低孔低滲油井酸化工藝與應(yīng)用探討

李有才 宋長(zhǎng)山 宋元新 黎軍容 張鳳

摘要：優(yōu)選綠色環(huán)保的酸化技術(shù)措施，使低孔低滲油井見到酸化施工的效果，達(dá)到增效的目標(biāo)。對(duì)酸化工藝技術(shù)措施進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)施分層酸化工藝技術(shù)措施，將低孔低滲油層細(xì)分層位進(jìn)行酸化，充分發(fā)揮酸液的化學(xué)溶蝕作用，達(dá)到酸化施工的效果。在酸化施工過(guò)程中，設(shè)法降低酸化施工的能量消耗，降低酸化作業(yè)施工的成本，提高低孔低滲油田的開發(fā)效率，才能更好地完成酸化作業(yè)施工的任務(wù)。

關(guān)鍵詞： 低孔低滲油井；分層酸化工藝技術(shù)；酸液體系；增產(chǎn)水平

酸化解堵工藝技術(shù)是解除油氣儲(chǔ)層近井地帶污染，恢復(fù)油氣井產(chǎn)能的一種有效措施。由于低孔低滲油井的產(chǎn)能低，影響到油田的生產(chǎn)，因此，需要采取必要的技術(shù)措施，提高低孔低滲油井的產(chǎn)量，才能達(dá)到油田生產(chǎn)的產(chǎn)能指標(biāo)，不斷提高油田生產(chǎn)的效率。通過(guò)大量的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，形成了適合油田不同油藏類型、不同堵塞特點(diǎn)的系列酸化解堵工藝技術(shù)。對(duì)低孔低滲油井實(shí)施酸化施工作業(yè)，提高油井儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率，達(dá)到增產(chǎn)的效果。

1地層堵塞的原因分析

就油氣層損害而言，地層堵塞是由儲(chǔ)層本身潛在的傷害因素和外界共同作用的結(jié)果。儲(chǔ)層本身的傷害因素包括儲(chǔ)層敏感性礦物、儲(chǔ)滲空間、巖石表面性質(zhì)及儲(chǔ)層流體性質(zhì)、儲(chǔ)層溫度、壓力等受外界條件影響導(dǎo)致儲(chǔ)層滲透性降低；而外在因素則指的是鉆井、固井、生產(chǎn)及修井等過(guò)程中外來(lái)流體與巖石或儲(chǔ)層流體不配伍，毛細(xì)管阻力以及固相顆粒對(duì)儲(chǔ)層滲流通道造成的堵塞。

1.1 鉆井泥漿固相顆粒、水泥封層固相顆粒及泥漿和水泥漿濾液對(duì)儲(chǔ)層滲透率的損害

淺層高孔高滲儲(chǔ)層，在鉆井過(guò)程中，受泥漿固相顆粒污染極為嚴(yán)重。儲(chǔ)層孔喉半徑為13.7～44.2μm，泥漿中固相顆粒平均粒徑為10～40μm，鉆井過(guò)程中較大密度的泥漿固相顆粒及其濾液極易進(jìn)入儲(chǔ)層，堵塞半徑相對(duì)較小，致使近井地帶的滲透率大幅度下降。另外，在油藏物性較好的區(qū)塊實(shí)施老井挖潛措施時(shí)，對(duì)于高含水井找水后通常采用水泥進(jìn)行封層并對(duì)有潛力的層重新補(bǔ)孔。在施工過(guò)程中，水泥固相顆粒及水泥漿濾液對(duì)儲(chǔ)層近井地帶滲透率的損壞也相當(dāng)嚴(yán)重。

1.2外來(lái)流體對(duì)儲(chǔ)層滲透率損害

外來(lái)流體主要是指完井、試油、生產(chǎn)及修井過(guò)程中洗井液、壓井液等外來(lái)的各種水基工作液。由于強(qiáng)水敏和中低孔滲的油層特性，受上述外來(lái)流體的傷害尤為突出。外來(lái)流體對(duì)各區(qū)塊油層都有不同程度的污染。

