改進(jìn)酸化工藝，提高低滲透油藏酸化效果

改進(jìn)酸化工藝提高低滲透油藏酸化效果工藝所潘太平2009年12月梁家摟S4正理莊油田高89塊純純化化油油田田小營(yíng)油田小營(yíng)油田博興油田博興油田大蘆湖油田大蘆湖油田采油廠累計(jì)探明含油面積2465KM2，地質(zhì)儲(chǔ)量22070萬(wàn)噸；其中低滲透累計(jì)探明含油面積1806KM2,地質(zhì)儲(chǔ)量13947萬(wàn)噸，占采油廠已探明儲(chǔ)量的632。分布于純化、小營(yíng)、梁家摟S4、博興、大蘆湖、正理莊6個(gè)油田。前言前言前言前言低滲透油藏低滲透油藏639口，占采油口，占采油廠總開井?dāng)?shù)的廠總開井?dāng)?shù)的662。日油水平日油水平1753噸，占采噸，占采油廠總產(chǎn)量的油廠總產(chǎn)量的670。中高滲234稠油出砂114低滲662中高滲中高滲256稠油出砂90低滲654開井?dāng)?shù)開井?dāng)?shù)產(chǎn)量產(chǎn)量酸化是低滲透油藏增產(chǎn)的主導(dǎo)措酸化是低滲透油藏增產(chǎn)的主導(dǎo)措施之一，低滲透油藏平均每年的酸化施之一，低滲透油藏平均每年的酸化工作量為工作量為5060井次井次,占酸化井次的占酸化井次的95以上以上,經(jīng)過(guò)多年的努力，已經(jīng)配經(jīng)過(guò)多年的努力，已經(jīng)配套形成了比較完善的低滲透油藏酸化套形成了比較完善的低滲透油藏酸化工藝工藝,但隨著油田的開發(fā)深入，暴露但隨著油田的開發(fā)深入，暴露了一些新的問(wèn)題，自了一些新的問(wèn)題，自08年以來(lái)，針對(duì)年以來(lái)，針對(duì)這些問(wèn)題，我們進(jìn)行了酸化工藝的優(yōu)這些問(wèn)題，我們進(jìn)行了酸化工藝的優(yōu)化與改進(jìn)，取得了良好的效果?；c改進(jìn)，取得了良好的效果。至2008年11月,低滲透油藏共開油井639口,采油廠總開油井?dāng)?shù)的662,日油1753噸,占采油廠總產(chǎn)量的67一、儲(chǔ)層地質(zhì)特征二、常規(guī)酸化存在的問(wèn)題三、酸化工藝改進(jìn)及應(yīng)用四、酸化效果五、認(rèn)識(shí)及建議目錄純梁部分低滲透油田物性統(tǒng)計(jì)表1儲(chǔ)層物性差,滲透率低，泥質(zhì)含量高油田層位孔隙度滲透率泥質(zhì)純化S4上2049102S4下192816樊家S3中167588一、儲(chǔ)層地質(zhì)特征2油層多，單層薄，各層間巖性、物性差異大油層多，單層薄，各層間巖性、物性差異大一、儲(chǔ)層地質(zhì)特征純化油田沙四上儲(chǔ)層共分純化油田沙四上儲(chǔ)層共分為為5個(gè)砂層組，個(gè)砂層組，21個(gè)含油小層，個(gè)含油小層，平均單層厚僅為平均單層厚僅為13米，單層米，單層厚度小于厚度小于1米的占米的占90，各砂層，各砂層組物性差異較大，造成開發(fā)過(guò)組物性差異較大，造成開發(fā)過(guò)程中層間干擾嚴(yán)重。程中層間干擾嚴(yán)重。051015202530354045261322614226143261452615126152261542615626157261582615926162616126162261632616626208262532626262632626426265262672627826282651265112651326523265242652526529265342653526537265392654226544265532655526562657326589265942661826619266426658266592666426665266662668526687267392674126742C1C2C3C4滲透率純化油田S4上小層滲透率差異柱狀圖純化油田儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)表3儲(chǔ)層具有多敏感性一、儲(chǔ)層地質(zhì)特征砂層組速度敏感性堿敏感性水敏感性臨界礦化度（MG/L）酸敏感性砂四上純一不敏中弱中2000040000不敏純二不敏弱弱10000弱鹽酸敏純?nèi)幻羧跞?000040000強(qiáng)土酸敏純四不敏弱弱2000040000