论文部分内容阅读
【摘 要】本文简要阐述了影响某油田储层酸压效果因素，并对某油田储层酸压技术难点进行了分析，提出了三种适合于某油田储层深度酸压改造的工作液体系即：胶凝酸、乳化酸、活性酸及其配套酸压工艺技术，并对四种深度酸压工艺及其特点做了简要介绍。
【关键词】酸压；胶凝酸；乳化酸；活性酸
1.影响某油田储层酸压效果因素分析
某油田储层酸压增产措施，其控制酸压成功的主要因素有两个，其一是最终酸压裂缝的有效长度，其二是酸压后酸蚀裂缝的导流能力。
2.油田深度酸压技术难点
该油田油藏储层深2400～2600m，地层温度60～70℃，为该油田储层。储层非均质性强，储集空间主要以溶洞、溶孔和裂隙为主，连通性差，基质渗透率低，油气渗流通道主要为裂缝。裂缝分布多变，不同裂缝并存，实现深度酸压的技术要求较高。分析认为主要存在以下技术难点：
（1）储层温度较高，酸岩反应速度较快，酸液的穿透深度有限。
（2）酸液滤失较大，要实现酸液的深穿透必须有效降低酸液的滤失。
（3）为实现酸液的深穿透，在“大酸量、大排量、高泵压”的原则下，缝高很难控制。
（4）通过摩阻计算，在相同条件下，31/2″和2000m31/2″+2/7/8″管柱的施工摩阻相差近13.5MPa，因此建議在条件允许的情况下酸压尽量采用31/2″管柱进行施工，所以油田，要实现深度酸压必须实现酸液和酸压工艺的有效结合。
3.高温缓速酸酸液体系的研究
该油田储层主要为灰岩，储层非均质性极强，油藏在平面上变化较大，酸压施工必须尽可能形成长的酸蚀裂缝，沟通天然裂缝和孔洞后，才有可能获得高产。通过该油田储层近年来的酸压实践及国内外其它储层酸压研究结果的综合对比，为了实现酸液的深穿透，选择的酸液体系应具有以下特点：
☆酸液粘度高，反应速度低，深穿透能力强，可较为有效地延缓酸岩反应速度，进行地层深部酸压处理。
☆酸液的表界面张力低，有利于残酸液的返排。
☆腐蚀速率低，可有效地防止盐酸对油、套管及金属设备的腐蚀。
☆配伍性好，可有效地预防二次沉淀和酸渣对储层的污染。
下面推荐几种近年来在该油田储层应用比较成功的几套酸液体系：
3.1高粘度胶凝酸酸液体系
20%HCL+2.0%HS-6高温缓蚀剂+2.5%JN-2胶凝剂+1.0%LH-5铁离子稳定剂+1.0%FB-1助排剂+1.0%PR-7破乳剂+0.5%JM-4粘土稳定剂。
3.2低摩阻乳化酸酸液体系
30%0#柴油+61.3%盐酸（浓度31%的工业盐酸）+2.0%NT18+2.0%HS-6缓蚀剂+1.0%FB-1助排剂+1.0%LT-5铁离子稳定剂+1%NT19减阻剂。
3.3表活剂缓速酸酸液体系
表面活性剂缓速酸是一种国内首创的新型缓速酸，是一种酸的表活剂溶胶体系。该体系的缓速机理：一方面通过表面活性剂分子在该油田表面的吸附，在岩层表面形成吸附膜，减低了H+与岩面的反应速度；另一方面因酸岩反应物的产生，酸液体系在岩层与酸液的界面上形成一弹性胶团膜，进一步阻隔H+向岩层扩散，降低了酸岩反应速度。
该酸液体系具有以下优点：
①酸液体系中不含高聚物，无残渣，酸液对储层的伤害低。
②酸液粘度高，根据不同需求酸液粘度在30～65mPa.s范围内可调。
③反应速度低，酸液的缓速性能好。同等条件下，其反应速度相当于乳化酸的1/2～1/3，相当于胶凝酸的1/4～1/5，可实现地层深部酸化处理。
④酸液摩阻低，易于实现高排量，高泵压作业。通过大型酸液流动回路实验系统测试，5m3/min排量下，其摩阻只相当于清水的15%，同等条件下，胶凝酸的摩阻相当于清水的60%，低摩阻乳化酸摩阻相当于清水的300%。
