多元復(fù)合酸酸化解堵技術(shù)試驗(yàn)

摘 要:以往酸化技術(shù)作用時(shí)間短、酸化半徑小、酸化處理不均勻等缺點(diǎn)，對(duì)解除儲(chǔ)層堵塞，恢復(fù)油氣層的有效滲透率效果并不理想。為此研究出一種新型多功能解堵液，使其進(jìn)入地層后，酸液破乳，釋放出酸液和高性能油溶劑，同時(shí)解除無機(jī)堵塞物和有機(jī)堵塞物對(duì)儲(chǔ)層的堵塞，達(dá)到恢復(fù)和提高地層滲透率、增強(qiáng)地層流體導(dǎo)流能力、提高原油產(chǎn)量的目的，并在興隆臺(tái)油田進(jìn)行試驗(yàn)。

關(guān)鍵詞:多元復(fù)合酸興隆臺(tái)采油廠應(yīng)用

中圖分類號(hào):TE357文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)08(b)-0047-03

1 引言

在油氣田開發(fā)過程中，各種施工作業(yè)會(huì)引起儲(chǔ)層堵塞，根據(jù)堵塞物質(zhì)的組成，可分為無機(jī)堵塞物和有機(jī)堵塞物兩大類。根據(jù)興隆臺(tái)采油廠生產(chǎn)狀況和解堵措施的技術(shù)特點(diǎn)，以及多年來解堵工作經(jīng)驗(yàn)，我們大體判斷出興隆臺(tái)油田主要堵塞原因及相應(yīng)的較為有效的解堵措施，如表1所示。

目前所使用的酸化解堵工藝，常常只是針對(duì)某一種堵塞物而開發(fā)的工藝技術(shù)，如采用膠束酸、濃縮酸、低傷害酸酸化。由于堵塞物質(zhì)主要包含的有機(jī)堵塞物以膠質(zhì)、瀝青質(zhì)及蠟為主，采用單一酸液難以有效恢復(fù)地層滲透率。為此，需要研究出一種新型多功能解堵液，使其進(jìn)入地層后，酸液破乳，釋放出酸液和高性能油溶劑，同時(shí)解除有機(jī)堵塞物和無機(jī)堵塞物對(duì)儲(chǔ)層的堵塞，達(dá)到恢復(fù)和提高地層滲透率、增強(qiáng)地層流體導(dǎo)流能力、提高原油產(chǎn)量的目的。為此，提出了多元復(fù)合酸化解堵技術(shù)，并在興隆臺(tái)油田進(jìn)行試驗(yàn)。

2 堵塞原因分析

2.1 原油對(duì)儲(chǔ)層造成堵塞的主要因素

(1)瀝青質(zhì)、膠質(zhì)造成的堵塞

瀝青質(zhì)、膠質(zhì)是石油蒸餾的殘?jiān)镔|(zhì)，瀝青在石油中呈膠體溶液狀態(tài)，有時(shí)也處于懸浮狀態(tài)。在開采中，隨著溫度和壓力的降低，原油膠體一旦失去穩(wěn)定性，在不同程度上會(huì)有有機(jī)沉淀出現(xiàn)，引起儲(chǔ)層滲透率下降，在儲(chǔ)層、近井地帶以瀝青為主的有機(jī)沉淀大部分是可逆的，注入適當(dāng)?shù)娜軇┛捎行У貙⑵淙芙狻?/p>

(2)蠟堵塞

原油所含的石蠟會(huì)隨溫度的降低，以十分微小的結(jié)晶狀態(tài)析出，并逐漸聚合變大。原油結(jié)蠟嚴(yán)重時(shí)，會(huì)使原油凝固。一方面，地層和井筒中的壓力不斷降低，氣體從石油中分離出來，吸收一部分能量，使地層內(nèi)、井筒中原油溫度逐漸降低;另一方面，氣體不斷析出改變了石油的組分，使石油溶解石蠟?zāi)芰p弱，使析蠟溫度升高;當(dāng)溫度低于析蠟溫度后，原油出現(xiàn)異常粘度，使地下滲流條件惡化造成堵塞。

2.2 其他對(duì)儲(chǔ)層造成堵塞的因素

(1)外來固相顆粒的侵入造成的堵塞

(2)出砂引起的堵塞

(3)酸敏傷害

3 多元復(fù)合酸解堵技術(shù)試驗(yàn)

3.1 多元復(fù)合酸體系

多元復(fù)合酸解堵酸是一種水包油型乳化液，主要由有機(jī)酸和無機(jī)酸、強(qiáng)酸和弱酸、多元酸和一元酸與適量的添加劑組成。其基本原理是:①依靠體系中鹽酸、磷酸及有機(jī)酸(甲酸、乙酸)溶蝕鐵質(zhì)、灰質(zhì)組分;②依靠體系的JH130砂巖緩速酸(氟硼酸)溶蝕硅質(zhì)、泥質(zhì)類的堵塞物;③依靠體系中添加劑實(shí)現(xiàn)滲透、增溶、乳化、清除殘余油及有機(jī)沉淀物。

