蔣文學(xué)， 李永明， 齊亞民， 李 勇， 王忍峰，汪小宇， 王玉功， 荊建春

（1.低滲透油氣田勘探開發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，陜西西安710018；2.川慶鉆探工程公司工程鉆采工程技術(shù)研究院，陜西西安710018；3.長(zhǎng)慶油田公司第四采油廠，陜西靖邊718500）

長(zhǎng)慶油田白于山區(qū)塊屬于典型的低滲透砂巖儲(chǔ)層，幾乎所有的采油井都必須進(jìn)行壓裂投產(chǎn)。隨著油田開發(fā)的不斷深入，老井產(chǎn)量逐年減少，由于生產(chǎn)方式和生產(chǎn)歷史不同，油井的堵塞物呈現(xiàn)不同的特征，堵塞物成分、強(qiáng)度、堵塞半徑、周期、堵塞原因等都存在較大的差異［1］。近年來(lái)，隨著對(duì)地層損害原因和地層特征認(rèn)識(shí)的不斷深入，許多新型酸液和添加劑以及酸化工藝相繼出現(xiàn)并應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)施工成功率不斷提高，酸化效果逐漸變好。國(guó)外逐漸發(fā)展起了適應(yīng)于高溫、高粘土含量等地層的酸液體系，如高pH酸化體系、氧化鋁緩速氫氟酸體系和泡沫酸酸化體系等，為低滲透油田的深入開發(fā)提供了技術(shù)支持。常規(guī)的酸化解堵措施不能有效消除細(xì)菌黏液、有機(jī)物、有機(jī)凝膠及凍膠體系等堵塞物［2－5］。油井解堵措施是否有效，主要取決于對(duì)地層堵塞原因的透徹分析［6］，只有掌握地層堵塞的類型和程度，才能有效地解除地層堵塞，提高單井原油產(chǎn)量。

室內(nèi)通過(guò)對(duì)該區(qū)塊原油和垢樣成分分析，有針對(duì)性的提出了多元解堵技術(shù)，并在該區(qū)塊進(jìn)行推廣應(yīng)用。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原料與儀器

原料油，白于山區(qū)塊油樣；實(shí)驗(yàn)用水，白于山區(qū)塊水樣；巖心，白于山區(qū)塊。

DVⅢ流變儀（美國(guó)，BROOKFIELD），D8X－射線衍射儀（德國(guó)，ADVANCE），ACFDS－800－1000高溫高壓巖心流動(dòng)試驗(yàn)儀（美國(guó)，勞雷）。

1.2 油藏特征

白于山區(qū)塊平均巖心滲透率1.447×10－3μm2，平均孔隙度1 3.5%；儲(chǔ)層的平均總面孔率6.3 7%，平均孔隙半徑2 0.8 7μm，平均比表面0.63m2／g，均質(zhì)系數(shù)0.35，標(biāo)準(zhǔn)偏差16.77；儲(chǔ)集空間主要以中－小孔隙為主。

壓汞曲線特征毛管壓力曲線平均分選系數(shù)2.33，歪度分布在－0.122 6～1.687 7，平均歪度0.639 2，平均排驅(qū)壓力0.602MPa，孔喉中值半徑0.209 8μm，平均最大進(jìn)汞量83.1%，退汞效率30.8%。喉道類型屬微喉道。

儲(chǔ)層巖性主要為中－細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖巖石碎屑物中石英質(zhì)量分?jǐn)?shù)2 3.2%，長(zhǎng)石質(zhì)量分?jǐn)?shù)49.4%，巖屑質(zhì)量分?jǐn)?shù)10.1%，其它8.2%，填隙物水云母質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%，綠泥石質(zhì)量分?jǐn)?shù)4.9%，方解石質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3%，鐵方解石質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3%，濁沸石質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3%，硅質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.1%，長(zhǎng)石質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%。膠結(jié)類型以孔隙式膠結(jié)為主。

