南部油田酸化工艺技术应用

摘 要：酸化是一种使油气井增产或注水井增注的有效方法。从酸化工艺体系出发，分析缓速酸、消淀酸、氟硼酸等多种酸液主体适应的不同地质条件，评价前期油水井酸化效果，为后续的酸化措施提供有力的技术支持。同时针对酸化失败井，分析其可能原因，并提出几点可行性解决方案。

关键词：油水井 酸化 工艺体系 失败原因 可行性建议

中图分类号：T5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（b）-0098-02

在油田的生产过程中由于各种因素造成对油层的伤害，如钻井过程中泥浆对地层的污染、修井作业中入井药液对地层的污染等各种因素，使近井地带油层产生一些机械杂质，堵塞近井地带油层的孔隙喉道，或使油气层改变岩石结构和表面性质，引起岩石润湿和流体状态改变，从而降低井底附近地带油气层的渗透率，使储集层近井地带造成流体产出或注入的能力降低。

截至2010年1月南部油田共有120口注水井因为高压欠注，而其中除了有自身地层高压的原因外，大部分水井是由于粘土膨胀、机杂堵塞引起近井地带孔隙堵塞而导致欠注。

2009年份油水井酸化措施实施规模与成效较往年明显提高，截止5月底共计实施43井次，其中油井26口、水井17口，采用与地层相配伍的酸化工艺，取得显著效果，日增产量72.5 t，日增注水量336方。酸化工艺具体应用方案见表1。

1 应用技术

南部油田油层解堵工艺技术已根据不同区块、地层原油物性、堵塞类型形成系列有效的油层酸化解堵工艺技术。去年我们在应用较成熟的工艺技术基础上，并加以适当的调整改进试验，从目前1～5月酸化措施井数据进行分析，均取得良好的效果。

1.1 缓速酸（盐酸）的应用

缓速酸酸化工艺在南部油田运用广泛，效果显著。缓速酸主要以盐酸为主体，其中加入适量的缓速剂，是针对碳酸盐岩（生物灰岩）地层的主要酸化体系。

1～5月施工的7井次油井均取得较好的增油效果，这些油井主要位于王官屯油田的官15-2区块、官三区块。

1.2 消淀酸的应用

消淀酸是以磷酸为主体的复合酸，其pH值能在一定时间内保持较低值，使其自身成为缓速酸，而且对二次沉淀有抑制作用，同时具有对地层伤害小，反应速度慢，酸化半径大的特点。

消淀酸酸化运用于风化店油田枣44区块和枣35区块，以及王官屯油田官三区块和官13-7区块。但是风23-15、段36-54施工后无效，且枣2301井酸化有效期短，三口井均属于典型的高泥质砂岩地层。

1.3 土酸的应用

土酸是盐酸和氢氟酸的混合酸，用于砂岩地层的酸化[1]。一般采用HCl+HF这一土酸体系。

该配方土酸适用于中孔低渗透率高泥质的砂岩地层，可根据不同地层条件调节各组分的体积比。在油井酸化中，枣75-12H井的日产油量从0.36T增至4.29T，增油效果显著；在水井酸化中，共施工两井次，都达到地质设计要求。

1.4 氟硼酸的应用

氟硼酸酸化体系，基本原理是注入本身不含HF的化学剂进入储层后发生化学反应，缓慢生成HF，从而增加活性酸的穿透深度，达到深部解堵目的。氟硼酸能自身缓速的原因是，其在水溶液中能发生多级水解反应，且第一级水解是一慢反应过程。

氟硼酸酸化工艺运用于王官屯油田王27区块和王102-1区块的枣3层水井酸化，取得比较明显的降压增注的效果。

1.5 PCG解堵

PCG解堵技术所用的化学药剂是通过复配的特殊工作液，并根据储集层的不同特性，针对性地添加了抑制水敏，酸敏、速敏、盐敏及有机物堵塞等的添加剂。

南部油田首次采用PCG解堵酸化工艺方案，进行施工1井次水井。官915-3井酸化后，注水压力无明显降低，且日注水量也没有太大变化，酸化效果不佳。

2 应用效果分析

在今年前5个月酸化措施中，砂岩油井酸化效果不明显，风23-15、段36-54、枣2301等三口砂岩油井酸化后没有取得预期的增油效果。矿物成分、含量不同，其反应产物与反应特性也不同。

