高壓低滲油藏降壓增注工藝的研究與應用

馬超

摘 要：文南油田是個異常高壓、高溫、高氣油比、高飽和度、低滲的復雜斷塊油氣藏，隨著注水開發時間的延長，目前油田進入高含水開發階段，目前主力儲層水淹嚴重。正在開發的二三類儲層由于滲透性更差，造成注水壓力逐漸升高，在注水過程中因注入水水質不穩定、井下措施頻繁，加之在鉆井和修井過程中采用高比重鉆井液和壓井液，使得污染情況日趨復雜，注水越來越困難，水井欠注嚴重。為此我們開展技術攻關，通過研究與現場應用，形成了適用于文南油田不同欠注水井增注特點的氧化深穿透、砂巖緩速酸、多氫酸深部酸化技術等系列增注工藝，并引進了敏感性油藏降壓增注新技術，為有效解決文南油田高壓欠注井注水難題提供新思路新方法。2018年實施水井降壓增注12井次，有效10井次，有效率83.3%，累計處理厚度 / 層數174.2m/90n，累計用酸量265m3，截止目前累計增水量56242m3，平均單井增水量4687m3，平均單井壓降5.6MPa;對應油井12口，累增油1301.8t。取得了較好的經濟效益和社會效益，具有較高的推廣應用價值。

關鍵詞：高壓;低滲;增注;欠注

前言

文南油田是一個異常高壓、高溫、高氣油比、低滲、高飽和的復雜斷塊油氣藏，目前主力儲層水淹嚴重，注水逐漸轉向難動用的二、三類儲層或者一類儲層的二類相帶，由于儲層物性差，造成注水壓力逐漸升高，平均注水壓力高達33MPa。在注水過程中因注入水水質不穩定、井下措施頻繁，加之在鉆井和修井過程中采用高比重鉆井液和壓井液，使得污染情況日趨復雜，注水越來越困難，水井欠注嚴重。

我們立足室內系列試驗的基礎上，在對各種污染類型重新認識，強化措施前期論證工作，認真分析欠注井主要污染類型，在應用過程中改進完善酸液配方、施工及配套技術，形成了適用于文南油田不同欠注水井增注特點的氧化深穿透、砂巖緩速酸、多氫酸深部酸化技術等系列增注工藝，并引進了敏感性油藏降壓增注新技術，為有效解決文南油田高壓欠注井注水難題提供新思路新方法。

1.? 高壓低滲油藏降壓增注工藝的研究

1.1???? 氧化深穿透增注工藝

氧化深穿透酸化解堵工藝是各種有機、無機解堵劑的復合體， 該工藝的酸液體系為強氧化型復合解堵劑， 既可解除近井地帶堵塞， 又可通過多級緩速方式解除深部堵塞。體系中的強氧化劑可以使聚合物發生氧化降解， 失去原有物理化學性質， 疏通地層深部孔隙， 恢復地層滲透率;可以迅速氧化分解細菌或微生物衣殼上的氨基酸， 破壞它們的生物膜， 進入其體內與體內的多種氨基酸發生氧化還原反應， 導致肽鍵斷裂， 進而控制蛋白質的合成， 阻止細菌和微生物的生長;可以氧化硫化物， 使其轉化為可溶性鐵鹽， 防止硫化氫氣體的生成。體系中緩速酸主要由無機酸、有機酸、緩速酸及其它酸液添加劑組成，用于地層中無機雜質及其它堵塞，達到綜合解堵的目的。該工藝主要應用于對于高分子聚合物鉆井泥漿以及前期注水井水質細菌含量超標污染儲層的水井，應用氧化深穿透增注工藝技術。

1.2???? 砂巖緩速酸增注工藝

其主體為含氟絡合物體系，在水中僅能解離出微弱的活性 HF，當與地層硅質接觸反應時，隨著 HF 的消耗，系統平衡體系被破壞，體系不斷解離出新的HF，直至消耗殆盡。因此增注的處理半徑得到提高，與常規土酸相比，處理半徑可提高一倍以上，另外 SYD 水解釋放 HF 后的成分為一種硅沉積阻止劑，可將反應產物保留在溶液中，反應后無二次沉淀生成，是應用的主導技術，適用于解除泥漿污染、注水過程中有機物、機械雜質、腐蝕產物造成的近井地帶堵塞，以及儲層潤濕性濃度改變引起的毛管阻力傷害。對于地層物性和連通狀況相對較好、滲透率在60×10-3μm2以上的水井都能取得顯著的增注效果。

