油田酸化工艺技术的实际应用论文_辛龙海1,巩勇2,王健3

油田酸化工艺技术的实际应用论文_辛龙海1,巩勇2,王健3

1大庆油田有限责任公司第四采油厂第三油矿抽保队;

2大庆油田有限责任公司第四采油厂第二油矿四区六队;

3大庆油田有限责任公司第四采油厂第二油矿四区六队

摘要:渗透油田由于其物性差,比如储层物性差、孔喉细小、非均质性严重、敏感性强、孔隙度和渗透率都比较小等特点。因此,单井产量低,开发难度大。所以导致开采过程中油层很容易发生堵塞。油井酸化作业始于19世纪末,一直是提高油气藏采收率的重要措施之一。目前,酸化技术不但应用于常规油气层改造,且能对特殊油气井(高温探井、低压低渗油井、高含硫井、高孔低渗油层等)及复杂结构井等进行有效的作业。

关键词:油田;酸化;工艺技术

1引言

自1963年以来,大庆油田在长垣内部一直使用常规土酸酸化技术。常规土酸配方由一定比例配的盐酸、氢氟酸及各种添加剂组成,配方中的盐酸可以溶解砂岩地层中的碳酸岩盐、铁质成分,并保持低pH值防止了氟化钙和氢氧化硅沉淀的生成;配方中的氢氟酸可以由溶解硅质矿物、钻井液和己膨胀的粘土矿物等所造成的堵塞物,以此来恢复和提高储层近井地带的渗透率,达到增产增注的目的。常规土酸反应速度快,处理半径小,pH值高时易产生二次沉淀,有效期短,较适用于长垣内部因钻井液污染的新投产井和因铁锈、钙垢及压井液污染堵塞的注水井,但不能适应低渗透储层解除多种堵塞的需要。

2国内外酸化解堵技术

为此,九十年代以来,大庆油田针对外围油田“三低”特点及老区二、三次加密井多种堵塞的特点,主要研究和应用了以下几项酸化解堵技术:

(1)新型土酸酸化技术

新型土酸是用MP多功能添加剂取代土酸中的CBS表面活性剂和冰醋酸配制而成的酸液,MP多功能添加剂能够降低酸液的表面张力、界面张力提高酸液的穿透距离,加深酸化半径,与酸液及储层流体的配伍性好,能抑制酸渣的凝结,其形成的微粒酸渣溶解分散不产生沉淀,大大减少了有机残渣对储层的伤害。该技术适用于老区二次加密井和外围低渗透油田的注水井,据不完全统计,自1993年以来在三厂、五厂、六厂、八厂、九厂、十厂等地区应用了80多口井,单井初期平均日增注达25m3,有效期达5个月以上。

(2)油水井清垢解堵技术

油水井清垢解堵技术是针对外围油田地层物性条件差,油水井结垢严重,水井注水压力升高过快、注水困难、油井产能低、储层伤害严重、检泵周期缩短、油水井的注采效果差而研究的一项油水井清垢解堵技术。该技术酸液配方以有机酸为主,混合其它添加剂,具有解除有机堵塞、无机堵塞,缓速,不产生二次沉淀情况下,一次施工可同时处理三个以上的目的层,且可控制各目的层的处理强度。该技术对于低渗透、酸敏性油藏的油水井解堵尤为有效。自1997年起己累计推广166口井,成功率91%,油井初期平均日增油1.6吨,有效期达半年以上;注水井初期平均日增注26m3,有效期平均8个月以上。

(3)热气酸解堵技术

热气酸解堵技术是针对地层物性条件差、水锁效应严重、原油粘度高、胶质沥青质沉积过快、地层压力低、压力温度变化致使CaC03垢析出等造成油层污染,导致地层渗透率降低,而研究的一项酸化解堵技术。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该酸液是由两种工作液组成的热化学解堵剂,该解堵剂体系中的酸液,可解除近井地带无机垢质堵塞,恢复地层渗透率,同时也可与泥质胶结物及石英、长石反应,增大地层孔隙度;该解堵剂体系中按盐与亚硝酸盐挤入油层后,反应释放出大量的热和气体,热能解除蜡、胶质、沥青质等有机堵塞物,产生的气体能从井筒内驱替出大量的液体,降低井内静水柱压力,使其小于近井地带油层的流动压力,从而提高残液的返排能力。