风23-15、段36-54、枣2301措施前后效果对比见表2。

失效原因分析[2]如下。

（1）在油藏开采过程中，当地层流体到达井眼时，原有的油藏平衡条件遭到破坏，随着二氧化碳分压大幅度下降。在井眼附近压降区就沉淀出碳酸钙结垢。

（2）HF能溶蚀地层中的多种矿物，也会产生新的沉淀堵塞地层。比如有可能产生Si（OH）4和AI（OH）3沉淀。

（3）酸化作业施工中，为防止设备管柱等被酸液腐蚀，在酸液中加人一定量的缓蚀剂，其大多为极性或离子化合物，对地层渗透率造成损害。

（4）在酸化过程中，部分基岩酸蚀后存在两个问题，一是固相表面的润湿性发生变化（润湿反转）；二是原油、残酸和地层微粒之间形成了大量的乳状液，由此导致相渗透率下降，残酸难以返排干净，酸化效果降低。

（5）有些砂岩油层，储层中某些矿物和一些未被胶结好的碎屑微粒，因酸化时压力高，使岩屑微粒发生运移，堵塞喉孔造成渗透率下降，即速敏效应。

3 改进措施

为设计和选取优化酸化方案提供最直接的依照，同时需要特别注意砂岩酸化遇到的难题。现提出几点可行性建议。

（1）对酸化层位足够厚，并且具有较强挖潜能力的油井，可以适用小规模的压裂措施，但砂岩地层不适宜于压裂酸化。

（2）酸化中需要使用缓蚀剂、破乳剂等表面活性剂，往往会吸附在地层中的砂粒或粘土表面，特别是阳离子活性剂吸附严重。在酸液添加剂中考虑添加适量的互溶剂。

（3）HAc可应用于砂岩酸化作业中[3]。HAc不仅是一种有机弱酸，更是一种多功能酸化添加剂，可作为缓蚀剂、抗酸渣剂、缓冲液等。针对含有较多水敏性粘土的地层，聚合醇可以降低酸液中水的浓度，减轻水敏作用[4]。

（4）在主体酸前设计碱剂段塞，利用碱剂解除钻井液等对油层的污染；与地层粘土矿物、以前酸化产生的硅胶等发生反应，产生表面活性剂。

（5）针对部分高泥质水井酸化有效期较短的问题，开展连续的防膨措施，定期加入防膨剂或粘土稳定剂，抑制注水带来的粘土运移和膨胀问题，实现中低渗地层长期地、有效地注水。

4 结论

酸化是一个系统的过程，从配液、试压到施工，每个环节都需要在安全的前提下保证质量。首先，接好地面施工管线，高压管汇清水试压至设计压力，不刺不漏为合格；施工车辆及药罐必须准备齐全，以保证施工的连续进行，药罐要求彻底清洗干净，保证无油、泥等杂质；施工用液必须用清水配制；施工过程严格按操作规程，防止环境污染和人员伤害等事故的发生。施工过程严格按照酸化工艺设计要求进行。

酸化措施对于南部油田产量的稳产上产意义重大，我们只有不断完善设计方案、施工工艺，才能使酸化效果得到更充分地发挥，有效恢复并提高孔隙和裂缝的流动能力，从而达到油气井增产或注水井增注的目的。

参考文献

[1]杨永华，胡丹，林立世.砂岩酸化非常规土酸酸液综述[J].海洋石油，2006，9：61-65.

[2]付亚荣，张志友，徐定光.砂岩油田部分油水井酸化失效的原因及防治[J].大庆石油地质与开发，1998，12：36-38.

[3]蒋建方，杨玉凤.乙酸在砂岩酸化中的作用[J].钻井液与完井液，2007，2：70-73.

[4]陈钢，魏建军，王树军，等.砂岩油藏注水井深部酸化技术[J].石油钻采工艺，2007，6：45-48.