1.3???? 多氫酸深部酸化增注工藝

多氫酸體系是磷酸酯類化合物（即多氫酸）與氟鹽組成的混合物，多氫酸水解生成的氫離子與氟鹽水解生成的氟離子結合生成化學活性較強的HF。多氫酸體系注入地層后，與地層礦物發生化學反應，氫離子被大量消耗，促使磷酸酯類化合物持續發生多級電離產生氫離子來滿足酸化反應對氫離子的需求。由于磷酸酯類化合物的電離是分步進行的，可延長活性酸的反應時間，延長與地層有效作用時間和有效作用距離，從而實現儲層深部酸化的目的。多氫酸對石英的溶蝕率從反應開始就一直高于土酸和氟硼酸，加強了對地層骨架礦物的溶蝕。多氫酸深部酸化體系注入地層后，由于化學吸附作用的存在，易在巖石基質表面形成硅酸一磷酸鋁隔層，該隔層會阻止巖石骨架礦物與酸液體系的反應，減小骨架礦物結構的溶解速度，從而可有效防止儲層坍塌等事故的發生。多氫酸酸化體系具有緩速、深穿透、抑制二次污染的特性，對高壓低滲水井具有較好的降壓增注效果。

1.4???? 復合降壓增注體系工藝

復合降壓增注體系由弱敏感解堵體系與界面修飾體系組成。

（1） 弱敏感解堵體系性能

弱敏感解堵體系是針對具有速敏、水敏及酸敏多種敏感性的油藏研制而成，具有耐溫120℃、二次沉淀量為常規土酸的1/12的特點，能夠有效減少酸巖反應對油藏造成的二次污染，提高酸化的增注效果。

（2） 界面修飾體系包括防縮膨劑與界面修飾劑

A、防縮膨劑性能

文33塊沙三上油藏粘土含量較高，儲層不可避免地要產生一定的粘土水化膨脹，使得孔隙半徑減小，注入壓力增加。室內實驗篩選的BSA-102防縮膨劑是一種小分子陽離子聚合物，產品的相對分子質量較小，可用于低滲油氣層，具有明顯的防止粘土水化膨脹和分散運移的作用，并能使已膨脹粘土縮小其膨脹體積，其防膨率達86.7%，縮膨率達45.3%。

B、界面修飾劑性能

界面修飾劑能夠將油藏巖石表面潤濕性由親水向中性潤濕方向改變。低滲透油藏經過長期注水開發后孔隙表面潤濕性多呈親水性，一部分注水壓力來自于水濕巖石孔隙內表面水膜減小孔隙有效半徑產生的阻力及水膜對水的吸附阻力，注水啟動壓力梯度相當程度上是克服這兩種阻力。界面修飾劑吸附到巖石表面上，可以減小水膜厚度，增大孔隙有效半徑，摒除水膜吸附阻力，進而降低注水的壓力。

3.? 現場應用情況

2018年主要開展了以砂巖緩速酸、氧化深穿透、多氫酸化酸化增注技術為主導的工藝技術，在應用過程中通過不斷完善酸液配方、施工及配套技術，取得了較好的效果。累計實施水井降壓增注12井次，有效10井次， 有效率83.3%，累計處理厚度 / 層數174.2m/90n，累計用酸量265m3，截止目前累計增水量56242m3， 平均單井增水量4687m3， 平均單井壓降5.6MPa;對應油井12口，累增油1301.8t。

典型井例：W79-164井位于文79塊，2011.6轉注后未實施酸化措施，2017.12注水壓力35MPa，配20m3注不進地關，分析認為水質結后及細菌污染，2018.4.11采用氧化深穿透降壓增注工藝解除儲層污染。措施后油壓/ 套壓30MPa/30MPa，日配水量/ 日注水量50m3/53m3，措施效果顯著。

4.? 結論與認識

（1） 降壓增注是提高水驅控制及水驅動用程度的有效工藝技術手段，取得了較好措施效果。根據不同的污染類型及儲層特性，選擇相適應的酸化工藝與酸液體系，是提高降壓增注有效率的關鍵。

（2） 一井一策，措施要有針對性、目的性，嚴格管理精細作業。施工過程監管到位，效果跟蹤評價及時準確，實施風險措施運行機制，提高降壓增注效果。