暫堵酸化技術(shù)在杜16塊杜家臺油藏的應(yīng)用

沈 文 敏

（中國石油遼河油田公司曙光采油廠， 遼寧 盤錦 124109）

暫堵酸化技術(shù)在杜16塊杜家臺油藏的應(yīng)用

沈 文 敏

（中國石油遼河油田公司曙光采油廠， 遼寧 盤錦 124109）

針對杜 16塊杜家臺油層縱向滲透率差異較大，部分井各層發(fā)育不明顯，不具備工具卡封條件的具體狀況，研制了新型的暫堵劑，對高滲透層具有暫時封堵，又能在生產(chǎn)過程中自己解除。通過暫堵與解堵相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對高滲層的暫時封堵，對低滲透層的油層改造一次完成。現(xiàn)場試驗(yàn)見到良好的措施效果，具有廣闊的推廣前景。

暫堵；酸化；杜家臺油藏

杜16塊隸屬于曙三區(qū)稀油區(qū)塊，開發(fā)目的層為下第三系沙河街組四段杜家臺油層，油層埋深950~1 700 m，含油面積4.19 km2，地質(zhì)儲量546× 104t。杜家臺油層平均空氣滲透率1.071 μm2，孔隙度27%，粒度中值0.160 3 mm，分選系數(shù)1.67，縱向上滲透率變化大，杜Ⅱ、杜Ⅲ組相對較好，空氣滲透率分別為1.075, 1.157 μm2，杜Ⅰ組最差，空氣滲透率為0.859 μm2。泥質(zhì)含量13.85%，儲層膠結(jié)疏松，砂嚴(yán)重。地面脫氣原油密度0.902 9 g/cm3，粘度169.81 mPa·s，瀝青+膠質(zhì)含量33.44%，凝固點(diǎn)26 ℃。地層水平均總礦化度5 251 mg/L，氯離子含量1 100 mg/L，碳酸氫根含量2 285 mg/L。水型NaHCO3。

油藏結(jié)構(gòu)以大孔隙、粗喉道為主，具有較高的滲透率。但滲透率變異系數(shù)大:1.24，級差大：32.8，突進(jìn)系數(shù)高：3.75，儲層非均質(zhì)性強(qiáng)，導(dǎo)致儲層內(nèi)部水驅(qū)不均，縱向動用程度不同。 統(tǒng)計近年的吸水、產(chǎn)液剖面及側(cè)鉆井資料，杜Ⅱ8-11動用程度78.1%，杜Ⅱ1-4動用程度 63.9%，其它砂巖組動用程度均低于60%，縱向上動用差異較大。

隨著油田的持續(xù)開發(fā)，在鉆井作業(yè)、采油生產(chǎn)、修井作業(yè)及油井措施過程中，外來流體及油層流體本身必然對油層造成不同程度的傷害，其原因之一是外來液體或固體侵入造成的傷害：如鉆井液的漏失及浸泡，修井液及洗井液的不配伍性傷害及注入各類化工類增產(chǎn)藥劑等；另外，生產(chǎn)過程中油藏粘土的水化膨脹、顆粒運(yùn)移、結(jié)垢以及蠟、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)析出等造成的油層傷害等。

由于油層縱向滲透率差異較大，部分井小層發(fā)育不明顯，以及受套管變形的油井狀況限制，不具備工具卡封條件，而籠統(tǒng)油層解堵工藝很難作用于儲層的低滲透部分，而低滲透儲層正是需要改造的部分。

1 技術(shù)原理

暫堵酸化技術(shù)先向地層加入我們研制的新型屏蔽暫堵劑，它不受油層空隙的大小的影響，在 pH控制下析出交聯(lián)，對儲層的大孔道或高滲透帶進(jìn)行暫堵，迫使后續(xù)的解堵劑轉(zhuǎn)向低滲透帶，對低滲透層進(jìn)行改造。在油井正常生產(chǎn)過程中，隨著產(chǎn)出液pH的變化，可自行解除，恢復(fù)封堵層產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)油層的暫堵酸化