1.3正常生產(chǎn)過(guò)程中微粒運(yùn)移對(duì)儲(chǔ)層的傷害

生產(chǎn)過(guò)程中的微粒運(yùn)移是指儲(chǔ)層中粘土礦物或微細(xì)顆粒，如石英、長(zhǎng)石等隨著流體逐漸產(chǎn)出，其中一部分與原油混合形成油泥沉積在近井地帶，造成儲(chǔ)層滲透率的下降。這種堵塞極易發(fā)生在儲(chǔ)層膠結(jié)疏松的稠油油藏。

2 低孔低滲油井的生產(chǎn)

由于低孔低滲油層的儲(chǔ)量動(dòng)用程度低，未動(dòng)用的程度高，通過(guò)酸化作業(yè)施工，能夠提高油層的開采程度，達(dá)到增效的效果。如果儲(chǔ)層的碳酸鹽巖的含量高，通過(guò)酸液的化學(xué)溶蝕作用，很容易提高儲(chǔ)層的滲透性，達(dá)到開采的條件，對(duì)提高油井的產(chǎn)能是有利的。低孔低滲油井產(chǎn)量比較低，注水開發(fā)過(guò)程中，很難見到水驅(qū)開發(fā)的效果。油流在巖石孔隙中流動(dòng)的阻力大，流動(dòng)速度慢，導(dǎo)致油井的產(chǎn)能下降。需要采取必要的增產(chǎn)技術(shù)措施，才能提高油井的產(chǎn)量，滿足低孔低滲油田開發(fā)的技術(shù)要求。低孔低滲油井儲(chǔ)層的孔隙半徑小，孔侯的節(jié)流作用，導(dǎo)致流體流動(dòng)的阻力大，通過(guò)酸化作業(yè)施工，增大孔侯半徑，也需要注意儲(chǔ)層的污染問(wèn)題，因此，必須重視排酸的作業(yè)過(guò)程，防止酸液殘留，更腐蝕油層，而且大量的殘酸對(duì)管柱和設(shè)備也會(huì)造成嚴(yán)重的腐蝕，影響油井生產(chǎn)的順利實(shí)施。

3 低孔低滲油井酸化工藝技術(shù)探討

對(duì)低孔低滲油井進(jìn)行酸化施工，通過(guò)改進(jìn)和應(yīng)用優(yōu)質(zhì)的酸液體系，減少對(duì)儲(chǔ)層的傷害，減少含氟酸對(duì)儲(chǔ)層的傷害，充分發(fā)揮鹽酸、硝酸的作用，達(dá)到預(yù)期的酸化施工效果，提高低孔低滲油層的滲透性，達(dá)到增產(chǎn)的效果。酸化施工作業(yè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，尤其針對(duì)低孔低滲油井實(shí)施酸化作業(yè)，必須針對(duì)儲(chǔ)層的地質(zhì)特征，采取最優(yōu)的酸液設(shè)計(jì)，使其能夠更好地和儲(chǔ)層中的物質(zhì)發(fā)生酸化溶蝕作用，才能提高儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率。對(duì)酸化前的預(yù)處理技術(shù)和酸化施工后的油層保護(hù)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)對(duì)酸化作業(yè)施工的整體優(yōu)化，使其達(dá)到最佳的酸化作業(yè)施工效果，使低孔低滲油井的產(chǎn)能得到大幅度提高，體現(xiàn)酸化施工的效果。

3.1 低孔低滲油井酸化工藝技術(shù)優(yōu)選

靈活應(yīng)用酸化工藝技術(shù)措施，獲得最佳的酸化施工效果。對(duì)于低滲透的薄差油層的酸化施工，可以實(shí)施分層酸化工藝技術(shù)措施，可以實(shí)施多種酸的叉酸化施工技術(shù)，解決儲(chǔ)層之間的矛盾，更好地發(fā)揮酸液的化學(xué)溶蝕作用，提高儲(chǔ)層的滲透性，達(dá)到增產(chǎn)的效果。對(duì)低孔低滲油井的酸化施工，可以實(shí)施籠統(tǒng)的酸化施工作業(yè)技術(shù)，將整個(gè)油井作為一個(gè)儲(chǔ)層進(jìn)行酸化作業(yè)，還可以實(shí)施分層酸化設(shè)計(jì)，利用分層酸化管柱，對(duì)不同的層段采用不同的酸液進(jìn)行處理，提高酸化措施的針對(duì)性。對(duì)不同儲(chǔ)層的巖石結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，使其達(dá)到最佳的酸化溶蝕的效果，提高儲(chǔ)層的滲透性，而達(dá)到增效的狀態(tài)。

