井下作业酸化施工适应性分析

王芳 戈素青 于晴晴 安小萍

摘要：国内外低渗透油气藏开采实践表明，低渗透储层由于渗透率低、渗流阻力大、连通性差不经过压裂酸化改造很难达到工业开采价值。近年来，随着酸化技术水平的不断提高，酸化已成为低渗透储层改造和油水井增产增注的重要手段。本文针对不同酸化工艺在板桥、长芦油田的应用情况，对酸化工艺适应性进行对比分析评价。

关键词：储层改造 ;酸化工艺

1 前言

油水井酸化是低渗透油藏储层改造、增产增注的重要进攻性措施之一。其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分，从而改善岩石内部孔道的连通性，解除地层污染，恢复和提高地层的渗透率，从而达到增产增注的目的。

大港油田经历了近50年开发历程，储集层地质情况非常复杂，地层堵塞、伤害问题严重影响油水井开发效果。主要表现为油井产油量减少，低产甚至不出;水井注水压力高或注不进，需要通过酸化进行解堵。

2 地质概况及酸化工艺技术现状

2.1板桥、长芦油田油藏特征

板桥油田、长芦油田位于天津市滨海新区境内，主力生产层位沙三油组。两个油田目前开发现状为压力保持低、地下亏空大、采出程度低。具有储层埋藏深、油层温度高、储层物性差、泥质含量较高的油藏特征。

此外，长芦、板中东地区欠注水现象明显，现有欠注井31口，其中因地层物性差注不进的有10口，占比达到32%。因此，酸化技术成为板桥、长芦油田开发的必须技术。

2.2酸化机理分析

一般地说，为了能够得到较好的处理效果，在酸化选井选层方面应考虑以下几点：

（1）优选在钻井过程中油气显示好，而试油效果差的井层。

（2）优选邻井高产而本井低产的井层。

（3）靠近油气或油水边界的井，或存在气水夹层的井，应慎重对待，一般只进行常规酸化，不宜进行酸压。

（4）對套管破裂变形，管外窜槽等井况不适宜酸处理的井，应先进行修复，待井况改善后再处理。

（5）储层含油气饱和度高、储层能量较为充足。

酸化时必须根据施工井层的情况选用适当的酸液，选择酸液的标准基于以下几个方面：

能与油气层岩石反应并生成易溶的产物;加入化学添加剂后，配制成酸液的化学性质和物理性质能满足施工要求;施工方便，安全，易于返排;价格便宜，来源广。

3 酸化工艺技术适应性分析

3.1 酸化施工分类

3.1.1按施工规模，常用的酸化工艺可粗分为三大类：酸洗、基质酸化、压裂酸化。

（1）酸洗是一种清除井筒中的酸溶性结垢或疏通射孔孔眼的工艺。

（2）基质酸化是在低于岩石破裂压力下将酸注入储层孔隙，使酸大体沿径向渗入储层，溶解孔隙空间内的颗粒及堵塞物，提高储层渗透率。

（3）压裂酸化是在高于储层破裂压力下，将酸液挤入储层，在储层中形成裂缝，同时酸液与裂缝壁面岩石发生反应，非均匀刻蚀缝壁岩石，形成沟槽状或凹凸不平的刻蚀裂缝，改善油气井的渗流状况。

3.1.2按岩性分类，常用的酸化工艺可粗分为两大类：碳酸盐岩储层酸化、砂岩储层酸化。

（1）碳酸盐岩储层酸化，其主要目的是清除积垢以及钻井液、粘土或碳氢化合物沉淀造成的伤害，恢复储集层原有渗透率。高温深井常采用有机酸酸化。

（2）砂岩储层酸化，砂岩油层结构复杂，矿物成分多，砂岩基质酸化时应选择与其储集层特征和岩石物性匹配的酸液体系。

3.1.3按注入酸化工作液的方式分类，常用的酸化工艺可分为五大类：闭合酸化、平衡酸压、分层酸化、暂堵酸化、空井酸化。其中分层酸化和暂堵酸化为板桥、长芦油田常用酸化手段。

（1）分层酸化是针对纵向多产层，提高纵向改造强度的一种工艺，按分层手段分为封隔器分层和堵塞球分层。前者可靠性较高，后者施工方便，且适应性强，费用低。分层酸化对固井质量均有严格要求，管外窜槽是无法分层的。

我厂主要应用封隔器分层，利用封隔器将射孔层段分离开来，按设计液量分别注入处理层段。这种工艺能准确地控制注入各层段的液量，适用于射孔层段间有一定距离的分层作业。当处理层段间距太小时，则不适宜采用封隔器分层。

（2）暂堵酸化是用携带液将暂堵剂带入井内封堵高渗层，然后挤酸，酸化中低渗透层或者将暂堵剂加入酸液中一起挤入地层，暂堵剂首先进入高渗透层迫使后来酸进入中低渗透层，从而达到暂堵酸化的目的。用暂堵剂进行酸化，可以避免用封隔器酸化卡不准，套管变形封隔器下不去等特点，国内外都发展了该项技术，一般分为固态暂堵剂和液态暂堵剂，我厂主要应用液态暂堵剂。

3.2酸化液体系分类

针对板桥、长芦油田特性，我厂与石油工程研究院加强研究，改造酸液体系，优选出自转向酸及缓速土酸两种体系。

3.2.1自转向酸体系。

自转向酸液体系是一种良好的缓速酸液体系。首先酸与岩石反应，随着酸的消耗，粘度不断增加，在酸蚀的孔隙表面形成高粘凝胶，束缚H+的运移速度，减缓了酸液中H+向已反应的岩石表面扩散。其次粘弹性表面活性剂在岩石表面吸附，故减少氢离子与岩石面的接触机率。自转向酸体系在最大限度的改造储层，达到均匀布酸目的的同时减少了下井工具，降低了施工风险。主要针对储层物性差异较大的井段。主要适用于：生物灰岩（碳酸盐岩）油层。

3.2.2缓速土酸酸化工艺。

缓速土酸在酸性条件下持续产生土酸溶液，不断释放氢离子，较常规盐酸和土酸有明显的缓速作用，有效延长酸岩反应时间，增大处理半径。主要适用于：砂岩油层。

3.3酸化工艺技术评价

2019-2020年我厂对板桥、长芦油井3口油井14口水井进行了酸化作业。其中长芦油田3口水井，酸化目的层为砂岩（超低渗岩层），采用自转向酸体系;板桥油田11口水井，采用土酸酸化体系。14口井作业后，12口井日注水量有所提升，2口井作业后在保持注水量的前提下压力有所下降，均满足配注要求，平均压力下降了9.5MPa，日增注200方，达到降压增注的目的。

3口油井进行酸化作业，其中长芦油田1口井，酸化目的层为砂岩，采用土酸酸化体系;板桥油田2口井中，板885-3酸化目的层为生物灰岩与砂岩两种岩性，采用自转向酸与土酸酸液进行分层酸化。3口井作业后，油量均有所增加，累计增油7428吨。

分析近2年来不同区块、岩性使用的酸化体系及效果，可以看出砂岩（板桥地区）采用土酸及多氢酸体系;超低渗岩层（长芦地区）采用多氢酸体系、灰岩采用多氢酸体系均达到预期效果。

4、结束语

虽然板桥、长芦油田油藏潜力较大，但仍存在酸化单井增油量少、产量下降较快等突出问题。分析认为酸化的有效改造作用距离短，实施后压力不断下降，且地层水容易结垢，造成近井地带堵塞，导致产量下降，需对其进行深度酸化增产技术研究，延长其增产有效期，提高效益。因此我们需要不断的研究改进技术。