深度酸壓工藝技術(shù)研究

袁冬嬌　馮超　旦夢(mèng)倩

【摘 要】本文簡(jiǎn)要闡述了影響某油田儲(chǔ)層酸壓效果因素，并對(duì)某油田儲(chǔ)層酸壓技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行了分析，提出了三種適合于某油田儲(chǔ)層深度酸壓改造的工作液體系即：膠凝酸、乳化酸、活性酸及其配套酸壓工藝技術(shù)，并對(duì)四種深度酸壓工藝及其特點(diǎn)做了簡(jiǎn)要介紹。

【關(guān)鍵詞】酸壓；膠凝酸；乳化酸；活性酸

1.影響某油田儲(chǔ)層酸壓效果因素分析

某油田儲(chǔ)層酸壓增產(chǎn)措施，其控制酸壓成功的主要因素有兩個(gè)，其一是最終酸壓裂縫的有效長(zhǎng)度，其二是酸壓后酸蝕裂縫的導(dǎo)流能力。

2.油田深度酸壓技術(shù)難點(diǎn)

該油田油藏儲(chǔ)層深2400～2600m，地層溫度60～70℃，為該油田儲(chǔ)層。儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，儲(chǔ)集空間主要以溶洞、溶孔和裂隙為主，連通性差，基質(zhì)滲透率低，油氣滲流通道主要為裂縫。裂縫分布多變，不同裂縫并存，實(shí)現(xiàn)深度酸壓的技術(shù)要求較高。分析認(rèn)為主要存在以下技術(shù)難點(diǎn)：

（1）儲(chǔ)層溫度較高，酸巖反應(yīng)速度較快，酸液的穿透深度有限。

（2）酸液濾失較大，要實(shí)現(xiàn)酸液的深穿透必須有效降低酸液的濾失。

（3）為實(shí)現(xiàn)酸液的深穿透，在“大酸量、大排量、高泵壓”的原則下，縫高很難控制。

（4）通過(guò)摩阻計(jì)算，在相同條件下，31/2″和2000m31/2″+2/7/8″管柱的施工摩阻相差近13.5MPa，因此建議在條件允許的情況下酸壓盡量采用31/2″管柱進(jìn)行施工，所以油田，要實(shí)現(xiàn)深度酸壓必須實(shí)現(xiàn)酸液和酸壓工藝的有效結(jié)合。

3.高溫緩速酸酸液體系的研究

該油田儲(chǔ)層主要為灰?guī)r，儲(chǔ)層非均質(zhì)性極強(qiáng)，油藏在平面上變化較大，酸壓施工必須盡可能形成長(zhǎng)的酸蝕裂縫，溝通天然裂縫和孔洞后，才有可能獲得高產(chǎn)。通過(guò)該油田儲(chǔ)層近年來(lái)的酸壓實(shí)踐及國(guó)內(nèi)外其它儲(chǔ)層酸壓研究結(jié)果的綜合對(duì)比，為了實(shí)現(xiàn)酸液的深穿透，選擇的酸液體系應(yīng)具有以下特點(diǎn)：

☆酸液粘度高，反應(yīng)速度低，深穿透能力強(qiáng)，可較為有效地延緩酸巖反應(yīng)速度，進(jìn)行地層深部酸壓處理。

☆酸液的表界面張力低，有利于殘酸液的返排。

☆腐蝕速率低，可有效地防止鹽酸對(duì)油、套管及金屬設(shè)備的腐蝕。

☆配伍性好，可有效地預(yù)防二次沉淀和酸渣對(duì)儲(chǔ)層的污染。

下面推薦幾種近年來(lái)在該油田儲(chǔ)層應(yīng)用比較成功的幾套酸液體系：

3.1高粘度膠凝酸酸液體系

20%HCL+2.0%HS-6高溫緩蝕劑+2.5%JN-2膠凝劑+1.0%LH-5鐵離子穩(wěn)定劑+1.0%FB-1助排劑+1.0%PR-7破乳劑+0.5%JM-4粘土穩(wěn)定劑。

3.2低摩阻乳化酸酸液體系

30%0#柴油+61.3%鹽酸（濃度31%的工業(yè)鹽酸）+2.0%NT18+2.0%HS-6緩蝕劑+1.0%FB-1助排劑+1.0%LT-5鐵離子穩(wěn)定劑+1%NT19減阻劑。

3.3表活劑緩速酸酸液體系

表面活性劑緩速酸是一種國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的新型緩速酸，是一種酸的表活劑溶膠體系。該體系的緩速機(jī)理：一方面通過(guò)表面活性劑分子在該油田表面的吸附，在巖層表面形成吸附膜，減低了H+與巖面的反應(yīng)速度；另一方面因酸巖反應(yīng)物的產(chǎn)生，酸液體系在巖層與酸液的界面上形成一彈性膠團(tuán)膜，進(jìn)一步阻隔H+向巖層擴(kuò)散，降低了酸巖反應(yīng)速度。

該酸液體系具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①酸液體系中不含高聚物，無(wú)殘?jiān)?，酸液?duì)儲(chǔ)層的傷害低。

②酸液粘度高，根據(jù)不同需求酸液粘度在30～65mPa.s范圍內(nèi)可調(diào)。

③反應(yīng)速度低，酸液的緩速性能好。同等條件下，其反應(yīng)速度相當(dāng)于乳化酸的1/2～1/3，相當(dāng)于膠凝酸的1/4～1/5，可實(shí)現(xiàn)地層深部酸化處理。