3.2 低孔低滲油井酸化管柱設(shè)計(jì)

依據(jù)油井儲(chǔ)層的特點(diǎn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)酸化管柱，應(yīng)用細(xì)分深度酸化管柱進(jìn)行深度的酸化處理，而應(yīng)用細(xì)分分采為基礎(chǔ)的酸化管柱設(shè)計(jì)，符合油井自身的特點(diǎn)，達(dá)到預(yù)期的酸化施工效果。分層酸化的多層管柱，保護(hù)原來(lái)的產(chǎn)液層，減少對(duì)儲(chǔ)層的傷害，提高儲(chǔ)層的滲透性，經(jīng)過(guò)酸化施工后，單獨(dú)下泵生產(chǎn)酸化層，驗(yàn)證分層酸化的效果，經(jīng)過(guò)油田生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)，取得最佳的酸化增產(chǎn)效果。

3.3 殘酸處理工藝技術(shù)措施

由于酸化施工過(guò)程中，選擇鹽酸、硝酸或者土酸酸化施工，通過(guò)對(duì)儲(chǔ)層的酸液溶蝕作用，將巖石膠結(jié)物溶蝕掉，提高儲(chǔ)層的滲透性，使孔隙度和滲透率提高，才能達(dá)到酸化施工的效果。而通過(guò)排酸處理，將酸化施工作業(yè)后，殘余的酸液排出，才能恢復(fù)井筒的正常生產(chǎn)狀態(tài)。在進(jìn)行酸化施工作業(yè)后，酸化管柱中留有殘酸，對(duì)其進(jìn)行有效地處理，才能防止對(duì)管柱設(shè)備的腐蝕，同時(shí)防止殘酸對(duì)儲(chǔ)層造成的污染，必須采取有效的技術(shù)措施進(jìn)行殘酸的返排，達(dá)到替噴的效果。如果將殘酸和堿液中和反應(yīng)后，隨意排放會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染。將酸化施工排出的殘酸進(jìn)行合理的處置，才能避免導(dǎo)致環(huán)境污染，提高殘酸的應(yīng)用價(jià)值，降低油井酸化過(guò)程中的能量損失。具體的處理方式是將殘酸經(jīng)過(guò)除油、中和、絮凝、沉淀、過(guò)濾、回注的工序，使其達(dá)到注入水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，而將其注入到油層中，實(shí)現(xiàn)水驅(qū)的開發(fā)效果。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)低孔低滲油井酸化工藝技術(shù)的探討，通過(guò)酸化施工作業(yè)，改善低孔低滲油井的生產(chǎn)狀況，提高油井的產(chǎn)能，滿足油田開發(fā)的需要。針對(duì)低孔低滲油井的特點(diǎn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)酸化處理工藝技術(shù)措施，通過(guò)酸液的組合形式，提高酸化處理的效果。而對(duì)后續(xù)的排酸處理，避免導(dǎo)致環(huán)境污染，而提高油井酸化施工的環(huán)保特性。化施工作業(yè)是低孔低滲油井增效的有效技術(shù)措施，通過(guò)油田生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)踐研究，獲得更高的增產(chǎn)水平。對(duì)酸化施工工序進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測(cè)，防止殘酸對(duì)管柱和設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕，解決酸化后的油井生產(chǎn)問(wèn)題，才能達(dá)到預(yù)期的采油效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉慶波.新民特低滲透油藏酸化解堵技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 大慶 ：東北石油大學(xué)，2013.