渤海X油田注水井酸化問題分析及改進探討

孟向麗，楊淼，夏光，楊軍偉

渤海X油田注水井酸化問題分析及改進探討

孟向麗，楊淼，夏光，楊軍偉

（中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津 300450）

渤海X油田是注水開發油田，隨近年油田提液生產，注水需求逐漸增加，注水井欠注問題愈加嚴重。通過對比近年注水井重復酸化后的增注效果變化情況，分析X油田注水井酸化增注措施存在的問題，并且據此提出針對性改進建議，為油田后期注水井酸化增注提供借鑒。

注水井；酸化增注；酸化效果

渤海X油田是注水開發油田，近年油田提液生產，日產液量由9×104m3增加至1.3×105m3，產液規模大幅增加，隨之注水量亦大幅增加，注水井欠注問題愈加嚴重。酸化是X油田欠注井解堵增注的主要技術手段，但隨注水量日益增加、酸化次數增多，酸化增注效果逐漸變差。為后續酸化解堵有效改進，本文即針對油田近年注水井重復酸化后的增注效果變化情況進行對比，分析X油田注水井酸化增注措施存在的問題，并且據此提出針對性改進建議，為油田后期注水井酸化增注提供借鑒。

1 渤海X油田注水井酸化概況

渤海X油田自2002年末開始注水開發，后期隨注采井網逐步完善，注水井數逐漸增加，至2020年底共有注水井96口，油田日注水量約9×104m3，平均單井日注水940 m3。X油田注水開發初期，單井注水量較低，每年酸化井次較少，至2014年油田年均酸化增注工作量小于10井次。2015年開始隨油田提液生產，單井日注水量增加，注水井欠注問題日益嚴重，酸化增注工作量亦大幅增加， 2015—2020年共實施注水井酸化112井次，平均每年約19井次，平均單井日增注量約100～200 m3，年增注量約6.0×105m3，在一定程度上緩解了油田注水井欠注問題。

2 渤海X油田注水井酸化效果分析

由于注水井不同井況、儲層物性等會對酸化效果對比造成干擾，因此選取同一口井不同酸化井次的酸化效果進行對比，更能反映油田注水井酸化效果變化趨勢。X油田近年實施兩次及以上同層位酸化解堵的注水井有8井次，下文從酸化后視吸水指數變化、酸化前后視吸水指數增加倍數和有效期分別進行酸化效果分析。

2.1 酸化后視吸水指數變化

對比X油田8口重復酸化增注井酸化后視吸水指數（見表1），可發現其中7口注水井第二次酸化后視吸水指數較第一次酸化后吸水指數減小，減小值在7～51 m3·d-1·MPa-1之間，變化率為8.5%～54.3%。

表1 渤海X油田重復酸化井酸化后視吸水指數對比表

表中8口井中僅1口井（X13井）第二次酸化后視吸水指數較第一次酸化后視吸水指數增大，可以看出X油田注水井酸化效果隨酸化次數增加逐漸變差。

2.2 酸化前后視吸水指數增加倍數

對比X油田8口重復酸化增注井酸化前后視吸水指數增加倍數（見表2），可發現其中6口井第二次酸化前后視吸水指數增加倍數較第一次酸化減小，減小值在0.1～5.7。有2口井（X07井、X13井）第二次酸化前后視吸水指數增加倍數較第一次酸化增大?？梢钥闯?，由于酸化前后視吸水指數增加倍數大小與酸化前注水狀態和污染程度有一定關系，導致統計結果與前節采用酸化后吸水指數對比結果有一定差異，但整體上仍顯示了隨酸化次數增加，注水井酸化效果有逐漸降低的趨勢，與前節認識一致。

表2 渤海X油田重復酸化井酸化前后視吸水指數增加倍數對比表

2.3 酸化解堵有效期

對比X油田8口重復酸化增注井酸化有效期，結果如表3所示。由表3可以發現，其中5口井第二次酸化作業有效期較第一次酸化有效期縮短，縮短天數在122～415 d。有3口井（X07井、X19井、X16井）第二次酸化有效期較第一次酸化有效期延長。

表3 渤海X油田重復酸化井酸化有效期對比表

考慮注水量大小對酸化有效期有一定影響，導致酸化有效期對比結果與前兩節對比結果有一定差異，但多數井仍顯示出隨酸化次數增加，注水井酸化有效期逐漸降低的趨勢，預示著酸化效果逐漸降低，與前兩節認識一致。

2.4 酸化后初期注入壓力上漲幅度

注水井酸化后注入壓力上漲速度也可反映酸化效果。為避免酸化后長期注水期間配注量變化導致的注入壓力變化干擾，本文以酸化后初期（90 d）注水相對穩定期間的注入壓力變化幅度作為對比目標，結果如表4所示。由表4可以發現，其中4口井第二次酸化后90 d內壓力上漲幅度較第一次酸化增加較多（差異率大于20%），2口井兩次酸化作業差別較?。ú町惵式橛凇?0%之間），2口井第二次酸化后90 d壓力上漲幅度較第一次增加較少（差異率小于-20%），整體上顯示第二次酸化后注水壓力上漲速度較快，與前述認識一致。

