油井酸化轉向劑在吉林油田的應用

王憲峰，胡之力

（1.吉林油田公司 新木采油廠，吉林 松原 138000；2.吉林省環宇石油裝備技術服務有限公司，吉林 松原 138000）

油水井酸化是油田開發過程中不可缺少的增產措施之一。目的是解除近井地帶的損害，以提高油井產量和水井的注入能力。對于長期開發的油水井，在非均質地層中存在著水竄通道和大孔道，在酸液注入過程中，酸液沿大孔道和裂縫中指進，中低滲透層位不受效。為增大酸液在地層的覆蓋率和多層酸化的目的。較適用的方法是加入酸液轉向劑-即暫堵劑，使油井各層滲透率接近一致，酸液能進入需要酸化的地層，達到全井酸化的效果。為此，選擇高效、廉價的酸液轉向劑是油水井酸化的研究課題之一。

吉林油田油水井酸化是主要增產措施之一，酸化工藝中采用不同種類的酸液轉向劑，取得了較好的酸化效果和經濟效益。

1 酸液轉向劑的作用原理

在籠統酸化過程中，根據流動阻力最低原理，酸液主要進入裂縫發育和高滲透層位，大孔道為主要產水層，不需要酸化。過多進入酸液易產生二次傷害。而中低滲透層酸液進入較少或根本不能進入，即使對單一層酸化，由于層內滲透性差異，酸液也優先進入高滲透層位，中低滲透層進入較少，大大影響酸化效果。為解決上述矛盾，達到各層位均勻布酸目的，酸化過程中，注酸液轉向劑-暫堵劑，優先進入高滲透層的酸液轉向劑，對高滲層產生暫時封堵，使不同層位的滲透能力接近相等，使后續注入的酸液，均勻進入各油層，從而提高了酸化效果。

轉向劑對地層暫堵機理不同，粉末狀的酸液轉向劑對地層暫堵作用是在高滲透層和裂縫的表面上建立濾餅，從而起到暫堵作用，顆粒狀轉向劑在地層中產生橋堵作用或對炮眼產生封堵作用。泡沫轉向劑在地層中形成泡沫，優先進入高滲透層，利用泡沫的賈敏效應，起到酸液轉向作用。不同的酸液轉向劑分別具有可水溶性或油溶性的特點,當酸化結束后,可自行溶解,不對地層產生損害;對于泡沫酸液轉向劑,在地層中存在一定時間會自行消泡。

作為酸液轉向劑，首先要注入方便，對高滲透層能起到暫堵作用，二是完成酸液轉向作用后，能自動解除對地層的暫堵，不對地層產生二次損害。

2 不同種類酸液轉向劑的應用

酸液轉向劑種類較多,主要是水溶性轉向劑、油溶性轉向劑、酸溶性轉向劑、堿溶性轉向劑、雙溶性轉向劑等。吉林油田酸化中常用的酸液轉向劑主要有3大類：水溶性轉向劑、油溶性轉向劑、泡沫轉向劑等。

2.1 水溶性轉向劑

DXS-1型酸液轉向劑為水溶性酸液轉向劑。該劑由水溶性高分子、交聯劑、填充劑等制成，根據需要，制成不同粒徑的顆粒。

該產品在常溫水中，溶解速度極慢，DXS-1型酸液轉向劑的水溶液加溫到70℃以上時，6h后大量溶解，12h后基本完全溶解。該類酸液轉向劑在6h后不能起到暫堵作用。該轉向劑可在70℃以下地層中應用。吉林油田油井酸化注酸過程一般不超過3h，所以完全可滿足酸液的施工過程所需要的時間。

DXS-1型酸液轉向劑用量少，主要對井筒炮眼產生封堵。每米油層用量一般在3～5kg左右。同時，該劑密度1.03g·cm-3,可在液體中懸浮。尤其是在流動過程中，不會出現沉積的現象。

注入工藝：在酸泵出口處，加入一個特制的射流裝置，按油層厚度計算用量，將設計量的酸液轉向劑射入酸化井中。

該酸化轉向技術在2005年3月，在吉林油田新民采油廠+53-21井首次應用。酸化前試擠油井清洗劑，注入壓力為零，說明地層存在高滲透層。按每米油層5kg，加入DXS-1型酸液轉向劑后繼續注入酸液，壓力上升至10MPa。直到施工結束。說明轉向劑在高滲透層產生封堵，提高了酸液的覆蓋率。酸化后，油井產量由酸化前產量3.3/2.5提高至11.3/6.1,日增油3.7t。累計增油538t，有效期13個月。

DXS-1型酸液轉向劑于2005年至2009年，在吉林油田新民、新立等采油廠油井酸化應用96井次，有效率達88.5%。

2.2 油溶性轉向劑

2.2.1 蠟球 蠟球酸液轉向劑直徑2～3mm球形顆粒，由不同軟化點石蠟和添加劑制成，質地較軟。可在原油中和一定溫度下溶解。根據不同地層溫度，采用不同軟化點蠟球。該轉向劑密度小，易于在液體中懸浮。在原油中，12h可完全溶解。對地層無損害。該轉向劑主要是封堵井筒炮眼和裂縫，每米油層用量5～7kg。注入時，按設計量在酸泵的入口處，用漏斗加入泵入地層。該劑于2004～2006年分別在新民采油廠、吉林省石油天然氣有限責任公司進行油井酸化22井次，酸化效果較好，加入轉向劑較不加轉向劑的酸化油井相比，平均單井酸化提高產量30%以上。但由于該劑價格昂貴，使用受到限制。

