工藝

以往分層注入井的酸化解堵工藝采用不動管柱全井籠統(tǒng)注入方式，由于注入井各酸化解堵層段間滲透率差異大、各層段啟動壓力不同，無法保證各層段酸化效果。逐層酸化解堵工藝的針對性強(qiáng)，減少了層間干擾，每一層段均有獨(dú)立的酸液設(shè)計(jì)量，提高每一層段酸液利用率，保證了單層段的效果。逐層酸化解堵時(shí)，對需要進(jìn)行全井酸化解堵的分層注入井，按照從下至上的順序逐層進(jìn)行。

圖1 逐層酸化管柱示意圖

2.2 段塞式注入方式

為了保證目的層的措施效果，采用段塞式注入方式。首先注入聚合物處理劑，關(guān)井12h，使其與地層中的聚合物膠團(tuán)有足夠的反應(yīng)時(shí)間，保證處理效果；然后注入酸性解堵劑，關(guān)井12h，使其與地層中的粘土礦物等堵塞物有足夠的反應(yīng)時(shí)間，充分發(fā)揮其解堵作用。

2.3 應(yīng)用實(shí)例

喇9-PS2222井，共有兩個(gè)酸化解堵層段，施工時(shí)采取了分層段酸化解堵工藝。措施前，全井配注50m3/d，平均單井注入壓力13.1MPa，單井注入量23m3/d，偏1層段注水量9m3/d，偏2層段注水量14m3/d；酸化解堵后單井注入壓力12.8MPa，單井注入量50m3/d，偏1層段層段注水量22m3/d，偏2層段注水量30m3/d。與酸化解堵前相比注入壓力下降0.3MPa，平均單井注入量增加29m3/d，偏1層段注水量增加13m3/d，偏2層段注水量16m3/d，有效期120d，注入量累計(jì)增加3000 m3/d。而喇10-PS1522井采用籠統(tǒng)酸化，全井增注16m3/d，增注效果較差，有效期30天。

3 現(xiàn)場試驗(yàn)效果及經(jīng)濟(jì)效益分析

截至目前，在喇嘛甸油田注聚井酸化解堵施工24口井，綜合對比24口注聚井，單井平均配注51m3/d，酸化前平均單井注入壓力13.6MPa，平均單井注入量16m3/d；酸化后平均單井注入壓力12.5MPa，平均單井注入量49m3/d，與酸化前相比注入壓力下降1.1MPa，平均單井注入量增加33m3/d，平均有效期120d，累計(jì)增加注水量16000m3，效果明顯。

單層段酸化解堵施工8口井，綜合對比6口注聚井，單井平均配注53m3/d，酸化層單層平均配注23m3/d，酸化前平均單井注入壓力13.6MPa，平均單井注入量23m3/d，酸化層單層平均注入量12m3/d；酸化后平均單井注入壓力12.8MPa，平均單井注入量53m3/d，酸化層單層平均注入量22m3/d，與酸化前相比注入壓力下降0.8MPa，平均單井注入量增加30m3/d，平均酸化層單層注入量增加10m3/d平均有效期150d，累計(jì)增加注水量12000m3，效果明顯。

以增注100m3聚合物溶液產(chǎn)出5t油，油價(jià)凈值1200元/t，有效期90天計(jì)算，投入產(chǎn)出比為1:4.8。

結(jié)論及認(rèn)識

⑴優(yōu)化后的化學(xué)解堵劑配方既可以有效氧化降解聚合物絮凝物，又可完全溶解有機(jī)質(zhì)、粘土及機(jī)械雜質(zhì)，還可適當(dāng)提高地層基質(zhì)滲透率。

⑵逐層酸化解堵工藝解決了常規(guī)解堵工藝籠統(tǒng)注入工藝的弊端，提高了注聚井的解堵效果和針對性。

⑶現(xiàn)場試驗(yàn)證明，該解堵工藝現(xiàn)場適應(yīng)性強(qiáng)，成功率高，有效期長，是一種行之有效的注聚井解堵增注技術(shù)。

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