杜66塊火驅(qū)大修井泥漿污染治理技術(shù)研究與應(yīng)用

摘 要：在杜66塊火驅(qū)區(qū)域油井大修過(guò)程中，極易造成泥漿大量侵入污染，造成后續(xù)轉(zhuǎn)注困難，吞吐引效效果變差。為此通過(guò)大量試驗(yàn)研究確定鹽酸與氫氟酸為主體，復(fù)配有機(jī)酸、氟硼酸、緩蝕劑、抗酸渣劑等復(fù)合添加劑的高效復(fù)合解堵劑體系，優(yōu)化組分濃度，確定配方組成為10%鹽酸+4%氫氟酸+2%有機(jī)酸+10%氟硼酸+1%HSJ-2+1.5%QS-1+1.5%粘土防膨劑+1%表面活性劑+1.5%破乳劑，性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)證明，新研制的高效復(fù)合解堵劑體系泥漿溶蝕率達(dá)到90%以上，巖心溶蝕率達(dá)到48%，巖心滲透率恢復(fù)達(dá)到90%以上，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施效果證明解堵效果良好，具有廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：火驅(qū);泥漿污染;酸化配方;復(fù)合酸化

1 概述

曙光油田杜66塊構(gòu)造上位于遼河斷陷西部凹陷西斜坡中段，開發(fā)目的層為下第三系沙四段上部杜家臺(tái)油層，屬扇三角洲前緣相沉積。含油面積4.9km2，地質(zhì)儲(chǔ)量3940×104t。油藏埋深800～1200m，油層平均有效厚度51.4m，平均滲透率0.781?m2，平均有效孔隙度25%，原油粘度300～2000MPa.s。自2005年開展火驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)以來(lái)[1]，火驅(qū)產(chǎn)量穩(wěn)步攀升，最高達(dá)到358t，但隨著火驅(qū)規(guī)模的擴(kuò)大，部分油井因落物、套壞等問(wèn)題達(dá)不到點(diǎn)火注氣及吞吐引效要求，而這部分油井經(jīng)過(guò)大修作業(yè)后，存在嚴(yán)重的泥漿污染問(wèn)題，對(duì)火驅(qū)井網(wǎng)完善造成巨大影響。

2 主要研究?jī)?nèi)容

2.1 火驅(qū)大修井泥漿污染具體表現(xiàn)

杜66火驅(qū)區(qū)塊平均泥質(zhì)含量28%，目前地層壓力僅為1.21MPa，油井大修過(guò)程中，由于地層壓力低，泥漿比重大，容易造成儲(chǔ)層污染滲透性降低，導(dǎo)致油井注氣壓力高、回采能力差。泥漿對(duì)油層的傷害表現(xiàn)主要為泥漿中聚合物對(duì)油層的吸附傷害、鉆井液濾液侵入儲(chǔ)層引起液體堵塞造成的水傷害、內(nèi)襯套管完井時(shí)二次固井水泥進(jìn)入地層等[2]，現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)為泥漿、鐵屑、固相顆粒等大量侵入地層造成綜合性堵塞，固井水泥在近井地帶固化后形成封口作用，造成污染程度加劇，處理難度的進(jìn)一步增大。

2.2 火驅(qū)大修井泥漿污染治理技術(shù)原理

火驅(qū)大修井泥漿污染治理技術(shù)的核心是高效復(fù)合解堵劑的研制。針對(duì)油層污染問(wèn)題，常規(guī)土酸、有機(jī)酸、氟硼酸等解堵雖可以在一定程度上解除泥漿污染問(wèn)題，但作用單一，對(duì)地層壓力低、泥漿侵入量大的深部堵塞問(wèn)題效果有限。高效復(fù)合解堵劑主要由有機(jī)酸、無(wú)機(jī)酸、小分子聚合物、表面活性劑、酮醛醇以及離子螯合劑組成，具有較強(qiáng)的巖心溶蝕性及泥漿溶蝕性，通過(guò)施工方式優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)近井地帶快速溶蝕與油層深部緩釋反應(yīng)相結(jié)合，具有處理速度快、作用距離遠(yuǎn)，巖心滲透率恢復(fù)性高等優(yōu)點(diǎn)。

3 高效復(fù)合解堵劑配方研究

3.1 主體酸優(yōu)選

通過(guò)對(duì)比目前常用的酸液類型，土酸、氟硼酸、硝酸、磷酸、有機(jī)酸對(duì)泥漿的溶蝕率分別為64.3%、33.7%、40.2%、21.6%和12.7%，土酸對(duì)泥漿溶蝕性能最好，故選擇土酸作為主體酸。

