渤海X油田注水井酸化问题分析及改进探讨

孟向丽，杨淼，夏光，杨军伟

渤海X油田注水井酸化问题分析及改进探讨

孟向丽，杨淼，夏光，杨军伟

（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300450）

渤海X油田是注水开发油田，随近年油田提液生产，注水需求逐渐增加，注水井欠注问题愈加严重。通过对比近年注水井重复酸化后的增注效果变化情况，分析X油田注水井酸化增注措施存在的问题，并且据此提出针对性改进建议，为油田后期注水井酸化增注提供借鉴。

注水井；酸化增注；酸化效果

渤海X油田是注水开发油田，近年油田提液生产，日产液量由9×104m3增加至1.3×105m3，产液规模大幅增加，随之注水量亦大幅增加，注水井欠注问题愈加严重。酸化是X油田欠注井解堵增注的主要技术手段，但随注水量日益增加、酸化次数增多，酸化增注效果逐渐变差。为后续酸化解堵有效改进，本文即针对油田近年注水井重复酸化后的增注效果变化情况进行对比，分析X油田注水井酸化增注措施存在的问题，并且据此提出针对性改进建议，为油田后期注水井酸化增注提供借鉴。

1 渤海X油田注水井酸化概况

渤海X油田自2002年末开始注水开发，后期随注采井网逐步完善，注水井数逐渐增加，至2020年底共有注水井96口，油田日注水量约9×104m3，平均单井日注水940 m3。X油田注水开发初期，单井注水量较低，每年酸化井次较少，至2014年油田年均酸化增注工作量小于10井次。2015年开始随油田提液生产，单井日注水量增加，注水井欠注问题日益严重，酸化增注工作量亦大幅增加， 2015—2020年共实施注水井酸化112井次，平均每年约19井次，平均单井日增注量约100～200 m3，年增注量约6.0×105m3，在一定程度上缓解了油田注水井欠注问题。

2 渤海X油田注水井酸化效果分析

由于注水井不同井况、储层物性等会对酸化效果对比造成干扰，因此选取同一口井不同酸化井次的酸化效果进行对比，更能反映油田注水井酸化效果变化趋势。X油田近年实施两次及以上同层位酸化解堵的注水井有8井次，下文从酸化后视吸水指数变化、酸化前后视吸水指数增加倍数和有效期分别进行酸化效果分析。

2.1 酸化后视吸水指数变化

对比X油田8口重复酸化增注井酸化后视吸水指数（见表1），可发现其中7口注水井第二次酸化后视吸水指数较第一次酸化后吸水指数减小，减小值在7～51 m3·d-1·MPa-1之间，变化率为8.5%～54.3%。

表1 渤海X油田重复酸化井酸化后视吸水指数对比表

表中8口井中仅1口井（X13井）第二次酸化后视吸水指数较第一次酸化后视吸水指数增大，可以看出X油田注水井酸化效果随酸化次数增加逐渐变差。

2.2 酸化前后视吸水指数增加倍数

对比X油田8口重复酸化增注井酸化前后视吸水指数增加倍数（见表2），可发现其中6口井第二次酸化前后视吸水指数增加倍数较第一次酸化减小，减小值在0.1～5.7。有2口井（X07井、X13井）第二次酸化前后视吸水指数增加倍数较第一次酸化增大。可以看出，由于酸化前后视吸水指数增加倍数大小与酸化前注水状态和污染程度有一定关系，导致统计结果与前节采用酸化后吸水指数对比结果有一定差异，但整体上仍显示了随酸化次数增加，注水井酸化效果有逐渐降低的趋势，与前节认识一致。

表2 渤海X油田重复酸化井酸化前后视吸水指数增加倍数对比表

2.3 酸化解堵有效期

对比X油田8口重复酸化增注井酸化有效期，结果如表3所示。由表3可以发现，其中5口井第二次酸化作业有效期较第一次酸化有效期缩短，缩短天数在122～415 d。有3口井（X07井、X19井、X16井）第二次酸化有效期较第一次酸化有效期延长。

表3 渤海X油田重复酸化井酸化有效期对比表

考虑注水量大小对酸化有效期有一定影响，导致酸化有效期对比结果与前两节对比结果有一定差异，但多数井仍显示出随酸化次数增加，注水井酸化有效期逐渐降低的趋势，预示着酸化效果逐渐降低，与前两节认识一致。

2.4 酸化后初期注入压力上涨幅度

注水井酸化后注入压力上涨速度也可反映酸化效果。为避免酸化后长期注水期间配注量变化导致的注入压力变化干扰，本文以酸化后初期（90 d）注水相对稳定期间的注入压力变化幅度作为对比目标，结果如表4所示。由表4可以发现，其中4口井第二次酸化后90 d内压力上涨幅度较第一次酸化增加较多（差异率大于20%），2口井两次酸化作业差别较小（差异率介于±20%之间），2口井第二次酸化后90 d压力上涨幅度较第一次增加较少（差异率小于-20%），整体上显示第二次酸化后注水压力上涨速度较快，与前述认识一致。

