低渗透油藏注水井解堵技术优化研究

摘要：对于注水开发油藏，能够“注上水、注好水”是确保注水开发效果基础，但受储层物性差、注入水质不合格等因素影响，H区块注水开发中存在注入压力高达不到配注量问题，且常规酸液体系酸化效果差，措施有效期短，无法满足效益注水要求，为此开展注水井解堵技术研究，优选多氢酸酸液体系，现场应用12个注水井组，平均注水压力下降8.3MPa，日增注水量210方，阶段累增注水量6.8万方，新增注水见效油井12口，日增油26吨，阶段累增油0.62万吨，低油价下实现提质增效目的。

主题词：低渗透油藏;注水井解堵;技术研究

1.概况

H区块为复杂断块稀油油藏，储层发育受构造-岩性双重构造，整体构造形态为两条北东向主断层夹持形成的单斜构造，圈闭幅度150m，地层倾角6～8º，上报含油面积3.5平方公里，石油地质储量925.5万吨，标定采收率18.5%，可采储量171.2万吨。

H区块储层岩性以细砂岩为主，碎屑主要为石英，颗粒分选中等，呈现中孔低渗特征，平均孔隙度15.5%，渗透率40.5mD，泥质含量10.5%。目前采用不规则面积注采井网实施注水开发，共有油井135口，注水35口，日注水量550吨，日产液量646吨，日产油量223吨，综合含水65.5%，采油速度0.88%，地质储量采出程度12.5%，累注采比0.75。

2.开发中存在的问题

经过多年注水开发，H区块注水井存在注水压力高达不到配注量问题，主要原因有三方面：一是储层物性差，泥质含量高，水敏性严重，导致注水启动压力高，驱油难度大;二是低渗透储层对水质要求高，而联合站水质长期不合格，注入水质长期不合格，悬浮颗粒、机杂、有机胶质以及含油量等含量严格超标，其中悬浮物平均含量10～15mg/L，最高含量可达25 mg/L，造成储层污染堵塞严重，井底水质达标率仅8.0～10.0%;三是常规酸化效果差，措施有效期短。以2019年为例，全年共实施注水井酸化（土酸）15井次，有效3井次，措施有效率仅20%，平均酸化有效期仅85天;四是H区块产出污水为NaHCO₃型，呈偏碱性，腐蚀性强，结垢严重。针对上述问题，有必要开展注水井解堵技术优化研究，提高注入能力，改善区块注水开发效果，实现“注上水、注好水”精细注水目标。

3. 技术对策研究

3.1 技术思路

对于H区块常规酸化效果差问题，分析原因主要为土酸中氢氟酸（HF）与砂岩反应速度过快，导致酸化处理半径小，仅在井筒附近，未能达到解除远井地层污染堵塞目的，为此需要寻找一种新型酸液，减缓与砂岩反应速度，提高酸化处理半径。

3.2 多氢酸酸化解堵技术

3.2.1技术原理

多氢酸由膦酸复合物和氟盐发生化学反应生成，反应过程中是膦酸复合物逐步发生电离后，缓慢生成氢氟酸，然后氢氟酸再和岩石矿物发生化学反应，相比于常规土酸酸化，增加了氢氟酸生成过程，这样就控制了氢氟酸与砂岩反应速度，在泵压作用下，酸液可以进入远井地层，达到深部解堵目的。

在整个化学反应过程中，受化学吸附作用影响，粘土表面会形成硅酸-磷酸铝膜的隔层，减缓粘土与酸液反应速度，避免地层基质孔隙被分解。另外多氢酸与岩石反应过程PH值处于酸性，能够中和地层水碱性特征，减缓腐蚀结垢程度，阻止二次沉淀物的生成。

3.2.2酸化效果对比

为验证多氢酸酸化效果，选择0%HCL+5%HF土酸体系和4%膦酸+6%NH4HF2体系，利用和H区块储层物性相近的人造岩心进行室内试验，如表1所示，两种酸液均对储层有解堵效果，但相对于土酸体系，4%膦酸+6%NH4HF2体系改造后岩心渗透率值高于土酸10%左右，表明多氢酸更适合H区块注水井酸化解堵。

3.2.3注入参数优化

（1）处理剂溶液用量

假设酸液在井筒附近均匀推进，可利用容积法对酸液用量进行计算，具体计算公式为：Q=πR2Hφ，式中：Q为酸液用量，m3;R为处理半径，m;H为封堵井段厚度，m;φ为孔隙度，%，其中处理半径要求3～4m，储层厚度及孔隙度按实施井储层参数而定。

（2）施工工序

根据油藏条件和措施井实际情况確定酸化工艺，一般注入工艺为：前置液+前置酸+主体酸+后置顶替液。

（3）注入速度

酸化解堵施工压力不能高于地层破裂压力，在此条件约束下，可以尽可能地提高注酸速度，现场经验值一般为2～3m3/min。

3.3 现场应用

在上述技术对策指导下，2020年以来H区块实施注水井多氢酸酸化12口，平均注水压力由18.5MPa降至10.2MPa，日注水量由150方提高至360方，阶段累增注水量6.8万方。在达到日配注水量基础上，8个井组内新增注水见效油井12口，日增油26吨，阶段累增油0.62万吨，低油价下实现提质增效目的。

4.结论

（1）H区块注水开发中存在注入压力高问题，达不到日配注量，影响注水开发效果。

（2）常规土酸酸化效果差，措施有效期短，主要原因为酸化反应快，处理半径小。

（3）优选膦酸+NH4HF2体系，通过减缓氢氟酸与砂岩反应速度，实现扩大酸化半径目的。

（4）重点对多氢酸酸化原理、性能评价以及注入参数等进行优化研究，现场应用12个注水井组，阶段累增注水量6.8万方，累增油量0.62万吨，效果显著。

参考文献：

[1]刘冬炎.土酸酸化的二次伤害分析及相应对策[J].清洗世界.2016（04）.

[2]王鹏涛，赵琪.陕北低渗油藏深度酸化降压增注酸液体系研发[J].粘接.2019（06）.

作者简介：

周立国，男，工程师，2004年毕业于大庆石油学院，现于辽河油田辽兴油气开发公司从事油气生产管理工作。