渤海C 油田水平井復合解堵工藝技術研究與應用

榮新明，胡紅福，徐雅峰，丁文剛，奎智斌，邊峰(中海油田服務股份有限公司，天津 300450)

0 引言

C 油田位于渤海灣盆地，油層以館陶組和東營組為主，是典型的上下疊置復式油氣藏。油田大部分以高滲透特征為主，非均質性較強，孔隙連通性較好。該區塊水平井初期生產壓差小，產能高，生產一段時間后含水率不斷升高，產油量下降，儲層污染傷害嚴重，污染原因復雜，采用常規緩速酸體系酸化后往往增液不增油，甚至增液降油，如表1 所示。

1 水平井堵塞原因

經調查分析表明，目標油田儲層為高孔高滲，孔洞較發育、巖石骨架較疏松，儲層在鉆井、完井作業中易受到外來工作液不同程度的傷害，大大降低了儲層的基質滲透率[1-4]。引起傷害的原因大致可分為四類：工作液中固相微粒堵塞孔隙；工作液中的離子與地層或地層流體中的離子生成沉淀；地層巖石中微粒分散、運移、堵塞喉道；粘土礦物的水化膨脹降低地層滲透率；巖石表面潤濕反轉或生成乳狀液形成乳堵。

另外選用該區塊原油，選用與儲層物性相近的人造巖心，模擬工作液侵入，實驗結果如表2 所示。通過有機質沉積傷害評價實驗可得出，溫度的降低將帶來顯著的有機質沉積傷害，且隨著溫度的恢復，滲透率僅有輕微恢復，有機質傷害程度為15%～29.04%。這為下一步進行解堵液的配方研究提供了依據。

表1 C油田水平井常規酸化效果

表2 有機質沉積傷害流動評價實驗

2 復合解堵體系配方研究和性能評價

明確了油層物性、污染原因，結合之前酸化失敗的經驗，根據儲層溶蝕實驗結果，經過多次室內試驗，利用多種無機酸、緩速酸、有機解堵劑以及多種優質添加劑的協同效應，復配了高溶蝕、強緩速的復合解堵體系，適宜C 油田水平井的典型配方—有機解堵體系(有機清洗劑F1+潤濕反轉劑)+前置液(無機酸1+添加劑)+處理液1(無機酸2+添加劑)+處理液2(緩速酸體系+添加劑)+后置液。

2.1 有機解堵體系評價

以往水平井有機堵塞一般使用柴油浸泡，溶解重質成分的能力有限。本文深入有機垢的芳香度本質，采用F1 為高效有機解堵劑，并與目前常用有機清洗劑進行性能對比。各類清洗劑溶瀝青速率和溶蠟速率如圖1 所示。由實驗結果可知，柴油溶瀝青質速率-0.82 mg/(min·mL)，溶膠質蠟質速率0.009 5 g/min。有機解堵劑F1 性能優異，溶瀝青質速率5.01 mg/(min·mL)，溶膠質蠟質速率0.024 9 g/min。有機解堵劑F1 溶解重質有機成份水平達到國際先進，大大提升了有機污染的解除能力。

2.2 酸液配方巖心流動試驗評價

選取渤海C 油田儲層巖心進行酸液流動實驗，按照室內試驗選取的配方進行分段注入，實驗結果如圖1 所示，實驗證明選用復合酸解堵，酸化后巖心滲透率為酸化前2.48 倍，大大提高了滲流能力。

圖1 巖心酸液流動實驗

3 酸化工藝方案優選

3.1 有機解堵體系和酸化增產評價

選取C 油田某一口水平井作為實驗井，該井為普通合采管柱，完井防砂方式為裸眼+篩管+礫石充填，分析產能下降原因為水敏型粘土礦物發生膨脹運移，造成孔吼等滲流通道的嚴重堵塞；原油黏度高、膠質瀝青質含量高，重質成分在篩管、近井地帶沉積造成堵塞、乳化傷害和潤濕性傷害；地層水有結垢形成碳酸鈣鎂等無機垢。

將有機解堵和復合酸化解堵分別進行作業，根據啟泵后返排生產情況來判斷兩種解堵體系對解堵效果的影響。現場實驗定量評價了兩種體系不同的解堵效果，證實了有機污染存在。表明選用有機解堵加復合酸化技術更有利于水平井增產。

3.2 解堵半徑的確定

根據滲流力學平面徑向滲流理論，從供給邊界到井底，地層中的壓力降落過程按對數關系分布，油井生產和水井投注過程中，壓力主要消耗在井底附近，越靠近井底滲流面積越小，因而滲流阻力越大。

C 油田館陶組及東營組屬于高孔高滲儲層，鉆完井時傷害較為嚴重。計算結果可以看出解堵半徑在小于5 m 范圍內儲層恢復率較高，所以解堵半徑一般不建議超過5 m。

遠井區域滲透率降低對產能影響較小，酸液對遠井區域滲透率提高幅度不大。所以C 油田的解堵半徑控制在1.5～3 m 之間。

3.3 MRDP 分流布酸工藝研究

根據“優勢通道影響”污染模型，出水層位也是產油層位，高滲帶往往也是污染嚴重層段。諸多分流方式在海上均有不同程度的不適應性。因此，綜合決策決定C 油田群水平井采用限壓不限排量的極限排量自然分流(MRDP)工藝，配合3 寸管線進行施工，讓酸液“自然選擇”的進入高滲產液層，保證主力層得到充分處理，又能兼顧非主力層污染的解除。

4 現場應用

復合解堵技術研究成功后，在C 油田水平井中累計實施8個井次，措施有效率100%，平均單井日增油32 m3，一年累計增油超過1.6×104m3。

5 結語

(1)根據渤海C 油田儲層特征及水平井污染分析，為了提高產能，開發了一種有機清洗+無機酸+緩速體系的復合解堵體系。

(2)復合解堵體系具有高溶蝕、強緩速特性，有機解堵和復合解堵聯合使用可有效解除近井地帶有機和無機污染堵塞。

(3)選取適當的解堵半徑，配合MRDP 分流布酸工藝，可有效解除C 油田水平井污染并有效增產。

(4)復合解堵體系經8 井次現場應用，措施有效率100%，平均單井日增油32 m3，一年累計增油超過1.6×104m3，取得了良好的解堵增注效果。