⑤酸液易破胶，残酸粘度低、易返排。由于该表面活性剂本身就是一种极好的起泡剂，返排过程中会产生大量的泡沫，极大地降低了液柱压力，是酸液容易返排出地层。同时由于泡沫具有一定的粘度，易于将一些酸不溶物带出地层，极大地减少了地层伤害。
4.几种深度酸压工艺及其特点
4.1前置液酸压工艺技术
4.1.1前置液+高粘度胶凝酸酸压技术
该项技术是施工初期先用高粘非反应性前置压裂液压开地层形成裂缝，接着高压注入酸液的技术。由于前置液的降温、降滤和造宽缝等作用，大大降低了酸岩反应速度，能显著增大酸穿透距离。胶凝酸最佳粘度一般在30～40mPa·s左右，残酸返排粘度一般应在5～10mPa·s之间，既易于返排，又能够携带反应后地层裂缝中脱落的固相微粒，降低酸压对地层的二次伤害。
4.1.2前置液+低摩阻乳化酸酸压技术
目前乳化酸体系的摩阻都较高，造成酸压施工压力高、排量低，排量在2.5m3/min时，地面施工泵压已在80MPa以上，导致注入乳化酸所需时间要比注入同体积胶凝酸的时间长近一倍，这将乳化酸的缓速优势基本抵消，不能真正实现深部酸压的目的。低摩阻乳化酸在4.0m3/min排量下，摩阻仅为清水的80%左右，基本可以实现乳化酸大排量、高泵压、深穿透的酸压目的。
4.1.3前置液+表面活性剂缓速酸酸压技术
利用高粘前置液压开地层造缝，然后注入表面活性剂缓速酸的一种酸压工艺。该工艺的特点是：
①酸液体系中不含高聚物，无残渣，酸液对储层的伤害低。
②酸液粘度高，酸液粘度在30～65mPa.s范围内可调。
③酸岩反应速度低，酸液的深穿透能力强。
④酸液摩阻低，易于实现高排量，高泵压作业。
⑤酸液易破胶，残酸粘度低、易返排。
4.2多级交替注入酸压工艺
该工艺特点是利用前置液与酸液交替注入，形成较长的且导流能力较高的酸蚀裂缝，从而提高酸化效果。该工艺的主要优势在于作用范围大，可以获得较长的酸蚀裂缝穿透距离，酸液滤失低，酸蚀裂缝的导流能力高。目前已成为实现深度酸压的主流技术。前期该油田储层酸压改造结果也表明了多级交替注入酸压工艺良好的适应性，建议在油田深度酸压中使用。
4.3控高酸压工艺技术
该工艺是在前置液压开地层后注入转向剂（控底剂、控顶剂），控制逢高的延伸。此外该转向剂还是良好的降滤剂，可以有效降低酸液的滤失，促使酸液向地层深部穿透。该技术在彩南油田压裂中用于控制底水，取得了良好的增油控水效果，建议在井区有条件的井开展控高酸压试验。
4.4辅助降滤酸压技术
辅助降滤酸压工艺是在原来工艺基础上，在注酸前及过程中注入一段或几段耐酸型降滤液，增大酸液在近井酸蚀程度高的缝隙中的渗滤阻力，降低后续酸液的滤失，提高前缘酸液的有效推进速度和穿透深度。进而增大建立新的有效连通的可能，获得有效增产。该项工艺的技术关键在于降滤液的类型研究和用量及段数的优化。工艺技术优点：①工艺实现简单易行；②能一定程度上实现深穿透连通；③费用增加不大。
5.认识及建议
（1）胶凝酸粘度的提高进一步延缓了酸盐反应速度，降低了酸液滤失，对提高酸液的有效酸蚀作用距离是有效的。
（2）低摩阻乳化酸具有酸液粘度高，缓蚀缓速性能好等特点，基本可以实现乳化酸大排量、高泵压、深穿透的酸压目的。
（3）表面活性剂缓速酸同胶胶凝酸和乳化酸相比，具有酸液粘度高，酸液的缓速性能好，摩阻低，易破胶返排，对储层伤害低等特点，易于实现超深井大排量、高泵压的酸压施工。
【参考文献】
[1]徐同台，赵敏，熊友明等.保护油气层技术.石油工业出版社.