2.2.2 油溶性樹脂 油溶性樹脂也是吉林油田常用的酸液轉向劑，有不同的軟化點，分別為90℃和120℃。油溶性樹脂可根據油井需求，制成不同粒徑的粉末。該劑密度小，易于注入。在原油中12h后可溶解90%以上?？勺孕薪舛?。泵入方法同蠟球。該酸液轉向劑是通過在裂縫和大孔道中形成濾餅，以達到封堵效果。該轉向劑每米油層用量為10～20kg。該類轉向劑成本較低，加入工藝簡便，在2006年以來在吉林油田油井酸化應用較多的酸液轉向劑。是吉林油田新民采油廠、新立采油廠、扶余采油廠、吉林省石油天然氣有限責任公司等油井酸化的主要酸液轉向劑之一。據不完全統計，應用井次在300口以上，有效率79%。

2.3 泡沫轉向劑

泡沫轉向劑的轉向原理是：在油井酸化施工過程中，注入氣體和起泡劑，在泵入過程中，形成泡沫。根據流動阻力最低原理，注入的泡沫液優先進入大孔道和高滲透層，并形成較高的的壓力。泡沫在油層孔隙中產生賈敏效應，達到封堵高滲透層的目的。使后續流體轉向。達到均勻布酸的目的,同時可增加地層能量，為一種增能酸液轉向劑。

泡沫轉向劑多以N2、CO2等為氣源。在酸化過程中，需要相應的注氣設備，且注入價格較高，大大增加酸化的成本。從經濟效益方面考慮，應用受到了限制。

吉林油田近年來研制了自產氣泡沫酸化，自產氣泡沫酸化是利用可溶性小分子有機酸鹽，該物質在酸液中或在57℃分解產生氣體。產生的氣體主要為CO2，氣體與注入液中的起泡劑形成穩定的泡沫。起到泡沫轉向作用。副產物為可以起到防膨作用。由于氣體的產生，增加了地層的彈性驅動能量，并利于酸液的返排，同時，CO2還具有原油降粘的作用。所以采用該體系酸液轉向，起到了一劑多能的效果。該類酸液轉向劑，施工過程在前置液加入了產氣劑和起泡劑，即可完成酸液轉向。大大簡化了泡沫轉向的施工過程，降低了泡沫轉向的施工成本。

該技術在2008年首次在新民采油廠+13-08、+59-029和+33-06[2]等3口油井進行了泡沫酸化轉向技術，酸化時注入壓力升，高酸化后產量明顯增加。該技術在吉林油田新民采油廠應用18井次、新木采油廠6井次、新立采油廠16井次、億陽油田8井次，均取得了較好的酸化效果。

3 酸液轉向劑的加入時機

根據不同酸化井，酸液轉向劑應實時加入。吉林油田油井酸化多為不動管柱酸化，判斷酸化過程中是否加入轉向劑和何時加入酸液轉向劑。通常是通過酸化前對酸化井進行試擠來完成。

試擠的目的：酸化前，對井筒清洗是保證酸化效果的一個重要步驟。試擠過程首先是對井管進行清洗過程，提高酸化的效果。試擠的另一個目的就是對酸化井地層非均質性進行判斷。通過試擠壓力變化情況，來判斷暫堵劑加入時機。

試擠大致分為3種情況：（1）試擠時，油井壓力不升高或很低，通常低于該區塊的平均注入壓力。說明該井存在大孔道和裂縫，或地層虧空嚴重；（2）注入一定量時壓力先升后降，說明試擠液將近井地帶臟物替入地層后，試擠液進入大孔道和裂縫；（3）試擠過程中壓力逐漸升高。

對第一種情況，在油井進行酸化前，首先投入酸液轉向劑，以暫堵高滲透條帶和裂縫，保證酸液進入在各層段均勻布酸。在吉林省石油天然氣有限責任公司酸化施工井試擠多為該類情況，一般注入10方以內試擠液注入壓力為零。說明該區塊地層虧空較嚴重，存在裂縫和大孔道，為此，酸化前就加入酸液轉向劑。

對第二種情況，酸化過程中按施工程序施工，當注入壓力降低后，實時加入酸液轉向劑，從而達到提高酸液覆蓋率的目的。在新民采油廠、新立采油廠此類情況較多，在酸化施工過程中，根據注入工作液時壓力的變化，實時加入酸液轉向劑。

對第三種情況，如酸化整個過程，注入壓力不降低，可不加酸化轉向劑，對于含水超過70%的油井，要實時加入轉向劑。

為保證酸化效果，試擠液中采用地層水，并加入助排劑和黏土防膨劑，以防止對地層損害。

4 結語

（1）由于地層的非均質性，在籠統酸化過程中，應考慮加入酸液轉向劑。根據不同地層情況，選擇不同類型的酸液轉向劑。

（2）不同酸化井，酸液轉向劑加入時機不同，在酸化前，通過對酸化井試擠情況決定加入轉向劑的時機-即實時加入酸液轉向劑。

（3）自產泡沫酸化的施工過程與酸化工藝相同，施工方便，增產效果最好。建議酸液轉向劑的應用應以泡沫轉向劑為主，尤其是對薄油層酸化，固體類轉向劑進入地層量不好控制，對地層易產生傷害。泡沫轉向劑對地層傷害小，并能起到增能的作用，會大大提高酸化效果。

［1］胡之力，等.油田化學劑及應用［M］.長春：吉林人民出版社，1998.166-204.

［2］胡之力，等.自產氣泡沫酸酸化技術［J］.石油鉆采工藝,2010,（1）:85-88.

［3］陳緒清，等.油溶性暫堵劑YRC-1的性能及應用研究［J］.西南石油大學學報（自然科學版），2009，（10）:19；39;142.

［4］米卡爾J.埃克諾米德期、肯尼斯G.諾爾特著（張保平，等譯）.油藏增產措施［M］.北京：石油工業出版社，2002.703-710.