注水井分层酸化技术在埕岛油田的应用研究

[摘 要]酸化技术是油层改造常用的技术之一，水井酸化也是解决水井污染的有效方法，本文主要阐述了分层酸化技术在埕岛油田的应用研究以及下步建议。

[关键词]分层酸化 埕岛油田 应用

中图分类号：TD82 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）21-0362-01

酸化技术是通过酸液溶蚀岩石孔隙中的堵塞物或基岩本身的某些矿物成份，从而改善岩石内部孔道的连通性，解除地层的污染，恢复或提高地层孔隙和裂缝的渗透性。对于分层注水井，各小层吸水能力不同，会出现全井完成配注，但单层无法完成配注的情况。为防止注入水的突进现象，解决层间矛盾，需要进行分层酸化增注。埕岛油田为全面落实精细化管理理念，结合油藏开发需求，加大分层酸化工艺实施力度，提高欠注层有效注水量，改善层间吸水不均衡矛盾。近三年同期分层酸化施工比率由26%提升至85%。

一、分层酸化工艺技术在埕岛的应用

1、注水井配水器暂堵酸化技术

分层注水管柱底部配备有机械定位装置，将定位器下至油管配水器上方4～5 m 的位置，然后缓慢下降测调仪器，寻找不同层位配水器。当定位器的定位块进入配水器时，地面测力器产生10～30 kN 的载荷信号显示，此位置即为配水器的深度。通过机械手臂的运动，完成对配水器的开关，暂堵高渗强吸水层，再对低渗层进行酸化从而实现分层酸化。

2、注水井管柱优化配套技术

2.1 同心双管管柱

2010年8月份埕岛油田开始实验性应用同心双管注水技术，根据现场应用中发现的问题，同心双管进行了一系列的改进，并在2012年开始推广应用。同心双管有以下特点：

（1）环空安全阀控制的是4in油管和2-3/8in油管之间的环形空间，平时液控管线打压维持开启状态，泄压后环空空间关闭。

（2）液控保护阀、补偿器、平衡器主要是为了保证管柱顺利、安全的下至预订位置。

（3）分流配注器的作用主要有3点，一是4in油管和2-3/8in油管之间的环形空间的注入水经分流配注器注入注水井上层，二是连通2-3/8in油管和下面的2-7/8in油管，三是防反吐。

（4）注水安全阀属于不受地面控制的单向流动阀，内管注入水经注水安全阀进入注水井下层。

2.2 测调一体化管柱

针对一次测调成功率低、反复测调可能导致管柱失效等问题。推广试验测调一体化技术，提高测调成功率。测调一体化管柱具有两方面优点，测调、验封均采用一体化技术，边测边调，工作量更小。测试数据地面直读，无级调配，调配精度高。两类酸化管柱均可实现“先试挤，再酸化”，对比系统干压作为是否分层酸化的最终依据。

3、酸液配方的筛选

3.1 常用酸液种类及性能

（1）盐酸：由于盐酸对碳酸盐岩的溶蚀力强，反应生成的氯化钙、氯化镁盐类能全部溶解于残酸水，不会产生化学沉淀。酸压时对裂缝壁面的不均匀溶蚀程度高，裂缝导流能力大。加之成本较低。因此，目前大多数酸处理措施仍使用盐酸。

（2）土酸：土酸是盐酸和氢氟酸与添加剂所组成的混合液，对碳酸岩地层往往使用盐酸酸化就能达到目的，而对于砂岩地层，由于岩层中泥质含量高，碳酸盐岩含量少，油井泥浆堵塞较为严重而泥饼中碳酸盐含量又较低，在这种情况下，用普通盐酸处理常常得不到预期的效果。对于这类注水井多采用10%～15%浓度盐酸和3%～8%浓度的氢氟酸与添加剂所组成的混合酸液进行处理。这种混合酸液通常称为土酸。

（3）缓速酸：乳化酸即油包酸型乳状液，具有较好的缓速和缓蚀作用，它的主要问题是摩阻大，排量受到限制。其外相为原油。为了降低乳化液的粘度亦可在原油中混合柴油、煤油、汽油等石油馏分，或者用柴油、煤油等轻馏分作外相。其内相一般为15～31%浓度的盐酸，或根据需要用有机酸、土酸等。