[2]赵福麟.油田化学.石油大学出版社.
[3]张琪.采油工程原理与设计.石油大学出版社.
【关键词】酸压；胶凝酸；乳化酸；活性酸
1.影响某油田储层酸压效果因素分析
某油田储层酸压增产措施，其控制酸压成功的主要因素有两个，其一是最终酸压裂缝的有效长度，其二是酸压后酸蚀裂缝的导流能力。
2.油田深度酸压技术难点
该油田油藏储层深2400～2600m，地层温度60～70℃，为该油田储层。储层非均质性强，储集空间主要以溶洞、溶孔和裂隙为主，连通性差，基质渗透率低，油气渗流通道主要为裂缝。裂缝分布多变，不同裂缝并存，实现深度酸压的技术要求较高。分析认为主要存在以下技术难点：
（1）储层温度较高，酸岩反应速度较快，酸液的穿透深度有限。
（2）酸液滤失较大，要实现酸液的深穿透必须有效降低酸液的滤失。
（3）为实现酸液的深穿透，在“大酸量、大排量、高泵压”的原则下，缝高很难控制。
（4）通过摩阻计算，在相同条件下，31/2″和2000m31/2″+2/7/8″管柱的施工摩阻相差近13.5MPa，因此建議在条件允许的情况下酸压尽量采用31/2″管柱进行施工，所以油田，要实现深度酸压必须实现酸液和酸压工艺的有效结合。
3.高温缓速酸酸液体系的研究
该油田储层主要为灰岩，储层非均质性极强，油藏在平面上变化较大，酸压施工必须尽可能形成长的酸蚀裂缝，沟通天然裂缝和孔洞后，才有可能获得高产。通过该油田储层近年来的酸压实践及国内外其它储层酸压研究结果的综合对比，为了实现酸液的深穿透，选择的酸液体系应具有以下特点：
☆酸液粘度高，反应速度低，深穿透能力强，可较为有效地延缓酸岩反应速度，进行地层深部酸压处理。
☆酸液的表界面张力低，有利于残酸液的返排。
☆腐蚀速率低，可有效地防止盐酸对油、套管及金属设备的腐蚀。
☆配伍性好，可有效地预防二次沉淀和酸渣对储层的污染。
下面推荐几种近年来在该油田储层应用比较成功的几套酸液体系：
3.1高粘度胶凝酸酸液体系
20%HCL+2.0%HS-6高温缓蚀剂+2.5%JN-2胶凝剂+1.0%LH-5铁离子稳定剂+1.0%FB-1助排剂+1.0%PR-7破乳剂+0.5%JM-4粘土稳定剂。
3.2低摩阻乳化酸酸液体系
30%0#柴油+61.3%盐酸（浓度31%的工业盐酸）+2.0%NT18+2.0%HS-6缓蚀剂+1.0%FB-1助排剂+1.0%LT-5铁离子稳定剂+1%NT19减阻剂。
3.3表活剂缓速酸酸液体系
表面活性剂缓速酸是一种国内首创的新型缓速酸，是一种酸的表活剂溶胶体系。该体系的缓速机理：一方面通过表面活性剂分子在该油田表面的吸附，在岩层表面形成吸附膜，减低了H+与岩面的反应速度；另一方面因酸岩反应物的产生，酸液体系在岩层与酸液的界面上形成一弹性胶团膜，进一步阻隔H+向岩层扩散，降低了酸岩反应速度。
该酸液体系具有以下优点：
①酸液体系中不含高聚物，无残渣，酸液对储层的伤害低。
②酸液粘度高，根据不同需求酸液粘度在30～65mPa.s范围内可调。
③反应速度低，酸液的缓速性能好。同等条件下，其反应速度相当于乳化酸的1/2～1/3，相当于胶凝酸的1/4～1/5，可实现地层深部酸化处理。
④酸液摩阻低，易于实现高排量，高泵压作业。通过大型酸液流动回路实验系统测试，5m3/min排量下，其摩阻只相当于清水的15%，同等条件下，胶凝酸的摩阻相当于清水的60%，低摩阻乳化酸摩阻相当于清水的300%。
