酸化酸压工艺在高凝油潜山油藏研究应用.doc

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1、酸化酸压工艺在高凝油潜山油藏研究应用冯志强(中油辽河油田公司，辽宁新民110316)摘要：总结了醴化酸压工艺沈阳油田高凝油古潜山储层改造中的应用情况，论述了高凝油深屉 潜山碳酸盐岩酸化、醺压改造工艺的技术原理、特点，以应该技术的应用效果。指出醢化酸压 工艺可以沟通裂缝，在一定程度上提高渗透性，增加油井产能。最后提出丁高凝油深层碾酸盏 岩储层酸化、醢压技术存在的问题，井指出水平井酸化、照压是夸后灌层碳酸盐岩储层敢追发 展的方向。关键词：高凝油油藏；深屡潜山；胶束酸；酸化酸压 引 言沈阳油田是高凝油油田，拥有勉个开发单元，其中17个为低渗区块，油藏埋深超过3 000m的 低渗区块有3个，油藏以灰岩

2、潜山为主。区块普遍存在投产后产量下降快，采油速度低的问 题上产依赖措施，酸压、酸化是主要措施手段。沈625一沈229块储集空间均以构造缝为主，裂缝以高角度缝和斜交缝为主，在垂向上连 续性差，储集类型为裂缝型。沈257块、沈253块储层空间类型为宏观裂缝、孔洞与微观孔、缝 均较发育，为具有双重孔隙介质的裂缝一孔隙型储层。由于储层埋深在3 000 nl以下，构造缝 开度小，其中沈625块裂缝开度为O02O2 iTlrrl，均为微裂缝。是油气的主要储集空间和渗流 通道，酸化酸压工艺可以沟通裂缝系统，在一定程度上提高基质渗透性改善储层物性，增加油 井产能。l高凝油潜山酸化酸压现状沈阳油田的3个元古界低

3、潜山油藏，储层均具有埋藏深、非均质性强，油藏在纵向及平面 上变化大，酸化、酸压的目的是加强对油层改造力度，最大限度提高裂缝导流能力，施工必须尽 可能形成长的睃蚀裂缝，沟通天然裂缝，才能获得高产。沈阳油田一般是施行胶束酸进行笼统 酸化，并采用以胶束酸体系为主的前置液酸压技术。11高凝油潜山碳酸盐岩储层酸化、酸压改造的技术难点 影响常规酸化、酸压改造效果的关键因素是：酸蚀裂缝的有效长度和酸压后酸蚀裂缝的导流能力，而酸蚀裂缝的有效长度是低渗透碳酸盐岩储集层酸化、酸压改造的关键。如何有效获 得较长的酸蚀裂缝一直是酸化酸压技术需要解决的难题。尤其是对于深井碳酸盐岩储层，酸 蚀裂缝的有效延伸更加困难，其技

4、术难点主要有：(1)储层温度较高，基质中碳酸盐纯度高，酸岩反应速度较快，酸液的深穿透能力有限。 (2)微裂缝和小溶洞的发育造成酸液滤失严重，要实现酸液的深穿透必须有效降低酸液615的滤失。(3)储层埋藏深，注酸管柱长，施工中管线摩阻大，造成井口泵压高，排量难以提高，井底 施工压力难以选到地层的破裂压力。 。(4)由于储层巨厚，缝高很难控制。 (5)深井酸化、酸压液柱压力高，残酸返排困难，容易对俯层造成二次污染。12胶束酸酸化工艺 胶束酸酸化是指在井底施工压力小于储层岩石破裂压力的条件下，将胶束盐酸注入近井地带的地层，溶解堵塞物和部分岩石，形成三维型的酸蚀孔洞，从而提高储层渗流能力的酸化技术。其

5、有效作用距离较短，一般小于15 Ill。酸液为胶束盐酸，其增产机理是在井底附近周 围地层中形成多条酸蚀蚓孔，从而增加径向的泄流面积和导流能力，而不改变流体的流动方 向。该方法适用于有裂缝发育的低孔高渗层，对于解除储层污染具有较好的效果，对表皮系数 大的储层改造效果好。13前置液酸压工艺前置液酸压工艺是指用高牯非反应性前置液压开地层，形成动态裂缝，然后注入酸液溶蚀 裂缝的工艺技术。前置液酸压的作厢机理：前置液压开并进人裂缝，降低裂缝壁面的温度，并 在裂缝壁面形成滤饼，降低后续酸液的滤失量；后续酸液的粘度远小于前置液的牯度，流动过 程形成粘性指进，从而延缓与裂缝壁面的反应速度和滤失速度，达到酸液深

