井楼油田楼八区常采区块酸化技术及应用

张燕利，邓雨生，李 影，杜雪花，司玉梅，谭 强

（1．中国石化河南油田分公司石油工程技术研究院，河南南阳450000；2．中国石化河南油田分公司第二采油厂）

井楼油田楼八区属于普通稠油常采区块，储层埋藏浅、物性好，大多为高泥质且岩石胶结较差，以往采用的常规酸液体系易破坏岩石骨架，造成颗粒运移，堵塞地层；另外，该区块部分储层存在非均质强，以往采用的不返排残酸施工工艺，造成对地层的二次伤害，缩短了注水有效期。目前楼八区常采区块共有注水井27口，欠注井10口，日配注870 m3，实际日注水760 m3，日欠注110 m3，整体欠注严重。

1 井楼油田楼八区常采区块储层概况

楼八区常采区块储层岩性主要为灰白色、浅灰色、深灰色和灰褐色砾状砂岩，含粗粉砂、中粉砂、细粉砂及泥质粉砂，以中、细砂岩为主。砂岩类型主要为长石质岩屑砂岩和长石石英砂岩，以长石质岩屑砂岩为主。胶结类型以孔隙式为主，少数为基底－孔隙式，胶结物以泥质为主，含量10%左右，钙质次之，一般小于5%。砂岩粒度中值0．01～0．54 mm，分选系数为1．4～2．8，磨园度次尖－次圆，风化程度浅－中等。通过扫描电镜、X－衍射分析，该区块粘土矿物类型见表1。

楼八区核三段孔隙度平均为22．0%，渗透率平均为620．0×10－3μm2，储层物性中等偏好。但油组内纵向上各小层的孔隙度、渗透率差异明显，其中，Ⅰ72、Ⅱ51－2、Ⅱ42－3、Ⅲ31－2、Ⅳ64、Ⅳ71－2小层，孔隙度均值都在20%以上，为高至特高孔隙度；Ⅲ22、Ⅲ61－2、Ⅳ23－4、Ⅳ32、Ⅳ51、Ⅵ11、Ⅵ12、Ⅵ13－4平均孔隙度介于10%～15%，为低孔隙度；Ⅲ31、Ⅵ22－3平均孔隙度小于10%，为特低孔隙度；其它小层平均孔隙度介于15%～20%，为中孔隙度。

表1 粘土矿物含量统计

2 井楼油田楼八区酸化技术研究

酸化增注由于技术成熟、成本较低和措施成功率高而成为欠注井最常用的改造措施［1－2］。但注水井在注水一段时间后油套压上升，达不到地质配注的要求。原因是由于地层和近井地带污染堵塞导致注水压力升高，达不到配注目的。对于这类欠注井，可通过酸液配方优选和施工工艺技术优化，达到增注和延长措施有效期的目的［3］。

楼八区岩屑溶蚀实验结果表明（表2），土酸对岩屑的溶蚀率高。但如果使用土酸配方，酸液会对储层造成过度溶蚀并引起地层出砂；而选择低浓度有机土酸体系在获得较高溶蚀率的同时，又不会对储层造成伤害；另外考虑到楼八区碳酸盐含量在6%～8%之间，储层埋藏浅，岩石松散、物性好，解堵时要避免过度溶解地层，破坏岩石骨架，且储层中碳酸盐含量较高，酸化过程中为避免CaF2沉淀在近井地带的生成，应相应降低配方中的HF浓度，因此，HF含量应控制在2%以下较为合适。

表2 常规土酸、低浓度有机土酸溶蚀实验结果

针对储层大多为高泥质储层且岩石胶结较差的情况，将无机粘土稳定剂质量分数由原来的3%降低到1%～2%，长效粘度稳定剂质量分数由原来的2%降低到1%～1．5%，这不仅保证了酸化施工效果，而且与酸液配伍性好，其配方为：12%HCl＋1%HF＋3%HAC＋（0．3～0．5）%XS＋（1～2）%NH4Cl＋（1～1．5）%JS－7＋（0．5～1）%XBS－1919＋5%XT－5＋2%HR。

2．1 完善酸液配方

针对井楼油田常采区块储层存在非均质性强（级差在1．53～15．9）、普通酸液配方无法实现均匀布酸的问题，开展了室内氮气泡沫酸化技术研究。该技术将加入了起泡剂、稳泡剂的酸液与氮气在地面泡沫发生器中充分混合，形成稳定泡沫随即注入井内。泡沫酸液先进入渗透率较高的油层，使流动阻力逐渐提高，进而在孔道中产生气阻效应，在叠加气阻效应下，泡沫酸液避开高阻力而进入低渗透层，从而实现非均质储层的均匀酸化。此外，由于泡沫流体具有气体成分高、液柱压力低、返排所需能量小，以及携带固体微粒能力强，管流摩阻小，对管柱伤害小的优点，提高了残酸返排率，降低对油层的伤害。

