火驅大修井泥漿污染綜合治理技術研究與應用

吳冬

摘 要：針對曙光油田火驅區域部分預轉驅井進行后大修后吞吐過程中注汽壓力普遍偏高，甚至超過該井第一輪注汽壓力，嚴重影響后續轉驅。開展了火驅大修井泥漿污染綜合治理技術的研究。成功研發出新型高效復合解堵劑體系，保證常規解堵劑性能的同時，還具有較高的泥漿溶蝕率及粘土穩定性。現場應用8口井，措施效果良好，為火驅井網完善提供了有力技術支撐。

關鍵詞：火驅區域；大修；泥漿污染；解堵；曙光油田

前言

曙光油田火驅區域自2005年在杜66塊杜家臺油層開展常規火驅先導試驗以來，各種開發問題不斷凸顯，其中部分預轉驅井因長期吞吐生產導致套管損壞，為保證井網完善程度，此類井必須進行大修作業。但曙采火驅區塊平均孔隙度25%，滲透率0.781μm2，平均泥質含量28%，目前地層壓力僅為1.21MPa，大修過程中，因泥漿比重大極易造成儲層污染使滲透性降低，導致油井低產甚至不出。統計數據顯示，曙采火驅區塊大修后泥漿污染井比例達到36%，油井大修后吞吐過程中注汽壓力普遍偏高，甚至有的超過該井第一輪注汽壓力，對后續轉驅造成極大影響。以往采用常規酸液體系處理效果不佳。為此，從根本入手，開展了火驅大修井泥漿污染綜合治理技術的研究，尋找解除泥漿、碎屑顆粒、固井水泥等對油層造成綜合性傷害的新途徑，以恢復油層滲流能力，對保障油井正常生產，完善火驅井網，提升區塊整體開發效果具有重要意義。

1 火驅大修井泥漿污染綜合治理技術

1.1技術機理

針對泥漿侵入地層造成油層污染的問題，經大量室內試驗，成功研制出以低碳復合有機酸、氫氟酸、氟硼酸、鹽酸為主體，高效緩蝕劑、表面活性劑、防膨劑等相關助劑復配而成的高效復合解堵劑體系。

（1）油層自身改造

常規無機酸化采用鹽酸和氫氟酸，反應速度快，溶蝕能力強。高效復合解堵劑體系中的氫氟酸、氟硼酸的存在能夠有效溶解粘土礦物，解除泥漿污染。

（2）改變巖石表面潤濕性，減小油流阻力。

大修泥漿在油層中以乳狀液形式存在，添加適量破乳劑，解除乳液污染，使處理液充分發揮作用；同時添加表面活性劑，有效分散瀝青質、膠質、蠟等重質有機物，降低原油粘度，清除巖石表面乳化層，對巖石起潤濕反轉作用，進一步減小油流阻力。

（3）防止酸渣形成，避免二次沉淀。

研制出的高效復合解堵劑體系中添加了離子螯合劑、抗酸渣劑，可有效防止產生鐵、鈣質等二次沉淀及酸渣的形成。

此外，防膨劑等助劑的添加，對儲層的粘土膨脹運移具有較強的抑制性，并對已經膨脹的粘土具有一定的收縮作用。

1.2 復合解堵劑體系室內性能評價

1.2.1巖心溶蝕性能評價

試驗得出，高效復合解堵劑體系由于添加了適量緩速酸，12h內巖心溶蝕率增長緩慢，具有較好的緩速作用；12h后，其巖心溶蝕率迅速增大，明顯高于常規土酸的巖心溶蝕率。

1.2.2泥漿溶蝕率測定

選取火驅區塊大修井泥漿樣本，室內模擬對地層造成的綜合性堵塞，進行對比試驗。數據顯示常規土酸體系泥漿溶蝕率僅為40.5%，而研制出的高效復合解堵劑體系泥漿溶蝕率可達80%以上，是常規土酸的2倍以上。

1.2.3緩蝕性能評價

按SY/Y5405-2006標準，選用N80鋼片，60℃條件下進行測試。由于解堵劑體系中添加有一定量的優質緩蝕劑，其平均腐蝕速度為1.825 g/（m2·h），遠遠低于一般解堵劑60℃時的腐蝕速度指標8.0 g/（m2·h）的標準。

1.2.4粘土穩定性評價

取膨潤土、杜66塊、杜48塊作業沖出物進行室內對比試驗：先對沖出物進行有機抽提洗油，得到地層碎屑，依照SY/T 5971-1991標準對碎屑進行測定。結果表明，解堵劑體系具有良好的粘土穩定性，粘土防膨率可達到90%以上。

1.2.5配伍性能評價

（1）解堵劑與原油配伍性評價

取25ml試驗區塊無水原油兩份，分別加入到25ml不同的解堵劑中，充分搖動，在70℃條件下靜放12h后，觀察有無乳化現象發生，并用孔徑0.11mm標準篩過篩，再用石油醚清洗觀察有無酸渣形成。通過試驗發現：高效復合解堵劑體系與原油、地層水具有良好的配伍性。

2.3解堵劑配方體系優化

針對油井的儲層物性、傷害類型及程度的差異化，對解堵劑配方體系進行針對性的優化。

（1）對儲層泥質含量高，且泥漿中的聚合物侵入油層深部的井，應重點考慮對粘土類礦物的分散、懸浮特性以及對有機聚合物的降解作用。

（2）對存在水泥漿侵入地層，二次固化堵塞孔喉，注灰、鉆灰塞過程中固體顆粒對地層污染嚴重的油井，應著重加大對無機垢類的溶解與對乳液的破乳和細分散作用。

（3）針對修套磨銑過程中產生的巖屑、鐵屑進入地層中，造成油層近井地帶滲透率降低的井，要相對增加無機酸的含量。

2.4 施工工藝優化

為了有效提高措施效果，將前置液+主體酸+清水頂替的施工程序優化為用低濃度酸對油層進行預處理；主體酸采用復合緩速酸體系擴大處理半徑；頂替液采用粘土防膨劑加防乳破乳劑。創新采用不同濃度酸液段塞旨在快速解除近井地帶堵塞后，有效平衡離子濃度，抑制二次傷害，同時起到深部酸化的作用。

3 現場應用效果分析

2015年該技術在曙光火驅區域現場實施8口井。對比措施前后平均注汽參數，注汽壓力由15.7 MPa降至13.7 MPa，降低了2MPa；注汽排量由13.8 t/h 升至14.4 t/h；注汽干度由68.7%升至70.4%，有效滿足了大修后油井正常注汽的要求，取得了顯著的社會效益。同時，8口井階段累計增液9545.7t，累計增油2120t，間接創效266.1萬元。

4 結論與認識

（1）室內實驗表明，新型研制的高效復合解堵劑體系具有腐蝕性小、配伍性好、粘土穩定性高、泥漿溶蝕率高、巖心滲透率恢復能力強等優點，滿足了火驅大修井泥漿污染綜合治理的需要。

（2）現場試驗證明，火驅大修井泥漿污染綜合治理技術最大限度地解除了泥漿、碎屑顆粒、固井水泥等對油層造成的綜合性傷害，保證了大修后油井的注汽效果，取得了顯著的社會效益；同時為火驅井網完善及高效開發，提供了有力保障和技術支撐，應用前景廣闊。

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