環江油田長8層注水井酸化增注工藝

劉新印 鄭 斌 陳 明 于 瑩 劉志宏

1.中國石油長慶油田分公司 第七采油廠 （陜西 西安 710200）

2.中國石油長慶油田分公司 工程監督處 （陜西 西安 710200）

環江油田長8層注水井酸化增注工藝

劉新印1鄭 斌1陳 明1于 瑩1劉志宏2

1.中國石油長慶油田分公司 第七采油廠 （陜西 西安 710200）

2.中國石油長慶油田分公司 工程監督處 （陜西 西安 710200）

通過對環江油田長8注水井欠注原因的分析，提出了深部酸化降壓增注的技術思路，開展了酸液體系和酸化工藝研究，現場實施取得了良好的效果，為該區注水井降壓增注提供了有效的手段。

注水井 多組分復合酸 增注

環江油田主要開發層系為三疊系延長組，油層物性較差，非均質性強，屬于典型的特低滲透巖性油藏。地質特征決定了該油藏在開發過程中不可避免地受到污染堵塞。酸化是解除油層傷害常用的一種經濟有效的方法，只有正確分析油層傷害原因、選用合理的酸液體系，才能有效地解除傷害，恢復地層的滲透率。

1 地質特征

1.1 儲層特征

環江油田長8油層橫向展布受沉積相即成巖相帶控制，呈層狀大面積分布，油層埋深2 830m，油層平均厚度21m。儲層孔隙類型有粒間孔、溶孔、晶間孔，其中粒間孔、長石溶孔是本區最主要的儲集空間，平均孔隙度13.1%，平均滲透率0.43×10-3μm2。屬典型的特低滲透巖性油藏，原始驅動類型為彈性溶解氣驅（見表1）。

1.2 巖性特征

長8儲層主要礦物是長石和石英，膠結物以泥質為主，次為鈣質，敏感性礦物主要為黏土中的綠泥石和伊利石（見表2），含量分別為68.35%、23.57%，伊/蒙間層含量為8.08%；敏感性試驗表明該油藏為弱水敏、無速敏、中等酸敏、弱鹽敏。

表1 長8儲層孔隙類型統計表

表2 長8儲層黏土礦物含量統計表

2 堵塞機理分析與解堵措施研究

2.1 堵塞機理分析

2.1.1 高分子聚合物殘渣對地層的傷害

環江油田的注水井多數是射孔爆燃壓裂投注，注水壓力高的原因主要由于油層埋藏深、孔滲條件差，鉆井施工過程中液柱壓力高，高分子聚合物殘渣殘留在近井地帶，CMC、PAM （相對分子質量分別為20×105～50×105，18×105～400×105）沒有經過氧化降解處理；胍膠的水不溶物占3%～15%，常規的氧化破膠劑主要降低了壓裂液黏度，分子降解量在20%～30%，相對分子質量仍在10萬～30萬之間，聚合物殘渣能和遇到的任何反應物如管材、地層基質和烴類等發生反應，生成與地層不配伍的污染物，造成油層傷害。因此，CMC、PAM和胍膠是造成地層傷害的主要高分子聚合物。

2.1.2 結垢及乳化堵塞

硫酸鹽還原菌代謝產生S2-或部分井產出H2S腐蝕油套管，產生FeS以及Fe3+沉淀堵塞地層；注水水質不穩定，機雜以及細菌含量較高，導致機械雜質和厭氧菌在地層內大量繁殖，產生的代謝產物堵塞地層；長6油藏不含底水，原油中存在的天然表面活性物質吸附在孔隙表面，投注后遇水乳化，形成油水乳狀液，堵塞孔道，使注水效果變差。

2.2 針對性的解堵措施

酸化可解除注水井近井地帶的堵塞，恢復地層的滲透率，還可溶解地層的巖石，擴大孔隙結構的喉部，提高地層的滲透率，是有效的增注措施。

2.2.1 高分子聚合物、烴類、膠質、瀝青質降解措施

據室內實驗研究二氧化氯在酸性條件下，具有極強的氧化降解作用，可使部分長鏈有機物氧化分解，分子降解量在55%～65%之間，氧化降解能力比常規氧化劑提高了約50%，CMC、PAM降解后分子量分別在20×105～200×105，10×105～400×105之間，胍膠降解后相對分子質量在5萬～15萬之間，對烴類、膠質、瀝青質也有極強有降解能力，同時二氧化氯也具有極強的殺菌能力。