室内评价了合适的起泡剂CH－41和稳泡剂XT－69，作为添加剂加入到酸液中，不会影响酸液的各项性能指标。配合地面的氮气车，使氮气和酸液在地面充分混合，以均匀的泡沫酸液注入地层，在地层条件下改变酸液的渗流特性，酸液向低渗透储层流动，实现酸液转向，从而提高储层整体的酸化改造效果。氮气泡沫酸液的整体性能见表3。

室内开展了泡沫酸液的高低渗岩心分流实验（图1），选取楼八区同层的两块岩心，二者渗透率级差为1．6，从中可看出，刚开始泡沫液在岩心1进入量较多，随着进入量增加，由于叠加气阻的作用，高渗透岩心分流量降低，低渗岩心分流量增加，并且很长一段时间低渗岩心分流量比高渗透岩心分流量要多，由于室内实验没有泡沫发生器，后来进入岩心的只有液体没有泡沫，高渗透岩心分流量较多，低渗岩心基本没有液体流出。因此，这说明泡沫液对高低渗透岩心具有一定的分流作用，能达到均匀布酸的目的。

表3 氮气泡沫酸液整体性能评价结果

图1 高低渗岩心分流实验

2．2 完善施工工艺

楼八区常采区块储层原油具有含蜡高、胶质沥青质高、凝固点高的特点，注水过程中易产生有机堵塞，且酸化过程中原油与酸反应易产生酸渣。针对上述情况，采用酸前挤预处理液的办法，解决该区块的有机污染堵塞问题。

酸化后配套采用气举助排技术，增大了酸液的有效作用距离，提高了酸液返排率。根据现场施工场地情况以及注水井的物性参数，对于井场宽敞、物性较差，不适合使用气举返排的井，酸化结束后可以采用0．6～0．8 g／cm3氮气泡沫助排液反洗井。泡沫半衰期达30 min之久，能够保证洗井过程中全是泡沫流体，满足洗井需要，同时泡沫流体粘度达20 mPa·s，是常规液体的10～100倍，能强力携带出泥浆污染物、地层松散颗粒和其他酸化残渣，避免二次污染；以及泡沫密度低，在井底形成负压，促进地层排液，反吐地层的污染物，并携带出井筒，减少外来流体对地层伤害，保证了酸化效果。

2．3 优化施工参数

优化施工参数，对施工压力、施工排量和关井反应时间进行科学合理的优化，在提高酸化成功率的同时，减小对地层的伤害，并延长酸化的有效期。

现场施工停泵后地层压力下降速度快，分析认为压力下降迅速导致排液能量不足的原因主要有两点：一是关井时间不合理，压力扩散过多，使排液能量不足导致排液效率低；二是注液方式不合理，注入药品在地层中接触不充分，导致产气量不足、排液效率低。将关井反应时间由4小时改为1小时，缩短关井反应时间，降低井底压力扩散速度，减少地层能量损失。采用双组分段塞式注入酸液的方式，将每个段塞的量由10 m3改为5 m3，同时将隔离液用量由2 m3改为0．5 m3，使药品在地层中充分混合，减少药品反应不完全造成的能量损耗，从而提高了残酸返排有效率。

3 新配方和新工艺效果评价

自2012年1月1日至6月15日共现场试验2口井（楼828井和楼835井），平均有效期延长了146 d，日注水量平均增加了38．6 m3，延长了酸化有效期，提高了该区块的注水效率，具体效果见表4。

表4 楼八区常采区块酸化施工效果统计情况

以楼835井为例，该井施工和注水情况见图2，从中可看出，该井采用优选后的酸液配方和合理的施工工艺后，酸化效果良好，达到了配注要求。

图2 楼835井酸化施工曲线图和酸化后注水曲线图

4 结论与认识

（1）现场试验效果表明，优化后的低浓度有机土酸配方体系是可行的，能满足楼八区常采区块酸化解堵的要求。

（2）该区块胶质、沥青质含量高，酸化施工前，必须用有机解堵剂进行预处理，以提高酸化增注效果。

（3）对于储层非均质性强的水井，可采用泡沫酸化液配方来达到均匀布酸的目的。

（4）采用0．6～0．8 g／cm3氮气泡沫助排液顶替残酸，可在井底形成负压，反吐地层的污染物，保证酸化效果。

［1］李大建，牛彩云，何淼，等．分层采油工艺技术在长庆油田的适应性分析［J］．石油地质与工程，2011，25（6）：124－127．

［2］李伟才，崔连训，赵蕊，等．水动力改变液流方向技术在低渗透油田中的应用——新疆宝浪油田保北区块为例［J］．石油与天然气地质，2012，33（5）：796－801．

［3］任志鹏，王小琳，李欢，等．长庆油田姬塬长8油藏增注工艺技术研究［J］．石油地质与工程，2013，27（2）：108－111．