[1,[2]。

暫堵酸化其關(guān)鍵技術(shù)是暫堵劑在酸性條件下保持惰性及具有有效的封堵儲層有能力。

2 室內(nèi)評價

2.1 暫堵劑組成及性能評價

2.1.1 屏蔽暫堵劑

樹脂類顆粒堵劑的封堵效果受堵劑用數(shù)量、顆粒粒徑大小及粒徑分布影響較大，而油層空隙的大小及類型又難以確定。研制了新型暫堵劑體系，配方組份包括主劑，性能調(diào)節(jié)劑，活性填充劑，調(diào)節(jié)劑等多種無機(jī)、有機(jī)成份。通過有機(jī)和無機(jī)材料的協(xié)同效應(yīng)，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)，在油層中形成抗壓強(qiáng)度高、有效期可控的封堵屏障，具有暫堵、封堵的雙重特點(diǎn)。

2.1.2 暫堵劑室內(nèi)性能評價

采用兩塊Φ25 mm×150 mm不同滲透率人造巖芯進(jìn)行并聯(lián)巖芯流動試驗(yàn),在同樣的壓差下向兩塊巖芯同時進(jìn)行驅(qū)替試驗(yàn)

[4]。先用5%NH4Cl飽和溶液，測定其水相滲透率。再注屏蔽暫堵劑溶液 0.3PV，注入6%HCL溶液0.1PV，測定此時的滲透率。最后用清水反向注入，帶壓力穩(wěn)定后，測定此時巖芯的滲透率。測定結(jié)果如表1。

表1 巖芯封堵試驗(yàn)結(jié)果Table1 Core block test results

從表1數(shù)據(jù)可知，采用兩個不同滲透率的巖芯，注入暫堵劑后，對高滲巖芯正向封堵率達(dá)到95.3%，待反向注入清水時，巖芯的滲透率得到恢復(fù)，最終巖芯傷害率在 4.7%，而低滲巖芯正向封堵率只有8.4%，待反向注入清水時，巖芯的滲透率得到恢復(fù)，最終巖芯傷害率在3.3%左右。試驗(yàn)表明具有良好的暫堵及自解除作用。

2.2 酸化解堵劑

采用強(qiáng)酸和弱酸合理配伍，降低了酸的反應(yīng)速度，有較好的緩速性能，能進(jìn)行油層深部酸化

[3][5]。添加防乳化劑有效地防止酸液和原油接觸后的乳化堵塞、粘土穩(wěn)定劑有效穩(wěn)定地層粘土，防止粘土的膨脹和運(yùn)移。

2.2.1 巖芯溶蝕率測定

采用曙22巖芯粉為試驗(yàn)樣品，按固液比為1.5 g巖樣/10 mL酸液，酸液體積不超過30 mL, 在50 ℃條件下反應(yīng)4 h。數(shù)據(jù)見表2。對巖粉溶蝕率結(jié)果表明：隨著酸化解堵劑濃度的增加，溶蝕率上升，當(dāng)濃度采用10%（w/w），既滿足溶解巖石的能力，又能保證巖石骨架。

表2 巖芯溶蝕率測定結(jié)果Table 2 Core results of determination of dissolution rate

2.2.2 腐蝕率測定

參照 SY/T5405-1996“酸化緩蝕劑評價指標(biāo)和試驗(yàn)方法”進(jìn)行腐蝕率測定。

試驗(yàn)溫度為 50 ℃和常壓、靜態(tài)下，解堵劑對N80鋼片的腐蝕速度為2.45 g/(m2·h)，遠(yuǎn)小于部標(biāo)(<10 g/(m2·h))，表面該體系具有較好的緩蝕性能。

2.2.3 酸渣測定

取25 mL杜16塊脫水原油與25 mL解堵劑一起加入100 mL刻度的比色管中充分搖動，在50 ℃條件下靜放12 h后，用0.22 μm標(biāo)準(zhǔn)篩網(wǎng)過篩觀察有無酸渣形成。結(jié)果表明無酸渣生成。