油層敏感性特征為弱水敏、弱鹽敏、中等偏弱酸敏、弱速敏。

2 結(jié)果與討論

2.1 堵塞分析

取施工A井中油樣（垢樣）進(jìn)行研究，參考SY／T 7550－2004《原油蠟、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量測(cè)定方法》測(cè)定了白于山區(qū)塊原油有機(jī)質(zhì)含量成分［7］，結(jié)果見表1。

表1 原油蠟、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)測(cè)試結(jié)果Table 1 The test of the wax，colloid and petroleum pitch of the crude oil

采用BROOKFIELD DVⅢ流變儀，參照SY／T 7549－2000《原油粘溫曲線的確定旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)法》和SY／T 0522－1993《原油析蠟點(diǎn)測(cè)定》對(duì)A井原油進(jìn)行了粘溫曲線測(cè)定［8－9］，結(jié)果見圖1。

Fig.1 The curve of the viscosity and temperature of A well圖1 A井原油粘溫曲線

由圖1可知，該井原油析蠟點(diǎn)溫度為48℃與儲(chǔ)層溫度較為接近，易析出有機(jī)質(zhì)造成堵塞。

使用D8ADVANCE X－射線衍射儀對(duì)施工油井中垢樣進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果見表2。

以上表明，該區(qū)塊油井堵塞物主要成分包括：高碳蠟質(zhì)、瀝青等有機(jī)垢，硫酸鹽還原菌和碳酸鹽，硫酸鹽等無(wú)機(jī)鹽垢。由于該區(qū)塊以中－小孔隙為主，平均孔喉半徑較小，有機(jī)（無(wú)機(jī)）垢易堵塞油流通道，導(dǎo)致該區(qū)塊油井產(chǎn)量降低。

表2 垢樣成分X衍射測(cè)試結(jié)果Table 2 The X－ray diffraction of the ingredient of the scale sample %

2.2 多元解堵體系研究

針對(duì)白于山堵塞成分，提出了多元解堵技術(shù)對(duì)儲(chǔ)層堵塞進(jìn)行解堵。多元解堵技術(shù)中多元解堵劑體系由有機(jī)解堵液、前置解堵液、后置解堵液組成。

有機(jī)解堵液主要由一種多萜烯化合物和煤化工產(chǎn)品中多種成分組成。

前置解堵液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）：9.0%多元復(fù)合酸＋0.2%緩速劑＋5.0%滲透劑＋0.3%緩蝕劑＋2.0%氯化銨＋0.5%破乳劑＋0.5%助排劑＋0.1%鐵離子穩(wěn)定劑＋5.0%互溶劑。

后置解堵液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）：15.0%多元復(fù)合酸＋1.5%氟化物＋0.5%緩速劑＋3.0%滲透劑＋0.5%緩蝕劑＋1.0%氯化銨＋0.1%破乳劑＋0.3%助排劑＋0.3%鐵離子穩(wěn)定劑＋2.0%互溶劑。

在油井垢樣中依次加入質(zhì)量濃度為20mL／g的3種解堵液體系，反應(yīng)4h，同時(shí)對(duì)比了土酸對(duì)垢樣的溶蝕性能，結(jié)果見表3。

表3 油井垢樣的溶蝕實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Table 3 The experiment of the corrosion of scale sample

由表3可知，反應(yīng)4h時(shí)，多元解堵體系對(duì)該區(qū)塊垢樣溶蝕率比土酸體系的溶蝕率提高了14%，從反應(yīng)過(guò)程來(lái)看多元解堵體系比土酸體系有較好的緩速性能，有利于深部酸化改造。

室內(nèi)使用ACFDS－800－1000高溫高壓巖心流動(dòng)試驗(yàn)儀通過(guò)巖心靜態(tài)傷害實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步評(píng)價(jià)了多元解堵體系的儲(chǔ)層適應(yīng)性。實(shí)驗(yàn)溫度為47℃，實(shí)驗(yàn)過(guò)程：正向地層水飽和；正向驅(qū)原油溶液測(cè)得滲透率K1；反向驅(qū)解堵液1PV，前置解堵液2PV，后置解堵液1PV，反應(yīng)4h；正向驅(qū)原油溶液測(cè)得滲透率K2，求出傷害率（1－K2／K1）。實(shí)驗(yàn)對(duì)比了土酸對(duì)該區(qū)塊巖心傷害性能，結(jié)果見表4。