中土酸敏純五不敏弱弱1000040000中土酸敏砂四下紅一不敏不敏弱5000不敏紅三弱弱弱1000040000不敏紅四弱弱弱40000弱土酸敏砂層組速敏性水敏性鹽敏性酸敏性堿敏性臨界礦化度S3中4無(wú)強(qiáng)強(qiáng)中弱30000S3中5無(wú)強(qiáng)強(qiáng)中弱30000S3中6無(wú)中強(qiáng)中弱30000S3中7無(wú)中強(qiáng)中弱15000大蘆湖儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)表4地層能量低一、儲(chǔ)層地質(zhì)特征比如樊124塊注水不見效，平均動(dòng)液面1444米，小營(yíng)油田主要靠天然能量開采。低能量、低液面、低采液水平是它們的顯著特點(diǎn)。一、儲(chǔ)層地質(zhì)特征二、常規(guī)酸化存在的問(wèn)題三、酸化工藝改進(jìn)及應(yīng)用四、酸化效果五、認(rèn)識(shí)及建議目錄二、常規(guī)酸化中存在的問(wèn)題常規(guī)酸化存在的問(wèn)題新井酸化效果差酸洗有效期短老井酸化后含水上升酸洗后低液薄互層機(jī)械分層酸化困難篩管完井水平井酸洗起動(dòng)壓力高問(wèn)題一儲(chǔ)層滲透率低，采用較小規(guī)模酸量，以解除近井地帶泥漿污染及射孔傷害為主,初日產(chǎn)油低。問(wèn)題二泥質(zhì)含量高，防膨難度大，可能導(dǎo)致粘土膨脹，對(duì)儲(chǔ)層造成二次傷害。2007年，實(shí)施新井酸化10井次,平均單井初日產(chǎn)油243噸,平均單井累產(chǎn)油462噸。問(wèn)題中高含水井（50），酸化后含水大幅上升，從而導(dǎo)致增液不增油。07年老井酸化17井次，酸前中高含水的有13口井，酸后7口井含水上升超過(guò)10，比例為54。問(wèn)題低液低含水井，酸洗后液量仍偏低。問(wèn)題對(duì)于結(jié)垢嚴(yán)重的井，酸洗除垢存在著有效期短的缺點(diǎn)。以樊41塊為例，7口油井中，有2口井結(jié)垢嚴(yán)重，一年左右的時(shí)間實(shí)施了三次酸洗，酸洗有效期在37個(gè)月。井號(hào)第一次酸洗時(shí)間第二次酸洗時(shí)間第三次酸洗時(shí)間酸洗有效期F4104年5月F41606年3月F411405年12月F41106年6月F411005年1月05年10月F41305年5月05年11月06年6月6月7個(gè)月F411604年8月05年1月05年6月3月5個(gè)月樊41塊酸洗有效期統(tǒng)計(jì)篩管完井水平井酸洗下入酸洗管柱，在水平段使用三級(jí)皮碗封，在管柱的末端插入一個(gè)桿，反循環(huán)酸液時(shí)，促使酸液和洗井液經(jīng)過(guò)篩管外線，清除井壁上的泥餅。問(wèn)題插入桿孔眼小，流動(dòng)阻力大、易堵塞，存在著起泵壓力高，施工時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，反循環(huán)起動(dòng)泵壓通常在12MPA以上，有時(shí)20MPA也循環(huán)不通，需要拆井口上提管柱甚至改為正替，很大程度上影響了酸洗效果。機(jī)械分層酸化無(wú)法實(shí)現(xiàn)機(jī)械分層酸化無(wú)法實(shí)現(xiàn)層間物性差異大，層間間距小層間物性差異大，層間間距小井斜大井斜大特殊規(guī)范套管特殊規(guī)范套管2018/1/1310一、儲(chǔ)層地質(zhì)特征二、常規(guī)酸化存在的問(wèn)題三、酸化工藝改進(jìn)及應(yīng)用四、酸化效果五、認(rèn)識(shí)及建議目錄工藝改進(jìn)新井酸化效果差老井酸后含水上升改進(jìn)酸液體系、規(guī)模小酸量酸化技術(shù)酸洗后低液酸洗小量主體酸三、酸化工藝改進(jìn)及應(yīng)用酸洗有效期短酸洗起動(dòng)壓力高機(jī)械分層酸化難變粘酸化學(xué)分層酸化改進(jìn)管柱和替酸程序除垢防垢一體化工藝2018/1/1312462T570T2007年、20082009年新井酸化單井累產(chǎn)油對(duì)比表108T5076T8537T2007年、20082009年新井酸化平均年累產(chǎn)油對(duì)比表3461T三、酸化工藝改進(jìn)及應(yīng)用酸液規(guī)模改進(jìn)與優(yōu)化針對(duì)低滲透油藏滲透率低的特點(diǎn)，以提高滲透率為主，同時(shí)解除近井地帶泥漿污染及射孔傷害,因此加大酸化規(guī)模，提高酸液處理和作用半徑。