多元復(fù)合酸利用多種酸液組分，“以強(qiáng)補(bǔ)弱，以弱抑強(qiáng)”，利用中強(qiáng)有機(jī)酸和無機(jī)酸逐級(jí)電離的特點(diǎn)，延緩與地層灰質(zhì)、鐵礦物的反應(yīng)速度，增大處理半徑;磷酸/聚磷酸與低碳有機(jī)酸進(jìn)入地層后，在較長時(shí)間內(nèi)保持酸液的低pH值，有效預(yù)防Fe3+和Fe2+的氫氧化物沉淀。因此特別適合酸敏地層的酸化解堵以及一般地層地深部處理。

3.2 酸液添加劑的優(yōu)選

酸液添加劑是在酸液中加入與之配伍并改變酸液某些性質(zhì)的化學(xué)試劑，如緩速酸、緩蝕劑、活性劑、復(fù)合添加劑、復(fù)合粘土穩(wěn)定劑、鐵螯劑等。

(1)有機(jī)酸解堵:C1～C4混合有機(jī)酸，是根據(jù)相似相溶原理復(fù)配而成。研究發(fā)現(xiàn)，液蠟裂解生成C5～C9脂肪酸或液蠟皂化反應(yīng)合成肥皂、洗衣粉過程中的回餾液中，含有C1～C4有機(jī)酸，通過控制回餾液成分，再添加部分化學(xué)試劑便復(fù)配成C1～C4混合有機(jī)酸解堵劑，由于該解堵劑最終來源于儲(chǔ)層原油，因此與儲(chǔ)層的配伍性較好，有關(guān)成分分析見表3。

從表3可以看出:C1～C4混合有機(jī)酸既具有酸的通性，可以酸化儲(chǔ)層巖石，又因含有有機(jī)溶劑、表面活性劑，能夠溶解有機(jī)質(zhì)，降低原油粘度，同時(shí)還含有不飽和烴類，可以通過加入其它的單體分子，在特殊條件下合成其它的化學(xué)試劑。

(2)多元復(fù)合酸解堵酸的性能評(píng)價(jià)

a.酸液抑制粘土膨脹能力的測(cè)定

圖1表明，多元復(fù)合酸與鹽酸一樣，都有一定抑制粘土膨脹的能力，并且隨著酸液與粘土作用時(shí)間增長，抑制速度逐漸加快;當(dāng)進(jìn)一步與粘土作用時(shí)，抑制速度緩慢降低。多元復(fù)合酸解堵酸體系中含有乳化劑，會(huì)吸附在粘土表面，影響了質(zhì)子與地層粘土的陽離子交換，因此，其抑制粘土膨脹的速度不如15%(ω)的HCl。

b.多元復(fù)合酸對(duì)復(fù)合堵塞物溶蝕能力評(píng)價(jià)

將碳酸鈣與膠質(zhì)瀝青混合，組成“復(fù)合堵塞物”后，繪制溶蝕速度與溶蝕時(shí)間的關(guān)系曲線關(guān)系曲線。

圖2和圖3表明多元復(fù)合酸對(duì)“復(fù)合堵塞物”有很好溶解能力。

c.多元復(fù)合酸解堵劑對(duì)滲透率的改善:

由表4可知，多元復(fù)合酸進(jìn)入地層后，溶解滯留于地層中的堵塞物，地層滲透率得到較大改善，比常規(guī)酸化要好得多。

d.多元復(fù)合酸其它性能

由于多元復(fù)合酸含有一定量的油，所以其密度低于水，粘度高于水。在體系中，由于含有陽離子型咪唑啉和其它表面活性劑，表面活性劑可以吸附在金屬表面，阻止多元復(fù)合酸質(zhì)子對(duì)金屬的腐蝕(如表5）。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施

典型井例:興58塊的興165井正常生產(chǎn)時(shí)日產(chǎn)油0.5t，氣1000m3。于2008年11月29日熱洗后生產(chǎn)17天后不出(該井泵深1600m，動(dòng)液面1400m)。分析認(rèn)為該井生產(chǎn)井段為高孔中滲油層，膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量為14.5%，地層水礦化度為6234.3mg/L，在油井生產(chǎn)過程中，由于洗壓井液污染及原油重質(zhì)組份滯留使油井近井地帶堵塞，造成油井不出。該井于2009年1月22日采取多元復(fù)合酸解堵措施。開井初期日產(chǎn)液6.2方，日產(chǎn)油2.1t。截止2009年7月，日產(chǎn)液6.7方，日產(chǎn)油1.7t，已累計(jì)增產(chǎn)原油431.9t。

4 經(jīng)濟(jì)效益

2009年初實(shí)施多元復(fù)合酸化解堵技術(shù)4口井，興165、興232、興244、雙21-36。投入措施資金30萬元，措施成功率100%。，增油1114.2t，增氣20，361方(折算增油16噸)，投入產(chǎn)出比1∶8.4(如表6）。

5 結(jié)語

多元復(fù)合酸酸化解堵技術(shù)在興隆臺(tái)采油廠取得了較好的應(yīng)用效果。作為一種新型的油井解堵技術(shù)，其具有性能穩(wěn)定、選擇性強(qiáng)、有效率高、適用性廣的特點(diǎn)，有推廣應(yīng)用的價(jià)值。