表4 儲(chǔ)層巖心傷害實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 4 The experiment of the damage of the core in the reservoir

由表4可知，多元解堵體系對(duì)白于山區(qū)塊平均巖心傷害率為－17.1%，結(jié)果均為改善，土酸對(duì)該區(qū)塊巖心平均傷害率為14.7%，說(shuō)明多元解堵體系在該區(qū)塊儲(chǔ)層適應(yīng)性良好。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

近3年，多元解堵技術(shù)在白于山區(qū)塊施工21口井，有效率100%，日增油1.21t，截止目前平均單井累計(jì)增油158.3t。以A井為例，油層厚度14.5 m，井深1 563m，設(shè)計(jì)有機(jī)解堵液4.5m3、前置解堵液28m3、后置解堵液18m3，2011年3月對(duì)該井施工，施工壓力曲線見圖2，目前該井日增油1.24 t，單井累計(jì)增油187.4t。

Fig.2 The pressure curve of the A well圖2 A井施工壓力曲線

從圖2中可以看出，有機(jī)解堵液進(jìn)入地層后施工壓力有明顯下降，有機(jī)解堵液對(duì)堵塞層起了解堵作用，說(shuō)明該地層存在有機(jī)物堵塞。前置液和后置液進(jìn)入地層后施工壓力又明顯下降，前置液和后置液對(duì)堵塞層起了解堵作用，說(shuō)明該地層存在無(wú)機(jī)物堵塞。多元解堵技術(shù)對(duì)該井的施工達(dá)到解堵目的。

3 結(jié)束語(yǔ)

（1）白于山區(qū)塊儲(chǔ)層平均孔喉半徑較小，該區(qū)塊原油含有一定量的有機(jī)質(zhì)，原油析蠟點(diǎn)溫度為與儲(chǔ)層溫度較為接近，易析出有機(jī)質(zhì)。通過(guò)對(duì)堵塞物成分分析得出，堵塞物中含有部分有機(jī)垢和無(wú)機(jī)鹽垢，該區(qū)塊因堵塞導(dǎo)致油井產(chǎn)量降低。

（2）多元解堵體系對(duì)油井堵塞物有較好溶蝕性能和緩速性能，對(duì)該區(qū)塊儲(chǔ)層巖心傷害性能有較好的適應(yīng)性。

（3）多元解堵體系在白于山區(qū)塊應(yīng)用效果較好，能有效提高該區(qū)塊油井單井產(chǎn)量。

［1］ 李天太，劉小靜，董悅，等.安塞油田注水開發(fā)中后期復(fù)合解堵酸液配方實(shí)驗(yàn)［J］.石油勘探與開發(fā)，2005，32（6）：101－104.

［2］ 曲占慶，齊寧，王在強(qiáng)，等.低滲透油層酸化改造新進(jìn)展［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2006，13（6）：93－96.

［3］ 張榮軍，蒲春生.振動(dòng)－土酸酸化復(fù)合解堵室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究［J］.石油勘探與開發(fā)，2004，31（5）：114－116.

［4］ 李曉軍，蔡文斌，李兆敏，等.油砂洗脫化學(xué)劑復(fù)配的研究［J］.石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào)，2009，22（1）：53－55.

［5］ 劉長(zhǎng)波，李萍，張振華.THPS溶解油罐中的硫化亞鐵［J］.遼寧石油化工大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，30（1）：1－3.

［6］ 張義祥，張喜瑞，郎寶山.DLA型解堵劑在曙光油田大凌河油層的應(yīng)用［J］.油田化學(xué)，2002，19（3）：222－223.

［7］ 中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).SY／T 7550－2004原油蠟、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量測(cè)定方法［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005.

［8］ 中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).SY／T 7549－2000原油粘溫曲線的確定旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)法［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005.

［9］ 中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).SY／T 0522－1993原油析蠟點(diǎn)測(cè)定［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005.