⑤酸液易破胶，残酸粘度低、易返排。由于该表面活性剂本身就是一种极好的起泡剂，返排过程中会产生大量的泡沫，极大地降低了液柱压力，是酸液容易返排出地层。同时由于泡沫具有一定的粘度，易于将一些酸不溶物带出地层，极大地减少了地层伤害。
4.几种深度酸压工艺及其特点
4.1前置液酸压工艺技术
4.1.1前置液+高粘度胶凝酸酸压技术
该项技术是施工初期先用高粘非反应性前置压裂液压开地层形成裂缝，接着高压注入酸液的技术。由于前置液的降温、降滤和造宽缝等作用，大大降低了酸岩反应速度，能显著增大酸穿透距离。胶凝酸最佳粘度一般在30～40mPa·s左右，残酸返排粘度一般应在5～10mPa·s之间，既易于返排，又能够携带反应后地层裂缝中脱落的固相微粒，降低酸压对地层的二次伤害。
4.1.2前置液+低摩阻乳化酸酸压技术
目前乳化酸体系的摩阻都较高，造成酸压施工压力高、排量低，排量在2.5m3/min时，地面施工泵压已在80MPa以上，导致注入乳化酸所需时间要比注入同体积胶凝酸的时间长近一倍，这将乳化酸的缓速优势基本抵消，不能真正实现深部酸压的目的。低摩阻乳化酸在4.0m3/min排量下，摩阻仅为清水的80%左右，基本可以实现乳化酸大排量、高泵压、深穿透的酸压目的。
4.1.3前置液+表面活性剂缓速酸酸压技术
利用高粘前置液压开地层造缝，然后注入表面活性剂缓速酸的一种酸压工艺。该工艺的特点是：
①酸液体系中不含高聚物，无残渣，酸液对储层的伤害低。
②酸液粘度高，酸液粘度在30～65mPa.s范围内可调。
③酸岩反应速度低，酸液的深穿透能力强。
④酸液摩阻低，易于实现高排量，高泵压作业。
⑤酸液易破胶，残酸粘度低、易返排。
4.2多级交替注入酸压工艺
该工艺特点是利用前置液与酸液交替注入，形成较长的且导流能力较高的酸蚀裂缝，从而提高酸化效果。该工艺的主要优势在于作用范围大，可以获得较长的酸蚀裂缝穿透距离，酸液滤失低，酸蚀裂缝的导流能力高。目前已成为实现深度酸压的主流技术。前期该油田储层酸压改造结果也表明了多级交替注入酸压工艺良好的适应性，建议在油田深度酸压中使用。
4.3控高酸压工艺技术
该工艺是在前置液压开地层后注入转向剂（控底剂、控顶剂），控制逢高的延伸。此外该转向剂还是良好的降滤剂，可以有效降低酸液的滤失，促使酸液向地层深部穿透。该技术在彩南油田压裂中用于控制底水，取得了良好的增油控水效果，建议在井区有条件的井开展控高酸压试验。
4.4辅助降滤酸压技术
辅助降滤酸压工艺是在原来工艺基础上，在注酸前及过程中注入一段或几段耐酸型降滤液，增大酸液在近井酸蚀程度高的缝隙中的渗滤阻力，降低后续酸液的滤失，提高前缘酸液的有效推进速度和穿透深度。进而增大建立新的有效连通的可能，获得有效增产。该项工艺的技术关键在于降滤液的类型研究和用量及段数的优化。工艺技术优点：①工艺实现简单易行；②能一定程度上实现深穿透连通；③费用增加不大。
5.认识及建议
（1）胶凝酸粘度的提高进一步延缓了酸盐反应速度，降低了酸液滤失，对提高酸液的有效酸蚀作用距离是有效的。
（2）低摩阻乳化酸具有酸液粘度高，缓蚀缓速性能好等特点，基本可以实现乳化酸大排量、高泵压、深穿透的酸压目的。
（3）表面活性剂缓速酸同胶胶凝酸和乳化酸相比，具有酸液粘度高，酸液的缓速性能好，摩阻低，易破胶返排，对储层伤害低等特点，易于实现超深井大排量、高泵压的酸压施工。
【参考文献】
[1]徐同台，赵敏，熊友明等.保护油气层技术.石油工业出版社.
[2]赵福麟.油田化学.石油大学出版社.
[3]张琪.采油工程原理与设计.石油大学出版社.