低渗砂岩油藏酸化解堵技术研究与应用.doc

XM油田低渗砂岩油藏酸化解堵技术研究与应用 摘要 1. 本文研究的目的与意义 XM油田属于裂缝型低渗透砂岩油田，一般采用盐酸与氢氟酸的混合酸(土酸)，或其它能够生成氢氟酸的酸液：盐酸先同碳酸盐矿物、铁质反应，溶解碳酸盐和铁质；然后氢氟酸再与石英、粘土矿物反应，提高地层渗透率。如果土酸中的盐酸量不够，不能完全溶解地层中的碳酸盐矿物，则氢氟酸将与碳酸盐矿物反应，生成CaF2沉淀，堵塞孔道。 鉴于目前国内外油井酸化配方体系的蓬勃发展，我们希望在砂岩酸化配方体系上进行进一步的室内实验和现场摸索，并配套相关工艺技术，形成完善的低渗透砂岩油田的酸化解堵工艺技术。 XM油田在用的油井酸化技术无论是从施工液量还是处理半径上来看，都是处于酸洗解堵阶段，并没有实现深部的酸化和处理，未达到基质酸化改造的目的。为达到基质改造的目的，就要提高酸液的有效作用距离。酸液在渗流孔道或裂缝中流动，与壁面岩石发生化学反应，当酸液浓度降低到某一数值(通常为鲜酸浓度的10%)时，称为残酸。鲜酸变为残酸之前所流过的距离，称为酸液有效作用距离。酸岩反应速度的快慢，决定了酸液有效作用距离的大小，反应速度越快，有效作用距离越短。因此在酸液的选择时，延迟酸岩的反应速度（缓速酸），延长酸液的有效作用时间，是提高酸液有效作用距离的关键。 针对XM油田生产过程中存在的问题，可以判断，油层深部受压裂残液等影响污染相对比较严重，同时近井地带的油层结垢又比较严重，因此要深入研究深部酸化工艺技术，一是如何根据油层及人工裂缝的特性合理确定处理半径及酸液用量的关系；二是如何降低滤失，保证酸液到达油层深部；三是近井地带和油层深部的孔隙的堵塞介质不同，如何保证不同介质下的解堵效果。深入研究推广油井酸化解堵技术，从而有效解决XM油田结垢、污染严重影响开发效果的问题，尤其是在重复压裂效果逐渐变差的情况下，能有效拓宽低渗油田增油措施渠道，取得显著经济效益。 2. XM油田酸化解堵技术研究进展 酸化解堵工作液是酸化作业必不可少的物质基础，其质量的好坏直接关系到酸化作业的成败，对增产增注的效果起着关键作用。为了保护地层，提高酸化效果，最大限度地发挥酸液的作用，必须依据地层特点及酸液和添加剂的作用、性能，综合筛选酸液配方，使之满足酸化工艺要求，与地层配伍，以达到有效解除地层污染的目的。酸液选择的原则很简单，即酸液必须有效消除伤害（包括二次伤害）且能增加渗透率。沉淀物伤害主要取决于：(1)化学因素：沉淀物在后置液及油层天然流体中的溶解 度。(2)结晶因素：沉淀物为非晶质还是晶质。(3)形态因素：关系到可以移动晶粒（从溶液中检出沉淀在孔隙空间）的形式。(4)浓度因素：是否高得足以引起孔隙系统堵塞。(5)油层因素：伤害与渗透率、孔隙大小和空隙形态等岩石特征有关。常用酸液添加剂类型：酸液作为一种通过井筒注入地层并能改善储集层渗透能力的工作液体，必须根据储集层条件和工艺要求加入各种化学添加剂，以完善和提高酸液体系性能，保证施工效果。主要有以下几种：缓蚀剂，主要用于减小酸液对金属管件的腐蚀，降低对地层的污染；表面活性剂，降低表面和界面张力，防止生成乳状液，使地层水湿和加速返排等；铁离子稳定剂，防止铁及其他金属盐形成络合离子而沉淀；助排剂，借助气体膨胀加速残酸返排，常用N2、醇类和表面活性剂；粘土稳定剂，减轻和防止粘土膨胀；降阻剂，降低工作液在井筒流动的沿程摩阻，降低施工压力；暂堵剂，暂堵地层孔隙和高渗层带；稠化剂等。 根据XM油藏特点，砂岩油层结构复杂，矿物成分多，因此应选择与其储集层特征和岩石物性匹配的酸液体系。参考相关油田的成功经验，常用的酸液体系以及施工浓度有以下七种：常规土酸体系、氟硼酸缓速体系、自生土酸缓速体系、泥酸体系、磷酸缓速酸化体系、胶束酸体系、复合酸体系。 为提高酸化处理的效果，提高处理液处理的距离、提高处理反应程度、提高返排减少二次污染等诸多考虑研究发展了多种与酸化解堵处理目的相适应的施工工艺技术，大大促进了酸化解堵的处理效果。主要可分为八种工艺技术系列，即分层酸化工艺、暂堵酸化工艺、稠化酸酸化工艺、泡沫酸酸化工艺、闭合酸化工艺、前置液酸压工艺、多级注入酸压闭合酸化工艺、注水井增注酸化工艺。 在国内外先进软件系统的基本框架上，我们在优化设计上还停留在感性认识的水平上。对于优化相关施工参数规模设计上，主要来源于现场实践，建立在先导试验的基础上对施工目的井进行对比分析，主要依赖于措施后效果、伤害等分析来进一步优化调整参数。在工艺设计时，按照施工目的层的堵塞程度认识不同采取笼统酸化或分层酸化；按照施工工艺的技术要求上实施不动管柱酸化或动管柱酸化。动管柱酸化还可细分为负压酸化、振动酸化、正水击酸化等来解决酸化工作液处理不同需求目的层。并根据处理半径及工作液数量来采取整体一次性注入或段塞式注入两种方式。