表4 渤海X油田多次酸化井酸化后初期注入壓力上漲幅度對比表

3 渤海X油田酸化增注措施存在問題及原因分析

3.1 酸化增注措施存在問題

從上述可以看出，渤海X油田隨酸化次數增加及單井注水量增大，注水井酸化效果逐漸變差，有效期逐漸縮短。為滿足X油田提液后注水需求，只能加大酸化措施工作量，增加酸化頻次，但由于海上平臺作業空間受限，酸化工作量增加容易影響其他類型作業。同時，如后期注水井酸化工作量大幅增加，會導致作業費用大幅上漲，降低油田經濟性。因此有必要針對酸化增注效果變差問題進行原因分析。

3.2 酸化措施存在問題原因分析

注水井欠注的原因有多種，常見的原因有注入水配伍性不佳、結垢、有機物附著、腐蝕物附著及酸化二次沉淀等原因導致的儲層堵塞[1-12]。注水井酸化解堵即針對上述堵塞原因，利用不同類型解堵液將堵塞物質溶解、溶蝕，實現近井地帶儲層解堵目的。受非均質性影響，解堵液并不能對堵塞物完全溶解、溶蝕，同時反應的最終產物在后續注水過程中推向儲層深部產生二次沉淀。最終不完全反應的剩余堵塞物與二次沉淀會造成多次酸化后的“累積作用”會導致增注效果逐漸變差。同時，多種堵塞物成因也為后續酸化解堵藥劑的選取和工藝方案制定帶來更多挑戰。

4 注水井酸化工藝改進思考

針對注水井欠注愈加嚴重、酸化解堵效果變差的問題，國內眾多學者開展了酸液體系和酸化工藝的研究。張玉增[1]等研究了在常規酸液體系基礎上引入二氧化氯的解堵效果，多氫酸可有效解除近井地帶的堵塞物，并有效抑制二次沉淀，有助于實現儲層深部長效解堵，延長有效期[3-4]。陳軍[5]等針對低孔特低滲油藏欠注井開展了多氫酸體系的適應性研究，確定了關鍵工藝參數。李玉光[7]等針對渤海A油田儲層酸敏特性提出了利于黏土和鐵離子穩定、腐蝕性較小且配伍性較好的復合解堵增注思路。孫林[13]等針對渤海油田注水井酸化低效問題，建立了以多元復合酸體系和在線酸化工藝為核心的注水井酸化綜合對策，取得了較好效果。楊文博[14]針對魯克沁油田面臨的歷年酸化作業成本高、有效期短、增注效果差3方面問題，對黏土酸體系、水基聚驅降黏乳化酸和深穿透螯合酸等3類酸液體系及工藝進行了研究與應用。孟祥海[15]等針對渤海油田特征開展了多效復合酸解堵技術及單步法解堵工藝的研究和應用，酸化后視吸水指數達到酸化前的1.9～3.8倍，取得了良好解堵效果。除在酸液體系升級、創新，也有學者在生物酶解堵、高壓水旋轉射流解堵工藝解堵方面開展了深入研究，取得較好效果[16-17]。

針對渤海X油田注水井酸化效果變差問題，近年也開展了藥劑體系升級，向復合解堵、深部解堵方向發展，取得一定效果，但仍然不能徹底解決多輪次酸化后解堵效果變差的問題。分析其原因，應該與每次酸化未完全反應的剩余堵塞物以及后續注水攜帶至儲層深部的二次沉淀的重復“累積作用”有關。為此，對于渤海X油田注水井酸化提出以下改進方向思考：①進一步升級現有復合解堵液體系，最大程度地溶解、溶蝕儲層堵塞物；②解堵工藝上引入注水井酸化返排工序，使得反應產物及部分剩余堵塞物自儲層中產出，避免堵塞的“累積作用”；③創新發展酸液注入設備和相關返排工具，實現占地少、效率高、易安裝，不影響其他海上平臺作業。

5 結 論

1）通過渤海X油田注水井重復酸化后的視吸水指數變化、酸化前后視吸水指數增加倍數變化及酸化有效期等3方面分析，認識到X油田隨酸化次數增加，注水井酸化效果逐漸變差。

2）為滿足渤海X油田實際注水需求，注水井酸化效果變差將增加酸化工作量，進而影響海上平臺其他類型作業，增加作業費，影響油田經濟性。

3）分析認為隨酸化次數增加，酸化效果逐漸變差的原因是酸化時未完全反應的剩余堵塞物與二次沉淀在重復酸化后的“累積作用”導致。

4）針對X油田酸化效果變差問題，提出藥劑體系升級、引入注水井酸化返排工序、創新發展酸液注入設備和返排設備3方面改進建議。

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Analysis and Improvement of Acidizing of Water Injection Wells in Bohai X Oilfield

（Engineering Technology Branch of CNOOC Energy Development Co., Ltd., Tianjin 300452, China）

Bohai X oilfield is a waterflooding oilfield. With the increase of fluid production in recent years, the demand for water injection gradually increases, and the problem of under injection of water injection wells becomes more and more serious. By comparing the effect of increasing injection after multiple acidizing of injection wells in recent years, the problems existing in acidizing and increasing injection measures of injection wells in X oilfield were analyzed, and corresponding improvement suggestions were put forward, so as to provide some reference for acidizing and increasing injection of injection wells in later stage of oilfield developmemt.

Water injection well; Acidizing and increasing injection; Acidification effect

海油發展重大專項（課題），高含凝析油氣藏儲層傷害評價及增產技術可行性研究（項目編號：HFZXKT-GJ2020-01-06）。

2021-04-26

孟向麗（1986-），女，天津市人，工程師，碩士，2011年畢業于西南石油大學油氣田開發專業，研究方向：海上油氣田增產措施。

TE357.2

A

1004-0935（2021）11-1670-04