低渗油层酸化配套技术研究及应用

刘宗梅 闫秀玲

摘 要：油田长井段的井分布广泛，该类井钻井周期长，钻井液、完井液浸泡时间长，污染严重，需要实施酸化解堵作业。区块含有较高的绿泥石及伊蒙混层，水敏性较强，同时，由于注水初期注水量过大，注水过程中入井液与地层的配伍性差，都是导致地层伤害，注水后期压力过高的因素。本文针对油田储层岩性特点，进行了大量的酸液添加剂评价实验，筛选出合适的酸液配方，完善了酸液体系及施工配套工艺技术，通过现场试验，取得良好的增产效果。

关键词： 油田开发；低渗透层；分层酸化工艺；土酸配方

1 概况

油田经过多年注水开发，已经进人高含水期，主力油层的层内水淹极不均衡，层内干扰严重，层段多，跨度大，层间层内矛盾突出。同时，各段物性差异大，渗透率级差大，油井出水严重，低渗透层的油难以采出。酸化作业时，各层渗透率差异大，酸液总是优先进人高渗透层，造成两个方面的不利情况:一是多层酸化，高渗透层的吸酸过多，溶蚀过量，易造成储层坍塌，同时过多的酸量必然造成返排困难，从而引起储层的二次伤害，影响酸化效果；其次酸液不能按照设计要求进入低渗透层和伤害严重层，不能达到酸化解堵的目的。因此，必须采用适当的工艺技术，将酸液分流优先进人低渗透层或伤害严重层，达到均匀布酸，改善各层的酸化增产效果。

2 酸液添加剂优选

2.1 缓蚀剂性能评价

油田大部分井深在2500m左右，平均地层温度在90℃左右，最高温度达到130℃，因此在酸液添加剂的选择上首先要解决酸液的缓蚀问题。通过对缓蚀剂的性能评价，筛选出缓蚀剂GXHSJ(2%)，在90℃下，N80钢片的腐蚀速度为2. 98g/m².h，能够有效预防高温井腐蚀。

2.2 破乳剂性能评价

加人破乳助排剂后残酸的表面张力为25.8mN/m，抗高温可达到130℃，能够满足酸化改造的需要。在90℃-120℃时，破乳率可达84. 75%一93.28%，破乳效果明显。

2.3 抗酸渣剂性能评价

酸渣是沥青质原油与酸反应的产物，它对Fe³⁺非常敏感，容易造成地层的二次伤害。酸渣实验结果表明抗酸渣剂能有效抑制酸渣的形成，可以使酸液处理地层后不会产生二次污染。

3 酸液体系实验

3.1 酸液配伍性能评价

该试验反应体系为土酸加各种添加剂在90℃下静置10h，测出其与原油和地层水的残渣生成量。经过计算得出酸液与原油及地层水反应后，生成的残渣量为0，证明此酸液体系与原油及地层水配伍性能良好。

3.2 岩心酸溶蚀试验

实验表明在90℃下，不同浓度酸液体系对岩屑的溶蚀能力变化不大，根据以往砂岩酸化施工经验和试验数据，以及经济效益综合评价，选择12%HCl+3%HF+各种添加剂酸液体系较为合理。

4 分层酸化技术

分层酸化技术根据油水井各层段岩性、物性、压力的差异和油层堵塞类型、伤害程度的不同，依托井下工具，将多油层分隔成物性不同的若干层段，并综合运用多项配套技术，强化对目的层改造，在对主力层进行保护地同时避开或封堵出水层，改变各层段纵向上的注入剖面，合理分配和调节各层段酸液用量，针对性地注入相应的酸液体系，有效改善二、三类差层的渗透性，解除堵塞层伤害，达到增产增注的目的。主要通过以下三种途径实现：

4.1 机械分层酸化技术

主要是利用封隔器将干层、低压层或高含水层卡封后，只对低渗层、堵塞层或潜力层进行酸化处理。使用范围：层段间岩石性质、储层孔渗物性差异大的油水井；层段间压力差异大的油水井；处理井段长，且层段间能用封隔器进行封隔的油水井；套管无变形损坏的油水井。技术优点：可以人为的控制分配各层段的酸液类型和用量，提高酸液利用率，改善低渗次动层渗透率，最大限度的挖掘油井各层段潜力。

4.2 暂堵酸化技术

酸化施工过程中，段塞式挤入油溶性暂堵剂，暂时封堵高渗层，提高注酸压力，使酸液转向进入中低渗储层，以解除次动层堵塞伤害，改善次动层渗透率。适用范围：主动层、次动层层段之间间隔小，无法用封隔器分层酸化的油水井；套管有变形，不能下入封隔器的油水井。技术优点：根据油水井各层段渗透性差异情况和堵塞情况，自动进行选择性封堵。

4.3 堵酸结合技术

4.3.1 水井调剖解堵综合工艺技术

针对长期注水开发导致层间渗透率级差扩大，单项调剖技术后，由于低渗透层存在污染得不到启动，剖面难以改善地注水井，应用调解综合技术，最大限度增加吸水厚度，提高水驱动用程度。

4.3.2 油井堵酸综合工艺技术

对油井出水层段实施单一化学堵水后，虽然有效降低了含水，但接替层受近井地带污染产能差，造成低能生产；对污染段进行单一的酸化解堵，可有效释放被堵塞油层的产能，但因出水层的影响，仍然难以改善油井高液量高含水生产的状况。应用堵酸综合技术，最大限度抑制油井出水的同时可提高油层的产油能力，从而达到控水稳油的目的。

5 现场应用情况

2017年在油田采用该酸液配方共进行注水井机械分层酸化施工16井次，施工成功率100%。措施后，平均单井降压13.7MPa，平均单井增注2393m³，累计增注38288m³，对应油井累计1289.5t。

6 结论与建议

油田经过多年开发已经进人高含水期，主力油层层间层内矛盾突出，同时各小层渗透率级差大，低渗透层的油难以采出。为此，针对油层具体的岩性特征，进行了大量的酸液添加剂优选和配方评价，优选出一套适合该油田的低伤害土酸配方，并采用分层酸化工艺技术使酸液分流进人低渗透层或伤害严重层，达到均匀布酸、提高酸化增产效果的目的。通过现场16井次的成功应用，表明该分层酸化工艺具有良好的增产增注效果，值得推广应用。分层酸化技术可以实现地层中不同岩性、不同物理特性的均匀布酸目的，使酸液有针对性的处理地层。研究的酸液配方能有效预防酸渣沉淀，减少粘土膨胀，同时避免Fe(OH)₃、氟化物、硅酸盐等沉淀，对岩石不产生润湿反转，对油层伤害小，符合环保要求。

参考文献

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