1新井酸化酸液規(guī)模、酸液體系、酸液成分改進(jìn)與優(yōu)化酸液體系改進(jìn)與優(yōu)化原酸液體系為前置鹽酸主體酸，以解除近井地帶污染為主，改進(jìn)后的酸液體系為前置鹽酸主體緩速酸后置酸，主體緩速酸處理深部地層，溶蝕范圍大，提高滲透率，后置酸解除近井地帶污染。酸液成分改進(jìn)與優(yōu)化針對(duì)泥質(zhì)含量高的特點(diǎn)，加大防膨力度，在前置鹽酸中加入有機(jī)防膨劑和無(wú)機(jī)防膨劑。24T50T2007年、20082009年新井酸化初日產(chǎn)油對(duì)比表26T2018/1/1313三、酸化工藝改進(jìn)及應(yīng)用2中高含水老井酸化油層孔隙油流通道水流通道巖石表面由于吸附原油中的天然活性組分，呈現(xiàn)親油憎水性巖石表面在水的作用下發(fā)生羥基化帶負(fù)電荷，呈現(xiàn)親水憎油性進(jìn)酸量少，滲透率提高較小進(jìn)酸量多，滲透率提高較大酸后含水上升含水上升原因含水上升原因2018/1/1314三、酸化工藝改進(jìn)及應(yīng)用改進(jìn)點(diǎn)減少酸量添加表面活性劑解除近井地帶堵塞防止?jié)駶?rùn)反轉(zhuǎn)控水增油2中高含水老井酸化2018/1/1315三、酸化工藝改進(jìn)及應(yīng)用應(yīng)用效果應(yīng)用效果老井酸化17井次，酸前中高含水13口井（占總井次77），酸后7口井含水上升超過(guò)10，比例為54。老井酸化31井次，酸前中高含水21口井（占總井次68），酸后8口井含水上升超過(guò)10，比例為39。1524T19T2007年、20082009年中高含水老井酸化初日產(chǎn)油對(duì)比表05T350T265T2007年、20082009年中高含水老井酸化單井年增油對(duì)比表85T2中高含水老井酸化2018/1/1316三、酸化工藝改進(jìn)及應(yīng)用3低液低含水井酸洗鹽酸主體酸酸洗處理模式處理目的提高液量，同時(shí)保持含水的穩(wěn)定。應(yīng)用情況該工藝在純62塊、純69塊等區(qū)塊應(yīng)用6井次，單井平均初日增油32噸，累增油1108噸。典型井例通8412（檢泵酸洗）檢泵酸洗原因7月份因桿斷停井停井前產(chǎn)量05/04/20酸液體系鹽酸8M3有機(jī)土酸6M3效果9月11日開井生產(chǎn)，產(chǎn)量為98/54/45,日增油5噸，累增油520噸。特點(diǎn)不結(jié)垢或者結(jié)垢程度輕儲(chǔ)層物性差，泥質(zhì)含量較高，易產(chǎn)生粘土運(yùn)移堵塞改進(jìn)采用鹽酸主體酸酸洗的模式，即先用鹽酸清除井筒及炮眼附近垢，后擠入少量主體酸液，解除近井地帶粘土的堵塞，實(shí)現(xiàn)既除垢又提液增油的目的。2018/1/1317井筒垢處理酸洗除垢排液關(guān)井注入后置液擠防垢劑下泵完井磨銑處理井筒垢使巖石充分裸露出來(lái)排出含高濃度鈣、鎂離子的殘酸防垢劑吸附在巖石表面將防垢液擠入地層一定深度三、酸化工藝改進(jìn)及應(yīng)用4除垢防垢一體化工藝工藝流程工藝流程三、酸化工藝改進(jìn)及應(yīng)用4除垢防垢一體化工藝前置液防垢液頂替液擠注防垢是從井口依次向地層擠入前置液、防垢液和頂替液，防垢劑被吸附在地層表面，隨著生產(chǎn)，緩慢釋放，達(dá)到防垢效果。擠注防垢原理示意圖擠注原理擠注原理2018/1/1319應(yīng)用效果應(yīng)用效果增油效果顯著。該工藝在樊41塊成功應(yīng)用以后，從08年開始，相繼在正理莊油田樊108塊、純化油田純69塊、純32塊等結(jié)垢嚴(yán)重的區(qū)塊應(yīng)用20井次，累增油7986噸。三、酸化工藝改進(jìn)及應(yīng)用4除垢防垢一體化工藝防垢效果明顯。平均酸洗有效期由原來(lái)的37個(gè)月延長(zhǎng)至612個(gè)月以上。