酸化技术的应用与实践

张瑞山

（中海石油华鹤煤化有限公司，黑龙江鹤岗 154100）

酸化技术的应用与实践

张瑞山

（中海石油华鹤煤化有限公司，黑龙江鹤岗 154100）

根据现场条件和地质情况，研究了新型的分质转向酸化工艺技术，并且将适应不同层系的酸液配方与多级转向技术结合起来，实现一次施工处理两个不同层系，结果表明：适合于上层系的有机酸体系平均可提高岩心渗透率147%；适合下层体系的有机酸和复合酸体系平均可提高岩心渗透率148%。并对7口井进行了现场试验，初期平均降压2.5MPa，平均单井增加注水量6.4m3，施工效果比较理想，作用时间长，达到了预期的效果。

海拉尔油田；分质转向酸化工艺；多级转向技术；注水量

通过对海拉尔苏仁诺尔油田的地层矿物的组成分析，研究和提出适合该地层的新型酸化技术，通过改变以往的酸化配方和施工工艺来提高地层的渗透率，进而提高原油的采收率。在酸化配方方面，在上层采用有机酸体系[1]，在下层系采用有机酸和复合酸的复配体系，这样可以明显提高油层的渗透率，在施工工艺上，采用分质转向酸化工艺[2]，这样既不伤害地层，又可以达到酸化的目的。

1 区块岩层、物性分析

海拉尔油田苏仁诺尔油田地处海拉尔盆地乌尔逊凹陷北部，开发目的层主要为下白垩统南屯组二段。对苏仁诺尔油田区块各小层岩芯的孔隙度、渗透率、矿物含量进行了详细分析，见表1。从孔隙度、渗透率数据来看，苏仁诺尔油田区块储层存在两个层段，孔隙度、渗透率较低的16号小层以上层段，孔隙度、渗透率均较高的18号小层以上层段，上下两段物性差异较大。从矿物含量数据可看出，16号小层伊蒙混层含量较高为14%，黑云母含量也较高平均为32%，易发生水敏及酸敏；17-18号层为混杂的过渡层；从18-20号层，高岭石含量逐渐增多，伊蒙含量逐渐减少，NⅡ419到NⅡ420黑云母含量减少，仅为20%左右，易发生速敏及酸敏[3]。

表1　苏仁诺尔油田井岩性、黏土矿物

2 苏仁诺尔油田敏感性分析及以往酸化效果分析

2.1储层敏感性分析

（1）水敏，苏仁诺尔油田区块属于中等程度水敏类型储层，水敏指数在0.31～0.67之间[4]。

（2）酸敏，酸敏实验数据见表2。

表2　酸敏实验数据

由表2中可见，2套层系有不同的酸敏类型：上一层系盐酸敏，说明酸液中不能含有无机酸。而下一层系，土酸酸敏说明酸液选择上应采用缓速酸体系，不能使用强酸体系，同时酸液中，必须含有无机酸才能保证酸化有效。

2.2以往酸化效果

海拉尔油田于2002、2003年共进行了3口井5井次注水井酸化解堵施工，效果不理想，有效井有效期也较短，见表3。

表3　海拉尔油田2002、2003年酸化施工效果

以往酸化，采用的酸液是由廊坊分院研究的新型土酸，即13.5：1.5土酸。由表2可知，上层系盐酸酸敏，下层系土酸酸敏，又由于注水井为笼统注水，因此，酸化过程中酸液会对两套层系都产生酸敏，从而导致酸化效果不理想。为解决海拉尔油田酸化效果差的问题，保证苏仁诺尔油田区块注水开发，有必要进行适应海拉尔油田储层特征的酸化技术研究，加强酸液针对性，优选施工工艺，保证酸化效果。

3 酸液体系研究

3.1酸液综合性能

根据储层特性，研究出适合盐酸敏的有机酸体系[5]以及适合土酸敏的复合酸体系，2套酸液体系都具有良好的溶蚀、破乳、防二次沉淀、低破碎等性能，酸液综合性能见表4。

表4　酸液综合性能

3.2岩心模拟实验

有机酸对于上覆储层较为有效，提高岩心渗透率64%以上，平均提高147%，但对于下伏储层提高有限。而有机酸+复合酸适用于下伏储层（主力油层），可以更好地提高岩心渗透率，提高岩心渗透率达148%，可以确保施工效果。见表5。

表5　岩心模拟试验数据表

4 分质转向酸化工艺研究

针对储层2套层系层间差异大，又由于水井皆为笼统注水，因此研究了分质转向酸化工艺，可以解决酸化施工中，2个层系同时存在势必要舍弃一个层系，实现分质酸化，使酸化达到最佳效果。

根据储层的2个层系层间差异，通过控制施工压力、排量，并与转向剂有机结合，可以实现一次施工酸化2个不同层系，达到分层酸化的目的，使酸液达到最大功效。

根据水井和地质状况的不同，确定了不同的现场施工方案。

单一层段：较为简单，采用一种酸液即可，通过控制施工压力和排量，采用化学转向剂，实现分层处理。

交互存在：但层间渗透率差异较大，可以先挤入与渗透率较高层段相适应的酸液，再挤入化学转向剂以及与渗透低较层段相适应的酸液，实现分层处理，不伤害岩石骨架。

5 现场应用及效果分析

2004年现场试验7口水井，施工后平均单井降压2.6MPa，平均单井增加注水量6.5m3，取得很好的效果，目前平均降压0.8MPa，增加水量14.5m3，先期试验井有效期已达7个月，依然有效，见表6。