6、穿透的目的。为实 现牯性指进酸压，要求前置液和酸液的粘度比至少要达到150：1，现场使用的高牯前置液为改 性瓜胶，酸液为胶束盐酸，前置液与酸液的用量比一般在l：2l：3之间。有效酸蚀缝长一般 为1750 lift。2酸液配方的选择胶束酸是在基酸中加入一种性能优良的酸化胶束剂，从而赋予酸液较低的表界面张力、 防乳破乳能力、悬浮地层中酸不溶物微粒、水润湿地层岩石及延缓酸岩反应等性能，使得酸液 在较低压力下实现深穿透，提高油气层渗透率；酸液的高表面活性有助于降低毛细管压力，使 残液易离开地层，避免水锁，促进排液；胶束吸附酸不溶物微粒而悬浮与酸液中减轻了微粒运 移、沉积而造成的地层伤害，胶束酸的这些性

7、能使得其可替代常规酸而被用于油气井的投产和 酸化改造。胶束酸处理特点：(1)可解除有机堵塞物，有利于酸和无机堵塞物发生反应。 (2)胶束酸与储集层水及原油相遇不发生乳化和沉淀，配伍性好。 (3)胶束酸具有悬浮微小固奉颗粒的能力。 (4)胶束酸具有较低的表面张力。21酸化胶束剂与胶束酸的性能评价 经探索实践，选择了一种具有特定结构的非离子型表面活性剂，它是通过部分磷酸酯化所得阴一非离子型混合物为主的表面活性荆，采用助表面活性剂、助溶剂及溶剂复配的技术研制成的适合油气井酸化的胶束剂。由于国内尚无评价酸液胶束剂的实验方法，参照API RP42“强6】6化采油用表面活性剂推荐潞试原理”、国内外有关胶束

8、剂Checker及BDC一101性能评价方法， 结合辽河酸化作业特点，对其性能进行评价。 211酸液溶解性 酸化胶束剂在酸中的溶解性见表l。胶束剂可以在较宽的酸浓度范围内与酸液互溶，呈透明状，从而具备了在酸中形成稳定酸胶束体系的先决条件。表1胶束剂的酸溶解性212表界面稚南 酸化胶束剂在酸中的表、界面张力采用吊环法测定。用石油醚模拟油相测定酸油界面张力。实验结果表明，胶束剂降低酸液表面张力及酸油界面张力能力均很强。当胶束剂在酸中 的使用浓度达到05时，即可将空白酸的表面张力由56110。3Nm降至35 x 10。bum以 内；界面张力由260降至5 X10一7 X10。Nm以内；使用浓度达10

9、时可将空白残酸的表 面张力由55410。Nm降至40X10。Nm；界面张力由32310。Nm降至5 x10。Nm以 内。213防乳破乳能力 酸液胶束剂由于具有较高的表面活性(较强的降低酸液表、界面张力能力)，因而具有较好的防乳破乳能力。以原油与胶束酸和大理石反应后的残酸进行破乳实验，以水相在不同时间 的溶解百分率表示破乳率，实验温度60。评价结果为：当胶束剂使用维度在05时，油酸 乳化物(酸油比分别为75：25，50：50，25：75)60 rain内可完全破乳。214悬浮固体微粒能力 胶束酸中的酸胶束体系通过静电作用能将酸不溶物微粒悬浮于酸液中，悬浮固体微粒能力可通过如下方法测定：将一定量的

10、高岭土(200目，其量由地层中酸不溶物量确定)，均匀分 散于100 mL酸液或残酸中，一定时间后取出上部悬浮液，经过滤、烘干称重后，即可计算出悬 浮物的百分率(以此来表示胶束酸及其残酸的悬浮能力)。215润湿性为了提高油相的相对渗透率，要求措施液体不仅能使油藏岩层原来的水润湿性得以保证， 还可使原来的油润湿性转变为水润湿性。措施液体对地层的润湿性可用过润湿角仪测定。当 测得的润湿角01050者为优先油润湿性；75。O105。为中间润湿 性。胶束酸及其残液对岩片(石英、灰岩)的润湿性见表2。表2说明，胶束酸能保持干净岩石表面的水润湿性。当其在酸液中的使用浓度达到1 O 时，即可使油润湿岩面转变为

