环江油田长8层注水井酸化增注工艺

刘新印 郑 斌 陈 明 于 莹 刘志宏

1.中国石油长庆油田分公司 第七采油厂 （陕西 西安 710200）

2.中国石油长庆油田分公司 工程监督处 （陕西 西安 710200）

环江油田长8层注水井酸化增注工艺

刘新印1郑 斌1陈 明1于 莹1刘志宏2

1.中国石油长庆油田分公司 第七采油厂 （陕西 西安 710200）

2.中国石油长庆油田分公司 工程监督处 （陕西 西安 710200）

通过对环江油田长8注水井欠注原因的分析，提出了深部酸化降压增注的技术思路，开展了酸液体系和酸化工艺研究，现场实施取得了良好的效果，为该区注水井降压增注提供了有效的手段。

注水井 多组分复合酸 增注

环江油田主要开发层系为三叠系延长组，油层物性较差，非均质性强，属于典型的特低渗透岩性油藏。地质特征决定了该油藏在开发过程中不可避免地受到污染堵塞。酸化是解除油层伤害常用的一种经济有效的方法，只有正确分析油层伤害原因、选用合理的酸液体系，才能有效地解除伤害，恢复地层的渗透率。

1 地质特征

1.1 储层特征

环江油田长8油层横向展布受沉积相即成岩相带控制，呈层状大面积分布，油层埋深2 830m，油层平均厚度21m。储层孔隙类型有粒间孔、溶孔、晶间孔，其中粒间孔、长石溶孔是本区最主要的储集空间，平均孔隙度13.1%，平均渗透率0.43×10-3μm2。属典型的特低渗透岩性油藏，原始驱动类型为弹性溶解气驱（见表1）。

1.2 岩性特征

长8储层主要矿物是长石和石英，胶结物以泥质为主，次为钙质，敏感性矿物主要为黏土中的绿泥石和伊利石（见表2），含量分别为68.35%、23.57%，伊/蒙间层含量为8.08%；敏感性试验表明该油藏为弱水敏、无速敏、中等酸敏、弱盐敏。

表1 长8储层孔隙类型统计表

表2 长8储层黏土矿物含量统计表

2 堵塞机理分析与解堵措施研究

2.1 堵塞机理分析

2.1.1 高分子聚合物残渣对地层的伤害

环江油田的注水井多数是射孔爆燃压裂投注，注水压力高的原因主要由于油层埋藏深、孔渗条件差，钻井施工过程中液柱压力高，高分子聚合物残渣残留在近井地带，CMC、PAM （相对分子质量分别为20×105～50×105，18×105～400×105）没有经过氧化降解处理；胍胶的水不溶物占3%～15%，常规的氧化破胶剂主要降低了压裂液黏度，分子降解量在20%～30%，相对分子质量仍在10万～30万之间，聚合物残渣能和遇到的任何反应物如管材、地层基质和烃类等发生反应，生成与地层不配伍的污染物，造成油层伤害。因此，CMC、PAM和胍胶是造成地层伤害的主要高分子聚合物。

2.1.2 结垢及乳化堵塞

硫酸盐还原菌代谢产生S2-或部分井产出H2S腐蚀油套管，产生FeS以及Fe3+沉淀堵塞地层；注水水质不稳定，机杂以及细菌含量较高，导致机械杂质和厌氧菌在地层内大量繁殖，产生的代谢产物堵塞地层；长6油藏不含底水，原油中存在的天然表面活性物质吸附在孔隙表面，投注后遇水乳化，形成油水乳状液，堵塞孔道，使注水效果变差。

2.2 针对性的解堵措施

酸化可解除注水井近井地带的堵塞，恢复地层的渗透率，还可溶解地层的岩石，扩大孔隙结构的喉部，提高地层的渗透率，是有效的增注措施。

2.2.1 高分子聚合物、烃类、胶质、沥青质降解措施

据室内实验研究二氧化氯在酸性条件下，具有极强的氧化降解作用，可使部分长链有机物氧化分解，分子降解量在55%～65%之间，氧化降解能力比常规氧化剂提高了约50%，CMC、PAM降解后分子量分别在20×105～200×105，10×105～400×105之间，胍胶降解后相对分子质量在5万～15万之间，对烃类、胶质、沥青质也有极强有降解能力，同时二氧化氯也具有极强的杀菌能力。

