渤海油田注水井多效复合酸解堵技术应用研究

孟祥海，夏 光，赵 鹏，肖丽华，苑玉静，黄利平

（1.中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300452；2.中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300452）

渤海油田注水井普遍存在两方面的问题，一是注水井注入压力高，注水量不能满足配注要求；二是目前所用用酸化技术解堵效果不理想，酸化有效期短。分析认为，造成注水井注入压力高，注水量不能满足配注要求的问题是地层存在堵塞。地层堵塞主要有以下几方面的原因[1-3]：①清污混注注入水水质不达标，其中的机械杂质、固悬物含量达到了10～30 mg/L，超出油田注水控制标准，长期注水容易在近井地带产生铁氧化物、碳酸盐等无机垢伤害；②清污混注注入污水存在污油伤害，注水井多为油井转注井，注水层位存在一定的残余油或注水中附带的残余油。实验证实，少量残余油即可造成水的有效渗透率大幅度下降；③部分层段泥质含量高，达到了20%～30%，容易造成黏土脱落运移堵塞；④部分储层胶结疏松，砂岩组成以粉砂、细到中砂为主，颗粒细，生产过程中易造成微粒运移，导致细砂等产出物堵塞。

针对上述问题，研发出了一种新型BDF-01 多效复合酸液体系，不仅能解决注水井存在的堵塞问题，还能采用单步法施工[4]，大大简化了施工工艺。

1 BDF-01 多效复合酸液体系组成及特点

1.1 BDF-01 多效复合酸液体系组成

BDF-01 多效复合酸液体系由盐酸、氟硼酸、缓释酸及添加剂组成，具体配方为：10%HCl+5%HBF4+3%BHS-2 缓释酸+1%BPR-1破乳剂+6%BHC-07 沉淀抑制剂+2%HSJ-02 缓蚀剂+2%BHFP-3 防膨剂。

体系中的盐酸能有效溶蚀铁氧化物、碳酸盐等无机垢。氟硼酸为深部缓速酸，在有效溶蚀储层泥质的同时几乎不腐蚀岩石骨架，同时对疏松砂岩储层具有黏合功能。

缓释酸可以在不同的pH 值条件下，缓慢电离出氢离子，在与储层岩石反应过程中，可以保持溶液的氢离子浓度在较高的水平，有利于阻止各种沉淀的生成。破乳剂能起到很好的洗油作用，解除油井转注残余油及注水污油造成的渗透率下降问题。沉淀抑制剂可以清洗钙质，快速螯合Ca2+，有效防止CaF2二次沉淀的产生。缓蚀剂具有防止钢材腐蚀的功能。防膨剂具有防止黏土膨胀的功能。

1.2 BDF-01 多效复合酸液体系特点

BDF-01 多效复合酸液体系中加入了能有效清洗钙质、抑制二次沉淀的组分，现场施工时可去除“前、后置液”段塞，采用单一段塞体系，实现单步法施工，简化施工工艺。

BDF-01 多效复合酸液体系与现场注入水配伍性良好，可以直接用注入水配液，进行单步法施工。也可在注水井不停注的情况下，实现在线酸化[5]。由于酸液与注入水具有良好的配伍性，能有效延长酸化有效期。

2 BDF-01 多效复合酸液体系性能评价

2.1 岩屑溶蚀实验

按照行业标准SY/T 5336-2006[6]处理渤海油田岩屑，将处理好的岩屑进行酸液溶蚀实验，采用差量法计算岩屑溶蚀率。实验结果表明，BDF-01 多效复合酸液体系能有效溶蚀储层岩屑，平均溶蚀率达26.2%（表1）。

表1 BDF-01 多效复合酸液体系岩屑溶蚀实验

2.2 现场垢样溶蚀实验

选用渤海油田现场垢样进行溶蚀实验，垢样为黑色固液两相混合物，含有水、油和泥质等，BDF-01 多效复合酸液体系溶蚀实验结果见表2。实验结果表明，BDF-01 多效复合酸液体系能有效溶蚀现场垢样，平均溶蚀率高达78.7%。

表2 BDF-01 多效复合酸液体系现场垢样溶蚀实验

2.3 石英砂溶蚀实验

选用石英砂分析纯进行溶蚀实验，BDF-01 多效复合酸液体系溶蚀实验结果见表3。

实验结果表明，BDF-01 多效复合酸液体系对石英砂的平均溶蚀率仅为0.3%，能够在酸化时不破坏储层骨架。

表3 BDF-01 多效复合酸液体系石英砂溶蚀实验

2.4 钠蒙脱石粉溶蚀实验

选用钠蒙脱石粉分析纯进行溶蚀实验，BDF-01 多效复合酸液体系溶蚀实验结果见表4。实验结果表明，BDF-01 多效复合酸液体系对钠蒙脱石粉的平均溶蚀率高达45.2%，能够有效溶蚀储层中的黏土类物质。

2.5 钢片腐蚀实验

按照行业标准SY/T 5405-1996[7]进行钢片腐蚀实验，BDF-01 多效复合酸液体系对N80 钢片腐蚀实验结果见表5。实验结果表明，BDF-01 多效复合酸液体系对N80 钢片的平均腐蚀速率仅为0.85 g/m2·h，酸化过程中对管柱造成的腐蚀小。

表4 BDF-01 多效复合酸液体系钠蒙脱石粉溶蚀实验

表5 BDF-01 多效复合酸液体系钢片腐蚀实验

2.6 岩心物模实验

选择天然岩心开展物模实验，首先驱替地层水测定岩心原始渗透率，然后驱替注入水模拟储层堵塞，最后驱替BDF-01 多效复合酸液体系模拟解堵过程，实验结果见表6。实验结果表明，BDF-01 多效复合酸液体系能有效解除注入水引起的堵塞，同时对储层具有一定的改造作用，酸液综合解堵性能良好。

表6 BDF-01 多效复合酸液体系岩心物模实验结果

3 BDF-01 多效复合酸液体系现场应用效果

BDF-01 多效复合酸液体系在渤海油田进行了现场应用，现已成功应用3 口注水井，均采用单步法施工工艺。BDF-01 多效复合酸液体系现场应用效果良好，3 口井酸化后视吸水指数都较酸化前有较大改善，酸化后视吸水指数是酸化前的1.9～3.8 倍，充分说明该酸液体系能有效解决渤海油田注水井存在的问题，适合在渤海油田应用。

4 结论

（1）BDF-01 多效复合酸液体系是针对渤海油田注水井存在的问题而开发的新型体系，是一种既能解决储层泥质、无机垢、注水污油等多方面伤害问题，还具有低腐蚀、有效抑制二次沉淀、稳砂抑砂功能的酸液体系。

（2）BDF-01 多效复合酸液体系采用单步法进行施工，减少了“前、后置液”段塞，采用单一段塞体系，具有施工步骤简单、设备易于摆放等优点。另外，BDF-01 多效复合酸液体系也可跟注入水混注，实现在线酸化。

（3）BDF-01 多效复合酸液体系在渤海油田3口注水井进行了现场应用，酸化后视吸水指数较酸化前均有大幅度提高，取得了良好的解堵效果。