3.2 主體酸濃度配比

在室溫條件下，用不同濃度配比的土酸進(jìn)行泥漿溶蝕性試驗(yàn)，結(jié)果顯示，隨著氫氟酸濃度增大，泥漿溶蝕性能不斷提高，在4%左右出現(xiàn)峰值，隨后溶蝕性下降，原因是產(chǎn)生了二次沉淀[3]，影響溶蝕效果，鹽酸濃度的提高對(duì)泥漿溶蝕性能影響不大，主體酸最優(yōu)濃度為10%鹽酸+4%氫氟酸。

3.3 有機(jī)酸及氟硼酸對(duì)泥漿溶蝕性影響

在室溫條件下，土酸體系中加入不同濃度有機(jī)酸后泥漿溶蝕性能提高3%左右，基本對(duì)溶蝕性能影響很小，添加2%有機(jī)酸同時(shí)加入不同濃度氟硼酸后，整體性能提高接近10%，溶蝕率達(dá)到90%以上，選擇2%有機(jī)酸+10%氟硼酸。

3.4 配方組成

高效復(fù)合解堵劑最終配方為10%鹽酸+4%氫氟酸+2%有機(jī)酸+10%氟硼酸+1%HSJ-2+1.5%QS-1+1.5%粘土防膨劑+1%表活劑+1.5%破乳劑。

4 高效復(fù)合解堵劑室內(nèi)性能評(píng)價(jià)

4.1 巖心溶蝕率

將巖心樣品通過(guò)電動(dòng)粉碎機(jī)粉碎、過(guò)篩、烘干，在巖心/酸液3g/40mL的條件下將酸液和巖心置于密閉容器中，在儲(chǔ)層溫度25℃下、恒溫震蕩水浴鍋中充分反應(yīng)，殘酸液用已烘干、稱重的定量濾紙濾出固體，求出巖心溶解率。通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比，三種復(fù)合酸體系初期反應(yīng)速度快，有效反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，巖心溶蝕率均達(dá)到36%以上，其中FHS-2體系巖心溶蝕率達(dá)到48%。

4.2 泥漿溶蝕性

在25℃條件下，將巖心樣品用現(xiàn)場(chǎng)泥漿飽和，測(cè)定飽和前后滲透率，隨后將FHS-2復(fù)合酸體系驅(qū)替至巖心中反應(yīng)24h，清水驅(qū)替后測(cè)定起滲透率。同時(shí)測(cè)定不同溫度條件下，藥劑性能。試驗(yàn)結(jié)果表明復(fù)合酸體系對(duì)泥漿污染解堵效果明顯，巖心滲透率恢復(fù)性均達(dá)到90%以上，隨溫度升高，泥漿溶蝕性能有一定降低，但達(dá)到90%以上。

5 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

截至目前，技術(shù)已在杜66塊火驅(qū)大修井注空井中實(shí)施4井次，同期對(duì)比注汽壓力降低2.4MPa，階段增液1457t，階段增油1125t，其中曙1-39-043井實(shí)施火驅(qū)大修井解堵技術(shù)，措施后周期對(duì)比，注汽壓力由16MPa下降到14.5MPa，注汽干度一直保持在75.5%，注汽效果得到明顯改善。

6 結(jié)論

通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)確定了以土酸為主體，復(fù)配有機(jī)酸、氟硼酸及其他復(fù)合添加劑的高效復(fù)合解堵劑體系，優(yōu)化了主體酸及添加劑的最優(yōu)濃度，通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)證實(shí)該體系對(duì)泥漿污染具有較強(qiáng)的溶蝕性，能夠有效解決油層深部泥漿污染問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證實(shí)該體系應(yīng)用效果良好，為火驅(qū)大修井以及其他低壓油藏泥漿污染解堵提供了新手段。

參考文獻(xiàn)：

[1]許國(guó)民.杜66塊火驅(qū)開發(fā)動(dòng)態(tài)調(diào)控技術(shù)研究[J].特種油汽藏，2014，01（1）：81-83.

[2]劉恒.鉆井泥漿傷害解除試驗(yàn)研究[J].內(nèi)蒙古石油化工， 2003（1）：9-11.

[3]韋莉，等.蒙脫石與土酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究[J].油田化學(xué)， 1998，15（3）：237-240.

作者簡(jiǎn)介：

楊洋（1987- ），男，工程師，2010年畢業(yè)于西南石油大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè)，目前主要從事采油工藝技術(shù)研究與推廣工作。