该技术适用于低渗透油层的有机物、无机物堵塞的油水井解堵,自1998年以来累计施工近200口井,成功率60%,油井平均单井初期日增油1.2吨,有效期达4个月以上;注水井平均单井初期日增注24m3,有效期6个月以上。

(4)自生酸解堵技术

地下自生酸是由两种或两种以上的不显酸性的酸母体反应而成的,可以按不同顺序注入相关的液体,使它们在储层中生酸,这样既避免了管柱和设备的腐蚀,又保证了酸液的缓慢生成而增加作用时间,从而增加了酸液有效作用距离,实现“缓蚀”与缓速的双重目标。随着自生酸技术的发展,不同酸母体种类可以在地下反应生成HCI,HF或两者的混合物,也就形成了自生盐酸、自生上酸等多种体系。这类酸液体系特别试用于高温地层,因为酸母体呈中性或者弱酸性,能极大减缓注液过程中解堵液对金属设备及管柱的腐蚀,同时防止额外引入铁离子,避免铁离子沉淀产生的储层二次伤害。

自生酸在现场应用中的作业方法不同,酸母体的选择也不尽相同。含大量钙或镁的碳酸岩地层,通常采用固体状态的自生酸酸母体并使用酸压工艺,固体酸母体进入压开的裂缝后水解生成盐酸对裂缝壁面进行非均匀刻蚀;豁土含量较高的砂岩地层,通常采用水解生成HCL或HF-HCL混合物的酸母体进行基质酸化。

3酸化解堵工艺方案

3.1工艺方案设计原则

砂岩酸化以解除储层伤害为目的,据此确定相应的施工设计参数(排量、泵压、各级注入液浓度及各级注入液液量)。

①施工排量以不压破储层为前提,尽量提高施工排量,据此设计最高井口限压;

②酸液配方依据室内研究成果,根据储层情况选定;。

③酸液用量以均匀解堵为目标,设计用酸量以酸化半径为准;。

④选择适宜的排液措施。

根据油田各井的不同情况,在选井上要优先选择伤害严重、产能低的井层进行措施。

3.2酸液体系选择

新井堵塞类型主要是钻井液污染,老井堵塞类型主要是入井液固相侵入或引起储层敏感造成储层堵塞等。对于新井钻井液污染可以选择土酸和氟硼酸进行解堵,对于老井污染,根据不同的堵塞类型选择不同的解堵工作液。对于处理非均质性弱、井段较短的油井,可以采用常规酸液进行解堵处理,而处理非均质严重、井段较长的油井,可以采用酸体系结合化学转向剂进行处理。为了防止酸液与地层原油解除后形成酸渣,可以在酸液注入之前注入一段有机清洗剂段塞,一方面清洗近井地层,将地层原油推入深部地层,另一方面将原油与酸液分隔开,避免酸液与原油直接接触。

结束语:

综上所述,根据实际目标井具体堵塞原因,对酸化工作液及酸化工艺进一步优化,保证措施效果,实现试油井真实认识储层及恢复油井正常生产的目的,满足油田勘探开发的需要。

参考文献:

[1]李月丽,宋毅,伊向艺,李春,陈文玲,伊向艺.酸化压裂:历史、现状和对未来的展望[J].国外油田工程,2008,(08):14-19+27.

[2]郭少儒,张晓丹,薛大伟,等.海上低渗油气藏平台压裂工艺研究与应用[J].中国海上油气,2013,(2):64-67.

论文作者:辛龙海1,巩勇2,王健3

论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期

论文发表时间:2019/4/26

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