表4 渤海X油田多次酸化井酸化后初期注入压力上涨幅度对比表

3 渤海X油田酸化增注措施存在问题及原因分析

3.1 酸化增注措施存在问题

从上述可以看出，渤海X油田随酸化次数增加及单井注水量增大，注水井酸化效果逐渐变差，有效期逐渐缩短。为满足X油田提液后注水需求，只能加大酸化措施工作量，增加酸化频次，但由于海上平台作业空间受限，酸化工作量增加容易影响其他类型作业。同时，如后期注水井酸化工作量大幅增加，会导致作业费用大幅上涨，降低油田经济性。因此有必要针对酸化增注效果变差问题进行原因分析。

3.2 酸化措施存在问题原因分析

注水井欠注的原因有多种，常见的原因有注入水配伍性不佳、结垢、有机物附着、腐蚀物附着及酸化二次沉淀等原因导致的储层堵塞[1-12]。注水井酸化解堵即针对上述堵塞原因，利用不同类型解堵液将堵塞物质溶解、溶蚀，实现近井地带储层解堵目的。受非均质性影响，解堵液并不能对堵塞物完全溶解、溶蚀，同时反应的最终产物在后续注水过程中推向储层深部产生二次沉淀。最终不完全反应的剩余堵塞物与二次沉淀会造成多次酸化后的“累积作用”会导致增注效果逐渐变差。同时，多种堵塞物成因也为后续酸化解堵药剂的选取和工艺方案制定带来更多挑战。

4 注水井酸化工艺改进思考

针对注水井欠注愈加严重、酸化解堵效果变差的问题，国内众多学者开展了酸液体系和酸化工艺的研究。张玉增[1]等研究了在常规酸液体系基础上引入二氧化氯的解堵效果，多氢酸可有效解除近井地带的堵塞物，并有效抑制二次沉淀，有助于实现储层深部长效解堵，延长有效期[3-4]。陈军[5]等针对低孔特低渗油藏欠注井开展了多氢酸体系的适应性研究，确定了关键工艺参数。李玉光[7]等针对渤海A油田储层酸敏特性提出了利于黏土和铁离子稳定、腐蚀性较小且配伍性较好的复合解堵增注思路。孙林[13]等针对渤海油田注水井酸化低效问题，建立了以多元复合酸体系和在线酸化工艺为核心的注水井酸化综合对策，取得了较好效果。杨文博[14]针对鲁克沁油田面临的历年酸化作业成本高、有效期短、增注效果差3方面问题，对黏土酸体系、水基聚驱降黏乳化酸和深穿透螯合酸等3类酸液体系及工艺进行了研究与应用。孟祥海[15]等针对渤海油田特征开展了多效复合酸解堵技术及单步法解堵工艺的研究和应用，酸化后视吸水指数达到酸化前的1.9～3.8倍，取得了良好解堵效果。除在酸液体系升级、创新，也有学者在生物酶解堵、高压水旋转射流解堵工艺解堵方面开展了深入研究，取得较好效果[16-17]。

针对渤海X油田注水井酸化效果变差问题，近年也开展了药剂体系升级，向复合解堵、深部解堵方向发展，取得一定效果，但仍然不能彻底解决多轮次酸化后解堵效果变差的问题。分析其原因，应该与每次酸化未完全反应的剩余堵塞物以及后续注水携带至储层深部的二次沉淀的重复“累积作用”有关。为此，对于渤海X油田注水井酸化提出以下改进方向思考：①进一步升级现有复合解堵液体系，最大程度地溶解、溶蚀储层堵塞物；②解堵工艺上引入注水井酸化返排工序，使得反应产物及部分剩余堵塞物自储层中产出，避免堵塞的“累积作用”；③创新发展酸液注入设备和相关返排工具，实现占地少、效率高、易安装，不影响其他海上平台作业。

5 结 论

1）通过渤海X油田注水井重复酸化后的视吸水指数变化、酸化前后视吸水指数增加倍数变化及酸化有效期等3方面分析，认识到X油田随酸化次数增加，注水井酸化效果逐渐变差。

2）为满足渤海X油田实际注水需求，注水井酸化效果变差将增加酸化工作量，进而影响海上平台其他类型作业，增加作业费，影响油田经济性。

3）分析认为随酸化次数增加，酸化效果逐渐变差的原因是酸化时未完全反应的剩余堵塞物与二次沉淀在重复酸化后的“累积作用”导致。

4）针对X油田酸化效果变差问题，提出药剂体系升级、引入注水井酸化返排工序、创新发展酸液注入设备和返排设备3方面改进建议。

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Analysis and Improvement of Acidizing of Water Injection Wells in Bohai X Oilfield

（Engineering Technology Branch of CNOOC Energy Development Co., Ltd., Tianjin 300452, China）

Bohai X oilfield is a waterflooding oilfield. With the increase of fluid production in recent years, the demand for water injection gradually increases, and the problem of under injection of water injection wells becomes more and more serious. By comparing the effect of increasing injection after multiple acidizing of injection wells in recent years, the problems existing in acidizing and increasing injection measures of injection wells in X oilfield were analyzed, and corresponding improvement suggestions were put forward, so as to provide some reference for acidizing and increasing injection of injection wells in later stage of oilfield developmemt.

Water injection well; Acidizing and increasing injection; Acidification effect

海油发展重大专项（课题），高含凝析油气藏储层伤害评价及增产技术可行性研究（项目编号：HFZXKT-GJ2020-01-06）。

2021-04-26

孟向丽（1986-），女，天津市人，工程师，硕士，2011年毕业于西南石油大学油气田开发专业，研究方向：海上油气田增产措施。

TE357.2

A

1004-0935（2021）11-1670-04