雙子表面活性劑在低滲透區塊注水井酸化增注中的應用效果評價

楊明（勝利油田 黃河鉆井總公司，山東 東營 370500）

渤南區塊位于山東省東營市河口區，構造上位于沾化凹陷渤南洼陷北部，北靠埕東凸起，南鄰渤南洼陷，主要含油層系為沙河街組沙三段。該區塊沙三段有效孔隙度15.1%，平均滲透率1.3*10-3um2，油藏埋深3350-3550m，巖石具有強親水特征，為中等水敏，是一個典型的深埋藏、特低滲透的巖性斷塊油藏。前期該區塊的注水井一直處于高壓欠注狀態，無法達到注水驅油的開發指標，因此如何在注水井的酸化增注作業過程中改進措施降低注水壓力、提高單井注水量成為一個急需解決的問題。

1 雙子表面活性劑作用原理簡述

通過化學鍵將兩個或兩個以上的同一或幾乎同一的表面活性劑單體，在親水頭基或靠近親水頭基附近用聯接基團將這兩親成份聯接在一起，形成的一種表面活性劑，稱為雙子表面活性劑。雙子表面活性劑是一類新型的表面活性劑，具有高的界面活性，耐溫150℃，耐礦化度80000 mg/L，是目前中低滲透油藏降壓增注用表活劑的首選。

低滲透儲層多呈親水性，一部分注水壓力來自于水濕巖石孔隙內表面水化層對水的吸附阻力，注水啟動壓力梯度相當程度上是克服水膜吸附阻力。同時，注入水進入巖石孔隙后，油流很容易在喉道處被截斷，形成油滴，堵塞吼道。由于雙子表面活性劑具有良好的界面性能，可以降低油水界面張力，消除油滴堵塞，同時雙子表面活性劑吸附到巖石表面上，可以摒除水膜吸附阻力，進而降低注水的壓力。室內實驗結果表明，雙子表面活性劑可將該區塊油水界面張力降至0.01mN/m 數量級。

2 雙子表面活性劑在注水井酸化增注中使用效果評價

2.1 義34-X20井

義34-X20 井區域構造為濟陽坳陷沾化凹陷渤南洼陷，局部構造位置為義34 斷塊，注水層位為ES3，有效孔隙度17.1%，平均滲透率為48.9*10-3um2，巖性為灰褐色油浸細砂巖、灰色泥灰巖。該井曾實施過三次酸化增注作業。其中第一次作業的主要目的是通過酸化解除近井地帶污染，增加單井注水量，提高注采井組開發效果，此次作業過程中并未配合使用雙子表面活性劑；第二次作業則是在未改變酸液主體構成和總體施工設計的情況下加入了正擠雙子表面活性劑的工序。

第一次酸化作業時的酸液配制如表1所示。

表1 酸液配制表

作業施工時的泵注順序依次為正替清洗液10m3、正擠前置酸30m3、正擠主體酸30m3、正擠注入水30m3，排量均為0.5-1.0m3/min。

第二次酸化作業時的酸液配制如表2 所示。同時，在酸化時配合使用了5t 雙子表面活性劑使用量，并加入100m3的清潔注入水進行稀釋。

表2 酸液配制表

作業施工時的泵注順序依次為正替前置酸10m3、正替主體酸1.5m3、正擠主體酸8.5m3、正擠雙子表面活性劑100m3、正擠注入水11m3，排量均為0.5-1.0m3/min。

義34-X20井在酸化作業后的降壓增注效果如表3所示。

表3 義34-X20井降壓增注效果對比

從降壓增注效果對比情況來看，在兩次作業未改變酸液主體構成和總體施工設計的情況下，雙子表面活性劑的使用在酸化措施中起到了比較明顯的降壓增注作用。同時，酸液使用量以及酸液和雙子表面活性劑注入順序的優化也對注水井降壓增注的效果產生積極影響。

2.2 義34-3-X7井

義34-3-X7井區域構造為濟陽坳陷沾化凹陷渤南洼陷，局部構造位置為義34斷塊，注水層位為ES3，有效孔隙度14.61%，平均滲透率為15.25*10-3um2。該井為34斷塊特低滲油藏義34塊南擴小井距井組沙三段4砂組CO2氣驅試驗井組的一口注氣井，于2009年2月完成射孔，累計排液21方，累油4噸。2010年12 月下入注氣管柱待注氣，后提出原井管柱轉注水，試驗小井距注水效果。其相鄰井義34-1-X5井轉注后僅注水400m3便因壓力高注不進。因此決定在轉注時就對該井實施雙子表面活性劑增注措施，解決該井注水問題，提高注采井組開發效果。此外，復合緩速酸使用量為5t，并加入20m3清潔注入水進行配制；雙子表面活性劑使用量為6t，并加入120m3的清潔注入水進行稀釋。

作業施工時的泵注順序依次為正替雙子表面活性劑10m3、正替前置酸0.5m3、正擠前置酸7.5m3、正擠復合緩速酸20m3、正擠前置酸10m3、正擠雙子表面活性劑110m3、正擠注入水11m3，排量均為0.5-1.0m3/min。

義34-3-X7井在酸化作業后的降壓增注效果。

從注水數據來看，該井降壓增注效果非常顯著，其注水壓力遠小于該區塊其它情況類似的注水井的高達30MPa 左右的注水壓力，并且該井實際日注水量也遠超日配注量。分析認為這主要是因為施工時增加了酸液和雙子表面活性劑的用量，并優化了泵注程序，并且為降低殘酸對地層的傷害，還增加了氮氣泡沫混排程序。

3 結語

注水井降壓增注是改善低滲透區塊水驅油效果和提高采收率的重要手段。為了實現降壓增注的目的，在水井酸化作業中配合使用雙子表面活性劑是一個非常有效的措施。通過對渤南低滲透區塊比較典型的兩口注水井在酸化作業中使用雙子表面活性劑后注水效果比對的評價，可以認為在酸化作業中配合使用雙子表面活性劑可以有效提高酸化的效果，更好的實現注水井降壓增注的目標。但同時也需認識到通過在一次酸化作業中加入雙子表面活性劑并不能一勞永逸的解決注水問題。因為前期注入的表面活性劑隨著注水量增大，濃度會逐漸降低，所以就需要在以后的作業中注入后續的雙子表面活性劑。此外，降壓增注效果顯著與否還與作業時酸液和雙子表面活性劑的使用量及泵注順序有密切關系，因此必須要根據每口注水井的實際井況來優化酸液配制和施工設計。

[1]李瑞冬等.低滲透油田雙子表面活性劑降壓增注實驗研究，2012年4月.

[2]趙劍曦.雜雙子表面活性劑的研究進展.化學進展，2005：17-6.

[3]湯元春等.低滲砂巖油藏酸化工藝技術的研究與實踐.石油地質與工程，2006：64-66.