3 現(xiàn)場應(yīng)用情況及效果分析

3.1 選井原則

(1) 油井產(chǎn)量明顯降低，存在油層污染。

(2) 縱向滲透率級差大，層間矛盾突出。

3.2 現(xiàn)場試驗(yàn)

曙3-5-09C井屬杜16區(qū)塊DJ油層一口稀油井，生產(chǎn)井段1 600.5～16 85.3 m 油層厚度21.6 m/13層，測試資料表明 杜II8-11、11-12與水井對應(yīng)較好，杜III3-5、13-17與注水井對應(yīng)關(guān)系較弱。側(cè)鉆生產(chǎn)井不能進(jìn)行機(jī)械分層處理，為改善層間矛盾，挖掘油層潛力,故進(jìn)行暫堵酸化措施。

圖1 曙3-5-09C現(xiàn)場施工壓力曲線Fig.1 S3-5-09C construction pressure curve

該井措施前產(chǎn)液量12.9 t/d，產(chǎn)油量0.3 t/d,正擠暫堵劑16 t，注隔離液3 m3，再正擠油層處理劑45 t，頂替15 m3，施工壓力曲線圖1。從圖1可以看出，施工壓力呈現(xiàn)先升高再降低的過程，符合先暫堵后酸化的設(shè)計要求。措施后累增油2 020 t，見到良好的措施效果。

4 結(jié) 論

通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)場應(yīng)用，可以得出以下幾點(diǎn)認(rèn)識：

（1）暫堵劑依靠地層流體的pH值即可達(dá)到暫堵和解堵的目的,其暫堵率≥95%。而在生產(chǎn)過程中自行解除、恢復(fù)油層產(chǎn)能。

（2）暫堵酸化技術(shù)施工簡單,操作易行,無需進(jìn)行其他分段措施，實(shí)現(xiàn)對高滲層的暫時封堵，對低滲透層的油層改造。

（3）暫堵酸化技術(shù)可以有效地改善過去傳統(tǒng)酸化存在的缺點(diǎn),達(dá)到均勻布酸提高吸酸剖面,改善各層滲透率,進(jìn)一步提高酸化效果的目的。

［1］任小強(qiáng)，梁東亮，朱好陽,等.暫堵酸化技術(shù)在水平井酸化中的應(yīng)用[J].油氣井測試，2009，18（1）： 64-65.

［2］李長忠，鄭剛，宋中明,等.ZDJ-1暫堵劑在暫堵酸化工藝技術(shù)中的研究及應(yīng)用[J].石油化工應(yīng)用，2006(2)：11-14.

［3］張義祥，張喜瑞，郎寶山,等.DLA型解堵劑在曙光油田大凌河油層的應(yīng)用[J].油田化學(xué), 2002,19(3):222-223.

［4］趙立強(qiáng)，鐘雙飛，潘清川,等.暫堵酸化試驗(yàn)研究[J].西南石油學(xué)院學(xué)報，1995，17(1):56-61.

［5］龔險峰.封堵-酸化綜合改善剖面工藝技術(shù)[J].鉆采工藝，2004，27(2):39-41.

Application of Temporary Plugging Acidizing Technology In Block Du16 of Dujiatai Oil Reservoir

SHEN Wen-min
（PetroChina Liaohe Oilfield Company Shuguang Oil Production Factory, Liaoning Panjin 124109，China）

There is larger difference of the vertical permeability in block Du16 of Dujiatai reservoir，the reservoir development is not obvious at all layers, so a new type of temporary plugging agent has been developed, the temporary plugging agent can be used in temporary plugging of high permeability formation and plug removal by itself in the production process. Through combination of plugging and plug removal, temporary plugging of high permeability formation can be realized; reconstruction of low permeability reservoirs can be once completed. Field tests show that the temporary plugging agent has good application effect and broad promotion prospect.

Temporary plugging；Acidizing; Dujiatiai oil reservoir

TE 34

A

1671-0460（2012）05-0527-04

2011-12-02

沈文敏（1965-），男，遼寧盤錦人，高級工程師，1992畢業(yè)于西南石油學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，研究方向：從事采油工藝管理工作。E-mail：shenwenmin@petrochiuna.com.cn，電話：0427-7539963。