苏66-64井为2002年转注井，从苏66-64井小层数据表（见表7）可以看出，它属于第2种类型：两个主力层段交互存在，但层间渗透率差异较大。因此，采用有机酸为前置酸，复合酸为主酸转向后，再挤入前置酸的方案进行施工。施工中压力变化见图1。

从图1可见，挤入有机酸后压力从13MPa降到10MPa，随后挤入复合酸。由于测试资料显示，2002年8月压力在11MPa下，水量是10 m3，主力层吸水50%以上，目前水量只有4m3。因此可以判定压力在10MPa时，只能是主力层18号小层进液，同时压力下降1MPa，说明复合酸起到了作用。此后投入2㎏转向剂，压力上升1MPa，这说明主力层被堵住，转向工艺成功。再向16号小层挤入有机酸压力下降了1MPa，说明有机酸起到作用。替挤清水停泵后，继续用注入水替挤，施工后16h观察压力由停泵的6MPa下降到4MPa，表明有机酸发挥了缓速性，同时酸液被挤入到地层深部，起到深部解堵的作用。

表6　海拉尔苏仁诺尔油田区块水井酸化施工效果 MPa

图1　苏66-64施工压力随液量变化曲线

表7　苏66-64井小层测试数据

苏62-62井亦为2002年转注井，其电测渗透率解释资料不全。但由2003年吸水剖面测试数据可看出，苏62-62井属于第3种类型：交互存在，但两个层系吸水量差异不大。2003年6月主力层吸水层为19号小层与15+16号小层（见表8）。因此可以判定施工时，两个小层同时进液，因此，只能使用有机酸。通过施工压力的变化可知，有机酸也起到很好的作用，压力由13MPa下降到10MPa，投入转向剂压力上升到11MPa，这说明主力层被堵住，转向工艺成功。随后下降到8.5MPa，说明有机酸起到作用。替挤清水停泵后，继续用注入水替挤，施工后16h观察压力由停泵的8.5 MPa下降到6.4MPa，苏62-62井施工压力随产液量变化曲线见图2。

通过2个典型井的分析，说明分质转向酸化工艺是成功的，使不能分层的2个层系在不动管柱的情况下，均得到较好的处理，工艺简便可行。

表8　苏62-62井小层测试数据

图2　苏62-62井施工压力随产液量变化曲线

6 结论

（1）根据储层特点研究出的两套酸液体系具有较佳的酸化效果，其中适用于上层系的有机酸体系，可以提高岩心渗透率147%；适合下层系的有机酸+复合酸体系，可以提高岩心渗透率148%，增大了降压半径，大大降低了注水井的压力。

（2）在施工方面，将多级转向技术以及根据单井实际情况合理确定施工方案，实现了一次酸化两个不同层系的分质转向酸化工艺，解决了海拉尔苏仁诺尔油田试验区注水井岩层分布复杂和物性差异大的问题。

（3）在现场施工7口井中，施工初期平均降压2.5MPa，平均单井增加水量6.4m3。施工效果理想，作用时间长，适应海拉尔油田苏仁诺尔油田试验区的新型分质转向酸化技术。

[1] 张艳琴.临商油田砂岩油层低伤害酸酸化试验研究[J].油气采收率技术，1995，（3）：66-69.

[2] 陶德伦，汤井会.系列酸化解堵技术研究及应用[J].大庆石油地质与开发，1998，17（4）：35-37.

[3] 蒋卫东，王振铎.有机缓速土酸的性能研究和现场应用[J].钻采工艺，1998，21（5）：31-33.

[4] Martin.A.N 著，吴太平，李生莉译.新氢氟酸系统在砂岩地层中的增产效果[J].国外油田工程.1999，（4）：6-9.

[5] 傅阳朝 等译.美国石油工程师学会转载丛书之32：酸化[M].北京：石油工业出版社，1996：50-57.

New Acidizing Technology Application in Suzy Noel Oilfield

Zhang Rui-shan

Based on fi eld conditions and geological study of a new type of sub-quality steering acidifi cation process technology，and will adapt to different strata acid formulation with multi-level steering technology combine to achieve a construction deal with two different strata，the results show：organic system suitable for the upper line of the average core permeability can be increased by 147%；the lower system suitable organic acids and acid system compound average increase of 148% core permeability.7 wells and conducted a fi eld test，the initial average blood pressure 2.5MPa，the average single well increasing the water injection 6.4m3，construction effect is ideal，the role of a long time to achieve the desired results.

Hailar oilfi eld；sub-quality steering acidifi cation；multi-level steering technology；water injection

TE357.2

A

1003-6490（2016）01-0123-03

2016-01-15

张瑞山（1985—），男，黑龙江鹤岗人，助理工程师，研究方向为煤化工、油田化学。