2.2.2 长8 层酸化过程存在的主要危害

长8储层酸敏矿物绿泥石，在黏土成分中占绝对优势，含量达68.35%，通过电镜及原子能谱分析，绿泥石主要成分除硅氧四面体外，阳离子主要为Mg和Fe，其中Fe就是绿泥石在酸化中出现二次沉淀物的原因（见表3）。绿泥石与HCl反应释放出铁离子，当pH≥2会形成Fe(OH)3胶体沉淀。

2.2.3 延长组油层的酸液配方优化

（1）长8油层岩性致密，孔渗性差，常规土酸酸液体系反应速度快，很难实现深部酸化，而且抑制黏土膨胀作用差，反应完成后会产生沉淀，易形成二次堵塞，因此主体酸采用多组分复合酸液体系，根据岩心溶蚀实验结果，确定主体酸中各种成分的浓度。

（2）酸液在 pH≤2的保持时间长，Fe3+、Mg2+、Al3+、Ca2+等得到充分有效络合或螯合。

表3 延长组油层自生绿泥石化学成分分析结果 /%

（3）二氧化氯在酸性条件下生成，有机物高分子可得到充分氧化分解。

（4）降低酸液体系的表面张力，增强洗油能力，保持岩润湿性，防止产生乳化、悬浮物，达到深度酸化效果。

2.2.4 酸化工艺研究

为了实现深部酸化，解除近井堵塞，并防止井筒内的固体物质进入地层，采用“预处理+主体酸+后置液”的注入工艺，酸化后不返排直接注水。

（1）预处理液：注入预处理液，清洗射孔孔眼及井筒，关井反应30min后，采用N2气泡沫反洗井排出残酸。

（2）注入主体酸：注入多组分主体酸，加二氧化氯段塞，再注入低浓度土酸，当注酸施工压力降低后，提高注酸排量。

（3）后置液体：采用活性水为后置液，用量40m3以上，排量尽可能高，将酸液顶替到地层深部。不断的提高施工排量是为了充分动用储层剖面。

3 效果评价

3.1 实例井评价

地558-41井，注水层位长8，于2010年10月8日投注，地质配注20m3/d，初期注水压力18.5MPa，日注水量 5m3，2010年 11月注水量降至 3m3/d，2011年3月，压力上升至20MPa以上，4月酸化前注水压力20.5MPa，日注水量6m3，2011年4月21日，对该井实施酸化作业，注入主体酸25m3，活性水后置液60m3，排量1.4m3/d，压力40 MPa降至23MPa。

酸化后注水压力降至17.5MPa，日注水量稳定在25m3，达到了配注要求，增注效果明显。

3.2 整体酸化增注效果评价

2011年4月，在环江油田长8储层累计实施酸化增注20口井，酸化前注水井均严重欠注，单井平均日注水量仅8.1m3，平均注水压力20.4MPa，酸化后平均日注水量达到 26.4m3， 注水压力降至17.0MPa。

酸化后20口井均达到配注要求，取得了良好的增注效果。吸水剖面测试结果显示，其中19口均匀吸水，1口井吸水不均，吸水状况较好。

4 结 论

环江油田长8注水井注水压力高,欠注的主要原因是地层渗透性差，其次是钻井液对近井地带污染，针对储层特点设计的酸液体系和施工工艺适应强，改善储层渗透性，实现深部酸化，达到了降压增注效果好。

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Through the analysis of the causes about the lack of injection at Chang 8 water injection well of Huanjiang oilfield,the paper puts forward the technological ideas of reducing the pressure and increasing the injection by depth acidization,and studies the acid liquid system and the acidizing technology.This technology has made a good effect in the spot implementation and thus provides the effective means for injection wells of this area to reduce the pressure and stimulate the injection.

water injection well;multiple composite acid;stimulation of injection

刘新印（1970-）,男，大学学历，工程师，现主要研究油气田储层改造及井筒保护技术。

尉立岗

2011-08-20