序號(hào)井號(hào)措施前措施后截止當(dāng)年年底產(chǎn)量初增累增油產(chǎn)量日油含水日液日油含水日液日油含水1LLC41N3605034017946744101327054310282GQF41X146167415349741032683324983CHC6916170665622788817417906410414LLC413927038811219964413171959612525ZLF108X10401831164328061765667319786ZLF1087390687232687081815273584307CHC636561671135377251273374211588CHC17201431174185557011235158441659F124499564314114907957340010CHC26608027849804988407049880011C6931105227941536766213792145812C3213370586361059218203960013C32860787614917883大修120914C3222051990528824917292318930521515F10864426402088360184104357141916C9631061189225338627155792232917C69157537511264465883856074018C3214不出6704942670494204419C111X116122546235014130118520C6496814791606963463989032520082009年除垢防垢一體化工藝增油效果統(tǒng)計(jì)表施工管柱改進(jìn)針對(duì)原管柱末端的插入桿孔眼小，流動(dòng)阻力大，導(dǎo)致起動(dòng)壓力高的問(wèn)題，在管柱底部加一個(gè)1米的篩管，以增加回流循環(huán)通道。三、酸化工藝改進(jìn)及應(yīng)用5篩管完井水平井泥餅酸洗施工管柱和替酸程序改進(jìn)與優(yōu)化替酸程序優(yōu)化原替酸程序防膨液預(yù)處理酸液處理液頂替液，優(yōu)化后預(yù)處理酸液處理液頂替液應(yīng)用效果該工藝改進(jìn)后，起動(dòng)泵壓從原來(lái)12MPA以上（最高達(dá)20MPA），降至8MPA左右（最低4MPA，酸洗時(shí)間從原來(lái)10小時(shí)以上降至5小時(shí)左右。共應(yīng)用該工藝12井次，累產(chǎn)油12638噸作用機(jī)理在前置鹽酸和主體酸中加入變粘劑VDASL（HYBN01），形成混合的變粘酸液，酸化時(shí),酸液先進(jìn)入高滲透層,隨著酸液的反應(yīng)，濃度降低，其粘度顯著增大，對(duì)高滲透油層會(huì)起到暫時(shí)堵塞的作用,此時(shí)酸液會(huì)進(jìn)入中低滲透油層,產(chǎn)生有效的分流導(dǎo)向，從而達(dá)到化學(xué)分層酸化的目的。酸液濃度對(duì)變粘酸粘度影響曲線變粘酸粘度會(huì)隨著酸液濃度的變化而變化,當(dāng)酸液濃度在15時(shí),其粘度最大三、酸化工藝改進(jìn)及應(yīng)用6變粘酸化學(xué)分層酸化作用機(jī)理應(yīng)用效果自08年應(yīng)用變粘酸以來(lái)，0809年應(yīng)用該工藝5井次，累增油1531噸。序號(hào)井號(hào)措施井別開井時(shí)間措施前產(chǎn)量措施后產(chǎn)量累增油T1C2X21老井酸化07102726/06/77156/47/701802C41N36老井酸化0813105/03/40179/46/74410283C古1補(bǔ)孔酸化0832174/04/94276/03/9904C636老井酸化0810856/16/71135/37/7251585C17201老井酸化08111543/11/74185/55/701165累增油T1531三、酸化工藝改進(jìn)及應(yīng)用6變粘酸化學(xué)分層酸化一、儲(chǔ)層地質(zhì)特征二、常規(guī)酸化存在的問(wèn)題三、酸化工藝改進(jìn)及應(yīng)用四、酸化效果五、認(rèn)識(shí)及建議目錄總井次129井次平均每年645井次累增產(chǎn)油48萬(wàn)噸,平均每年24萬(wàn)噸措施增油15570噸,平均每年7785噸四、酸化效果7667062007年、20082009年老井酸化有效率對(duì)比表626T20T2007年、20082009年老井酸化單井初日增油對(duì)比表06T四、酸化效果355T259T2007年、20082009年老井酸化單井年增