④酸液摩阻低，易于實(shí)現(xiàn)高排量，高泵壓作業(yè)。通過(guò)大型酸液流動(dòng)回路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)試，5m3/min排量下，其摩阻只相當(dāng)于清水的15%，同等條件下，膠凝酸的摩阻相當(dāng)于清水的60%，低摩阻乳化酸摩阻相當(dāng)于清水的300%。

⑤酸液易破膠，殘酸粘度低、易返排。由于該表面活性劑本身就是一種極好的起泡劑，返排過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的泡沫，極大地降低了液柱壓力，是酸液容易返排出地層。同時(shí)由于泡沫具有一定的粘度，易于將一些酸不溶物帶出地層，極大地減少了地層傷害。

4.幾種深度酸壓工藝及其特點(diǎn)

4.1前置液酸壓工藝技術(shù)

4.1.1前置液+高粘度膠凝酸酸壓技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)是施工初期先用高粘非反應(yīng)性前置壓裂液壓開(kāi)地層形成裂縫，接著高壓注入酸液的技術(shù)。由于前置液的降溫、降濾和造寬縫等作用，大大降低了酸巖反應(yīng)速度，能顯著增大酸穿透距離。膠凝酸最佳粘度一般在30～40mPa·s左右，殘酸返排粘度一般應(yīng)在5～10mPa·s之間，既易于返排，又能夠攜帶反應(yīng)后地層裂縫中脫落的固相微粒，降低酸壓對(duì)地層的二次傷害。

4.1.2前置液+低摩阻乳化酸酸壓技術(shù)

目前乳化酸體系的摩阻都較高，造成酸壓施工壓力高、排量低，排量在2.5m3/min時(shí)，地面施工泵壓已在80MPa以上，導(dǎo)致注入乳化酸所需時(shí)間要比注入同體積膠凝酸的時(shí)間長(zhǎng)近一倍，這將乳化酸的緩速優(yōu)勢(shì)基本抵消，不能真正實(shí)現(xiàn)深部酸壓的目的。低摩阻乳化酸在4.0m3/min排量下，摩阻僅為清水的80%左右，基本可以實(shí)現(xiàn)乳化酸大排量、高泵壓、深穿透的酸壓目的。

4.1.3前置液+表面活性劑緩速酸酸壓技術(shù)

利用高粘前置液壓開(kāi)地層造縫，然后注入表面活性劑緩速酸的一種酸壓工藝。該工藝的特點(diǎn)是：

①酸液體系中不含高聚物，無(wú)殘?jiān)?，酸液?duì)儲(chǔ)層的傷害低。

②酸液粘度高，酸液粘度在30～65mPa.s范圍內(nèi)可調(diào)。

③酸巖反應(yīng)速度低，酸液的深穿透能力強(qiáng)。

④酸液摩阻低，易于實(shí)現(xiàn)高排量，高泵壓作業(yè)。

⑤酸液易破膠，殘酸粘度低、易返排。

4.2多級(jí)交替注入酸壓工藝

該工藝特點(diǎn)是利用前置液與酸液交替注入，形成較長(zhǎng)的且導(dǎo)流能力較高的酸蝕裂縫，從而提高酸化效果。該工藝的主要優(yōu)勢(shì)在于作用范圍大，可以獲得較長(zhǎng)的酸蝕裂縫穿透距離，酸液濾失低，酸蝕裂縫的導(dǎo)流能力高。目前已成為實(shí)現(xiàn)深度酸壓的主流技術(shù)。前期該油田儲(chǔ)層酸壓改造結(jié)果也表明了多級(jí)交替注入酸壓工藝良好的適應(yīng)性，建議在油田深度酸壓中使用。

4.3控高酸壓工藝技術(shù)

該工藝是在前置液壓開(kāi)地層后注入轉(zhuǎn)向劑（控底劑、控頂劑），控制逢高的延伸。此外該轉(zhuǎn)向劑還是良好的降濾劑，可以有效降低酸液的濾失，促使酸液向地層深部穿透。該技術(shù)在彩南油田壓裂中用于控制底水，取得了良好的增油控水效果，建議在井區(qū)有條件的井開(kāi)展控高酸壓試驗(yàn)。

4.4輔助降濾酸壓技術(shù)

輔助降濾酸壓工藝是在原來(lái)工藝基礎(chǔ)上，在注酸前及過(guò)程中注入一段或幾段耐酸型降濾液，增大酸液在近井酸蝕程度高的縫隙中的滲濾阻力，降低后續(xù)酸液的濾失，提高前緣酸液的有效推進(jìn)速度和穿透深度。進(jìn)而增大建立新的有效連通的可能，獲得有效增產(chǎn)。該項(xiàng)工藝的技術(shù)關(guān)鍵在于降濾液的類(lèi)型研究和用量及段數(shù)的優(yōu)化。工藝技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：①工藝實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單易行；②能一定程度上實(shí)現(xiàn)深穿透連通；③費(fèi)用增加不大。

5.認(rèn)識(shí)及建議

（1）膠凝酸粘度的提高進(jìn)一步延緩了酸鹽反應(yīng)速度，降低了酸液濾失，對(duì)提高酸液的有效酸蝕作用距離是有效的。

（2）低摩阻乳化酸具有酸液粘度高，緩蝕緩速性能好等特點(diǎn)，基本可以實(shí)現(xiàn)乳化酸大排量、高泵壓、深穿透的酸壓目的。

（3）表面活性劑緩速酸同膠膠凝酸和乳化酸相比，具有酸液粘度高，酸液的緩速性能好，摩阻低，易破膠返排，對(duì)儲(chǔ)層傷害低等特點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)超深井大排量、高泵壓的酸壓施工。

【參考文獻(xiàn)】

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