11、水润湿岩面，由此可使油相相对渗透率得以大大提高，从而提高 酸化效果。216洗油能力胶柬酸的胶束具有较强的增溶、润湿反转作用。随着胶束酸液在地层中逐渐渗透，可将胶617束酸液所波及到的岩层孔隙中的原油洗脱，从而提高油井产油能力。将浸满原油的不锈钢丝 网和大理石片浸在胶柬酸中，于40恒温下观察胶束酸液对钢丝网和太理石片上原油的洗脱 效果，结果见表3。表3说明，胶束酸的洗油能力较常规酸有较大幅度的提高。表2胶束酸厦其残酸对岩片的澜湿性样品名 初始情况 最终情况 洗油率，备注2，17穿透能力将人造淤泥小球(重5 g)置于60胶束酸中，观察小球完全溶解的时间，以此表示胶束酸 的穿透能力，结果见表4。表4

12、胶束酸穿透人造淤泥能力注：基酸组成为：20Hcl十10cTl一3+O5CTI一7；人造淤泥组成为：70CaC吗十lO高岭土+20原油a2I8酸岩反应速率 采用c02排水集气法测试束酸的酸岩反应速率。实验条件为：90、常压；酸液与岩石面积比为3 mLcm2；大理石岩样。 实验结果说明，与空白盐酸相比，胶束酸具有较好的延缓酸岩反应能力，其缓速率比空白盐酸提高30以上，因而可实现深穿透，提高酸化效果。3酸化酸压情况综述2003-2005年底。沈阳油田共实施胶束酸酸化酸压82井次，2003年现场实施胶柬酸化13 井次，酸压4井次，共17井次，有效1I井次，有效率65，当年累计产油36 896t。200

13、4年现场 实施胶柬酸化22井次，酸压14井次，共36井次，有效3l井次，有效率86，当年累计产油62885 t。2005年现场实施胶束酸化27井次，酸压2井次，共29井次，有效24井次，有效率83， 当年累计产油34 861 t。为沈阳油田原油生产任务和储量任务的完成做出贡献。3。1典型井例分析(1)忱6251230井射孔后。2003年6月19日酸化投产。酸化井段3 33303 3710m，注入618酸量8D矗，活性水矗，施工压力为：85302I2MPa；施工排量为：O6一12一I5矗min。2303 年6月23日投产，8咖油嘴日产70，生产2 d，然后7rain油嘴限产，产量在3555t，d

14、，当年累计产 油8 8476t。 (2)沈6251834井射孔后，2003年8月13 13酸压投产。前置液酸压井段3 90013 9261 nl，注入酸量120一，活性水500，施工压力为：9470-776052MPa；施工排量为：3532l，512矗min。2003年8月18日投产，生产26 d，产液量平均34 m3，d不含油。累计产水8865 m3，达到了认识地层的目的。(3)沈6251828井于2003年9月2 13酸化施工，酸化井段3 60713 6421 110!共挤胶 束酸100 o，活性水25矗，施工压力为：3550一49 MPa；排量为：17一15一15 1113min。该 井

15、酸前产量12“d，酸化后9月9日投产，产液29，7 o，产油178 t；当年累计增油1 720 t，增油9815 t，酸化效果显而易见。4应用方向(1)碳酸盐岩储层非均质性强，油藏在纵向及平面上变化大。对储层发育认识不清就难 以说明酸化和酸压到什么程度才能有效沟通裂缝，也就难以确定酸化酸压的最低限度。对于 不同岩性、不同的储层，应用的酸化酸压工艺都不同。要想取得较好的效果，必须加强酸化、酸 压前的地质研究，使酸液体系和酸化、酸压工艺更符合地质情况。(2)为实现深穿透，酸液体系应由单一型向复合型发展，逐步成为降滤失、缓速、缓蚀、降 阻和助排的多功能酸液体系。(3)发展不同酸液体系的交替单级注入或多级交替注入，在深井碳酸盐岩储层能同时实 现裂缝的深穿透和高导流能力。(4)沈阳油田碳酸盐岩油藏属于块状底水油藏，避底水是目前酸压亟待解决的问题之一， 控缝高酸压技术是未来的发展方向之一。(5)且前沈阳油田正在实施水平井技术开采碳酸盐岩油藏，对水平井酸化、酸压的研究必 须逐步得到重视和加强。619