渤海C 油田水平井复合解堵工艺技术研究与应用

荣新明，胡红福，徐雅峰，丁文刚，奎智斌，边峰(中海油田服务股份有限公司，天津 300450)

0 引言

C 油田位于渤海湾盆地，油层以馆陶组和东营组为主，是典型的上下叠置复式油气藏。油田大部分以高渗透特征为主，非均质性较强，孔隙连通性较好。该区块水平井初期生产压差小，产能高，生产一段时间后含水率不断升高，产油量下降，储层污染伤害严重，污染原因复杂，采用常规缓速酸体系酸化后往往增液不增油，甚至增液降油，如表1 所示。

1 水平井堵塞原因

经调查分析表明，目标油田储层为高孔高渗，孔洞较发育、岩石骨架较疏松，储层在钻井、完井作业中易受到外来工作液不同程度的伤害，大大降低了储层的基质渗透率[1-4]。引起伤害的原因大致可分为四类：工作液中固相微粒堵塞孔隙；工作液中的离子与地层或地层流体中的离子生成沉淀；地层岩石中微粒分散、运移、堵塞喉道；粘土矿物的水化膨胀降低地层渗透率；岩石表面润湿反转或生成乳状液形成乳堵。

另外选用该区块原油，选用与储层物性相近的人造岩心，模拟工作液侵入，实验结果如表2 所示。通过有机质沉积伤害评价实验可得出，温度的降低将带来显著的有机质沉积伤害，且随着温度的恢复，渗透率仅有轻微恢复，有机质伤害程度为15%～29.04%。这为下一步进行解堵液的配方研究提供了依据。

表1 C油田水平井常规酸化效果

表2 有机质沉积伤害流动评价实验

2 复合解堵体系配方研究和性能评价

明确了油层物性、污染原因，结合之前酸化失败的经验，根据储层溶蚀实验结果，经过多次室内试验，利用多种无机酸、缓速酸、有机解堵剂以及多种优质添加剂的协同效应，复配了高溶蚀、强缓速的复合解堵体系，适宜C 油田水平井的典型配方—有机解堵体系(有机清洗剂F1+润湿反转剂)+前置液(无机酸1+添加剂)+处理液1(无机酸2+添加剂)+处理液2(缓速酸体系+添加剂)+后置液。

2.1 有机解堵体系评价

以往水平井有机堵塞一般使用柴油浸泡，溶解重质成分的能力有限。本文深入有机垢的芳香度本质，采用F1 为高效有机解堵剂，并与目前常用有机清洗剂进行性能对比。各类清洗剂溶沥青速率和溶蜡速率如图1 所示。由实验结果可知，柴油溶沥青质速率-0.82 mg/(min·mL)，溶胶质蜡质速率0.009 5 g/min。有机解堵剂F1 性能优异，溶沥青质速率5.01 mg/(min·mL)，溶胶质蜡质速率0.024 9 g/min。有机解堵剂F1 溶解重质有机成份水平达到国际先进，大大提升了有机污染的解除能力。

2.2 酸液配方岩心流动试验评价

选取渤海C 油田储层岩心进行酸液流动实验，按照室内试验选取的配方进行分段注入，实验结果如图1 所示，实验证明选用复合酸解堵，酸化后岩心渗透率为酸化前2.48 倍，大大提高了渗流能力。

图1 岩心酸液流动实验

3 酸化工艺方案优选

3.1 有机解堵体系和酸化增产评价

选取C 油田某一口水平井作为实验井，该井为普通合采管柱，完井防砂方式为裸眼+筛管+砾石充填，分析产能下降原因为水敏型粘土矿物发生膨胀运移，造成孔吼等渗流通道的严重堵塞；原油黏度高、胶质沥青质含量高，重质成分在筛管、近井地带沉积造成堵塞、乳化伤害和润湿性伤害；地层水有结垢形成碳酸钙镁等无机垢。

将有机解堵和复合酸化解堵分别进行作业，根据启泵后返排生产情况来判断两种解堵体系对解堵效果的影响。现场实验定量评价了两种体系不同的解堵效果，证实了有机污染存在。表明选用有机解堵加复合酸化技术更有利于水平井增产。

3.2 解堵半径的确定

根据渗流力学平面径向渗流理论，从供给边界到井底，地层中的压力降落过程按对数关系分布，油井生产和水井投注过程中，压力主要消耗在井底附近，越靠近井底渗流面积越小，因而渗流阻力越大。

C 油田馆陶组及东营组属于高孔高渗储层，钻完井时伤害较为严重。计算结果可以看出解堵半径在小于5 m 范围内储层恢复率较高，所以解堵半径一般不建议超过5 m。

远井区域渗透率降低对产能影响较小，酸液对远井区域渗透率提高幅度不大。所以C 油田的解堵半径控制在1.5～3 m 之间。

3.3 MRDP 分流布酸工艺研究

根据“优势通道影响”污染模型，出水层位也是产油层位，高渗带往往也是污染严重层段。诸多分流方式在海上均有不同程度的不适应性。因此，综合决策决定C 油田群水平井采用限压不限排量的极限排量自然分流(MRDP)工艺，配合3 寸管线进行施工，让酸液“自然选择”的进入高渗产液层，保证主力层得到充分处理，又能兼顾非主力层污染的解除。

4 现场应用

复合解堵技术研究成功后，在C 油田水平井中累计实施8个井次，措施有效率100%，平均单井日增油32 m3，一年累计增油超过1.6×104m3。

5 结语

(1)根据渤海C 油田储层特征及水平井污染分析，为了提高产能，开发了一种有机清洗+无机酸+缓速体系的复合解堵体系。

(2)复合解堵体系具有高溶蚀、强缓速特性，有机解堵和复合解堵联合使用可有效解除近井地带有机和无机污染堵塞。

(3)选取适当的解堵半径，配合MRDP 分流布酸工艺，可有效解除C 油田水平井污染并有效增产。

(4)复合解堵体系经8 井次现场应用，措施有效率100%，平均单井日增油32 m3，一年累计增油超过1.6×104m3，取得了良好的解堵增注效果。