謝軍德 (河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院,河南南陽473132)

鄭延成 (長江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,湖北荊州434023)

李 影,查 旋 (河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院,河南南陽473132)

賈躍立,杜玉川

1 河南油田多輪次井污染因素分析

河南油田東部老區(qū)由于注入水機(jī)械雜質(zhì)含量高、水質(zhì)差、地層物性差,地層注水效果差。為提高增注效果,酸化已成為增注首選措施;但存在酸化有效期較短,造成近年來重復(fù)酸化井?dāng)?shù)比例高,隨著重復(fù)酸化輪次增加,重復(fù)酸化增注效果逐漸變差。分注合格率逐漸降低,說明酸化效果逐漸變差。圖1所示為T440井在1999年到2004年每年進(jìn)行1次的酸化效果,隨著酸化次數(shù)增加,用酸量越來越大,但增注量越來越小,有效期越來越短,酸化效果逐漸變差。

究其原因,主要存在以下問題:①雙河油田注入水水質(zhì)較差是造成地層污染及重復(fù)酸化后地層污染堵塞的主要因素。注入水中過量過量體積的懸浮物對儲層造成了機(jī)械堵塞,直接堵塞注水井滲濾端面,或是隨注入水潛入儲層,在其孔喉中形成堵塞。②重復(fù)酸化能夠解除一次酸化后注污水對巖心造成的傷害,但同時(shí)會對巖心造成一定的二次傷害,有一部分會形成永久性的傷害,常規(guī)酸化技術(shù)很難消除這部分污染。③多次酸化造成近井地帶巖石骨架破壞嚴(yán)重,使射孔層段井筒變大,膠結(jié)物、基質(zhì)或粘土礦物、長石等溶解后,大量砂粒脫落,部分砂粒隨注入液進(jìn)入儲層深部孔隙造成深部堵塞,導(dǎo)致滲透能力降低。

針對多輪次井增注效果逐漸變差的問題,在分析多輪次酸化井污染因素的基礎(chǔ)上,開展了自生CO2深部解堵技術(shù)研究。

圖1 T440井多次酸化情況對比

2 自生CO2解堵增注技術(shù)機(jī)理

自生CO2解堵增注技術(shù)就是通過向地層注入生氣劑溶液段塞,在地層條件下相互融合產(chǎn)生大量的高溫高壓CO2氣體[1]。CO2-H2O的混合物呈弱酸性,可與地層基質(zhì)及無機(jī)垢等相應(yīng)地發(fā)生反應(yīng),提高地層滲透率,并在一定程度上解除無機(jī)垢堵塞,疏通油流通道。此外,由于生氣劑在地層深部反應(yīng)放出大量高溫高壓CO2氣體,當(dāng)放噴排液時(shí),具有助排增能作用[2];另外,CO2氣體與表面活性劑復(fù)合作用生成泡沫,可以把地層深部的堵塞物攜帶出地層。

3 自生CO2長巖心解堵增注模擬試驗(yàn)評價(jià)

為了模擬多輪次井酸化情況,采用了酸化后解堵增注長巖心流動試驗(yàn)。由長巖心流動試驗(yàn) (圖2)可知,污水注入后巖心滲透率分別下降63%、23%;酸作用后,與污水相比,第1、2段的滲透率分別是污水的5.18倍、0.18倍。注入生氣劑 AB段塞,第1段巖心滲透率比酸化后的滲透率值還要大,而且隨著注入段塞的增多,解堵效果逐漸增加,滲透率是酸化滲透率的1.2倍,是原始滲透率的2.36倍。通過注入CO2生氣劑 (AB劑),第2段巖心完全恢復(fù)到未污染的水平?？値r心滲透率恢復(fù)率為175.7%,說明自生CO2解堵技術(shù)起到了較好的解除深部污染堵塞的作用。

圖2 酸化后生氣劑段塞對滲透率的影響

4 現(xiàn)場應(yīng)用效果

采用自生CO2深部解堵增注技術(shù),先后在河南油田江河、魏崗等欠注井區(qū)實(shí)施9口井的解堵增注措施,措施有效率100%,措施平均日增注 34.22m3,平均降低注水壓力 3.64MPa,累計(jì)增注61179m3,平均有效期322d,取得了較好增注效果。

如T11-14井是雙河油田ⅧⅨ油組的1口注水井,射孔層位為Ⅸ1.4.5小層,砂厚11.6m。全井配注45m3/d,分Ⅸ1.4/Ⅸ5二段注水,配注分別為25/20m3/d。目前在泵壓21.2MPa,油壓20.6MPa的條件下,全井不吸水。

該井從1996年至今,Ⅸ1.4/Ⅸ5層已經(jīng)歷過5次酸化,酸化效果逐漸變差,2007年5月酸化,酸化后在油壓20.6MPa下,實(shí)注25/22m3/d,達(dá)到了配注要求,但注水量下降快,有效期較短。分析認(rèn)為該井欠注主要是物性差、水質(zhì)差等原因所致,而酸化效果較差的原因主要由于重復(fù)酸化次數(shù)較多且使用多套配方,導(dǎo)致污染因素復(fù)雜,并且多次酸化后,部分污染物被推入地層深部,使地層污染深度加大。

2008年3月10日對增注層進(jìn)行了自生CO2深部解堵增注后,由注水曲線 (圖3)可以看出,與以往酸化施工后注水情況對比,注水壓力大幅下降,施工后在注水油壓9.8MPa下,實(shí)注27/23m3/d,注水量達(dá)到了配注,見到了好的降壓增注效果,有效期已超過9個(gè)月,說明較好地解除了地層深部污染。

5 結(jié)論與認(rèn)識

1)層內(nèi)自生CO2深部解堵增注技術(shù)集酸化解堵、熱解堵、表面活性劑、CO2氣體作用等多種功效于一身,能夠解除各種油層污染堵塞,而且具有很好的穿透作用。通過長巖心解堵模擬試驗(yàn),巖心滲透率恢復(fù)率為175.7%,說明起到了較好的解除深部污染堵塞的作用。

2)針對多次酸化井污染物復(fù)雜、污染深度大等問題,采取自生二氧化碳深部解堵技術(shù)現(xiàn)場試驗(yàn)9口井,措施平均日增注34.22m3,平均降低注水壓力3.64MPa,累計(jì)增注61179m3,取得了較好增注效果。該技術(shù)的成功應(yīng)用,為提高重復(fù)酸化井的增注效果提供了新的技術(shù)手段。

圖3 T11-14井注水曲線

[1]陳冠良,劉恒錄.層內(nèi)自生弱酸降壓增注技術(shù)在文南油田的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工,2006,16(5):158～159.

[2]呂蓬勃,朱明立.CO2助排技術(shù)在低壓低滲油層酸化中的應(yīng)用 [J].油氣井測試,2001,10(6):56～59.