2.2.2 長8 層酸化過程存在的主要危害

長8儲層酸敏礦物綠泥石，在黏土成分中占絕對優勢，含量達68.35%，通過電鏡及原子能譜分析，綠泥石主要成分除硅氧四面體外，陽離子主要為Mg和Fe，其中Fe就是綠泥石在酸化中出現二次沉淀物的原因（見表3）。綠泥石與HCl反應釋放出鐵離子，當pH≥2會形成Fe(OH)3膠體沉淀。

2.2.3 延長組油層的酸液配方優化

（1）長8油層巖性致密，孔滲性差，常規土酸酸液體系反應速度快，很難實現深部酸化，而且抑制黏土膨脹作用差，反應完成后會產生沉淀，易形成二次堵塞，因此主體酸采用多組分復合酸液體系，根據巖心溶蝕實驗結果，確定主體酸中各種成分的濃度。

（2）酸液在 pH≤2的保持時間長，Fe3+、Mg2+、Al3+、Ca2+等得到充分有效絡合或螯合。

表3 延長組油層自生綠泥石化學成分分析結果 /%

（3）二氧化氯在酸性條件下生成，有機物高分子可得到充分氧化分解。

（4）降低酸液體系的表面張力，增強洗油能力，保持巖潤濕性，防止產生乳化、懸浮物，達到深度酸化效果。

2.2.4 酸化工藝研究

為了實現深部酸化，解除近井堵塞，并防止井筒內的固體物質進入地層，采用“預處理+主體酸+后置液”的注入工藝，酸化后不返排直接注水。

（1）預處理液：注入預處理液，清洗射孔孔眼及井筒，關井反應30min后，采用N2氣泡沫反洗井排出殘酸。

（2）注入主體酸：注入多組分主體酸，加二氧化氯段塞，再注入低濃度土酸，當注酸施工壓力降低后，提高注酸排量。

（3）后置液體：采用活性水為后置液，用量40m3以上，排量盡可能高，將酸液頂替到地層深部。不斷的提高施工排量是為了充分動用儲層剖面。

3 效果評價

3.1 實例井評價

地558-41井，注水層位長8，于2010年10月8日投注，地質配注20m3/d，初期注水壓力18.5MPa，日注水量 5m3，2010年 11月注水量降至 3m3/d，2011年3月，壓力上升至20MPa以上，4月酸化前注水壓力20.5MPa，日注水量6m3，2011年4月21日，對該井實施酸化作業，注入主體酸25m3，活性水后置液60m3，排量1.4m3/d，壓力40 MPa降至23MPa。

酸化后注水壓力降至17.5MPa，日注水量穩定在25m3，達到了配注要求，增注效果明顯。

3.2 整體酸化增注效果評價

2011年4月，在環江油田長8儲層累計實施酸化增注20口井，酸化前注水井均嚴重欠注，單井平均日注水量僅8.1m3，平均注水壓力20.4MPa，酸化后平均日注水量達到 26.4m3， 注水壓力降至17.0MPa。

酸化后20口井均達到配注要求，取得了良好的增注效果。吸水剖面測試結果顯示，其中19口均勻吸水，1口井吸水不均，吸水狀況較好。

4 結 論

環江油田長8注水井注水壓力高,欠注的主要原因是地層滲透性差，其次是鉆井液對近井地帶污染，針對儲層特點設計的酸液體系和施工工藝適應強，改善儲層滲透性，實現深部酸化，達到了降壓增注效果好。

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[5]原青民.近期壓裂酸化添加劑研究情況簡介[J].石油與天然氣化工，1992,21(1)：14-21.

Through the analysis of the causes about the lack of injection at Chang 8 water injection well of Huanjiang oilfield,the paper puts forward the technological ideas of reducing the pressure and increasing the injection by depth acidization,and studies the acid liquid system and the acidizing technology.This technology has made a good effect in the spot implementation and thus provides the effective means for injection wells of this area to reduce the pressure and stimulate the injection.

water injection well;multiple composite acid;stimulation of injection

劉新印（1970-）,男，大學學歷，工程師，現主要研究油氣田儲層改造及井筒保護技術。

尉立崗

2011-08-20