对油酸乳化液总的要求是：在地面条件下稳定（不易破乳）和在地层条件下不稳定（能破乳）。所以乳化剂及其用量、油酸体积比例，应根据当地的具体条件，通过实验的方法确定。目前国内外乳化剂的用量一般为0.1～1%不等。油酸体积比为1：9～1：1不等。

3.2 酸液添加剂

酸化时要在酸液中加入某些物质，以改善酸液性能和防止酸液在油气层中产生有害影响，这些物质统称为添加剂。常用的添加剂种类有：缓蚀剂、表面活性剂、稳定剂、缓速剂，有时还加入增粘剂、减阻剂、暂时堵塞剂及破乳剂等。

埕岛油田注水井欠注是由于机杂堵塞、作业污染及水质结垢引起。酸化时，主要采用不同配比的土酸酸化解除堵塞问题。

二、分层酸化工艺应用中存在的问题

1、酸化后无效或有效期太短

酸化前都会对目的层和工艺实施加以论证，影响酸化效果的因素主要有两个方面，一是地层是否适合酸化，二是实施酸化的设计及其施工过程是否科学、合理。造成注水井地层污染以及地面流程管汇的影响，导致注水井欠注原因：修井完井等作业伤害、注水井注入水质不达标、敏感矿物伤害、注水干线压力低、注水压力不稳，存在波动、管线补换清理不彻底、井网配产配注不合理、管线流程材质以及地层物性影响。从欠注井我们可以看到，这些原因都会对酸化效果造成影响，在实施酸化后，我们要确保后续注水流程的可靠性。另外储层物性，污染程度及管柱结垢确实是影响酸化效果的最大障碍。

2、施工现场存在的问题

（1）完井洗井不彻底

注入水冲击、携带井筒污泥注入炮眼形成堵塞。严重的情况，反洗时若在井液异常混浊时停止洗井，会导致污泥在管柱内迅速沉降形成堵塞。

（2）载酸罐车载酸前未清理

酸化施工所用酸罐车内部不清洁，存在未清理的油污或废酸，施工前未及时清理，直接装入酸液施工，造成了新鲜酸液的污染，影响酸化施工效果。

3、酸化工艺实施影响酸化效果

（1）酸化半径过小使有效期缩短

统计表明，酸化有效期与处理深度没有正比关系，但有效期在90 天以上的井酸化半径均在150cm 以上，平均酸化半径为199cm，有效期为226天。

（2）酸化反应时间影响增注效果

酸化结束后，一般关井反应一段时间，使酸液充分溶解堵塞物，研究证明，反应时间过短，溶解堵塞物不充分，但若反应时间过长，会有沉淀产生，对油层产生二次伤害，反而会降低解堵效果。产生沉淀的原因主要是由于地层中产生大量的Fe（OH）3 和CaF2 沉淀。Fe3+在PH 值2.2 时开始沉淀，PH 值大于3.2时完全沉淀。

（3）对堵塞深度判断不准确，影响解堵设计的优化缺少有效的判断堵塞深度的手段，主要凭经验及油层厚度、孔隙度等设计酸化液用量及配方，这样容易使浅部堵塞井用酸量过多，造成浪费，而深部堵塞井却容易因酸量少而解堵不彻底，影响增注效果。

（4）分层注水管柱失效对增注效果的影响由于层间差异的不平衡，酸化中若压力过高，会造成封隔器单向受压失效，使酸液进入其它层，导致酸化失败。

三、结论与建议

（1） 分层酸化是埕岛地区馆陶组油藏储层改造的重要手段。

（2） 胜利海上油田一般是施行笼统酸化，并采用以盐酸胶凝酸体系为主的多级注入酸压技术。

（3） 埕岛油田酸化存在酸压能力弱、酸化强度小、酸蚀作用距离短的特点，要取得良好的酸化效果，必须提高酸化强度，提高注酸排量。

（4） 建议开展油藏酸压储层改造过程中裂缝的评价，优选酸化层位，并进一步开展和完善分层酸化技术。

（5） 建议优化酸液体系，使所用的酸液有比较强的针对性，并完善酸化和酸压施工技术装备，实现深度酸化。