王憲峰，胡之力

（1.吉林油田公司 新木采油廠，吉林 松原 138000；2.吉林省環(huán)宇石油裝備技術(shù)服務(wù)有限公司，吉林 松原 138000）

油水井酸化是油田開發(fā)過程中不可缺少的增產(chǎn)措施之一。目的是解除近井地帶的損害，以提高油井產(chǎn)量和水井的注入能力。對于長期開發(fā)的油水井，在非均質(zhì)地層中存在著水竄通道和大孔道，在酸液注入過程中，酸液沿大孔道和裂縫中指進(jìn)，中低滲透層位不受效。為增大酸液在地層的覆蓋率和多層酸化的目的。較適用的方法是加入酸液轉(zhuǎn)向劑-即暫堵劑，使油井各層滲透率接近一致，酸液能進(jìn)入需要酸化的地層，達(dá)到全井酸化的效果。為此，選擇高效、廉價(jià)的酸液轉(zhuǎn)向劑是油水井酸化的研究課題之一。

吉林油田油水井酸化是主要增產(chǎn)措施之一，酸化工藝中采用不同種類的酸液轉(zhuǎn)向劑，取得了較好的酸化效果和經(jīng)濟(jì)效益。

1 酸液轉(zhuǎn)向劑的作用原理

在籠統(tǒng)酸化過程中，根據(jù)流動阻力最低原理，酸液主要進(jìn)入裂縫發(fā)育和高滲透層位，大孔道為主要產(chǎn)水層，不需要酸化。過多進(jìn)入酸液易產(chǎn)生二次傷害。而中低滲透層酸液進(jìn)入較少或根本不能進(jìn)入，即使對單一層酸化，由于層內(nèi)滲透性差異，酸液也優(yōu)先進(jìn)入高滲透層位，中低滲透層進(jìn)入較少，大大影響酸化效果。為解決上述矛盾，達(dá)到各層位均勻布酸目的，酸化過程中，注酸液轉(zhuǎn)向劑-暫堵劑，優(yōu)先進(jìn)入高滲透層的酸液轉(zhuǎn)向劑，對高滲層產(chǎn)生暫時(shí)封堵，使不同層位的滲透能力接近相等，使后續(xù)注入的酸液，均勻進(jìn)入各油層，從而提高了酸化效果。

轉(zhuǎn)向劑對地層暫堵機(jī)理不同，粉末狀的酸液轉(zhuǎn)向劑對地層暫堵作用是在高滲透層和裂縫的表面上建立濾餅，從而起到暫堵作用，顆粒狀轉(zhuǎn)向劑在地層中產(chǎn)生橋堵作用或?qū)ε谘郛a(chǎn)生封堵作用。泡沫轉(zhuǎn)向劑在地層中形成泡沫，優(yōu)先進(jìn)入高滲透層，利用泡沫的賈敏效應(yīng)，起到酸液轉(zhuǎn)向作用。不同的酸液轉(zhuǎn)向劑分別具有可水溶性或油溶性的特點(diǎn),當(dāng)酸化結(jié)束后,可自行溶解,不對地層產(chǎn)生損害;對于泡沫酸液轉(zhuǎn)向劑,在地層中存在一定時(shí)間會自行消泡。

作為酸液轉(zhuǎn)向劑，首先要注入方便，對高滲透層能起到暫堵作用，二是完成酸液轉(zhuǎn)向作用后，能自動解除對地層的暫堵，不對地層產(chǎn)生二次損害。

2 不同種類酸液轉(zhuǎn)向劑的應(yīng)用

酸液轉(zhuǎn)向劑種類較多,主要是水溶性轉(zhuǎn)向劑、油溶性轉(zhuǎn)向劑、酸溶性轉(zhuǎn)向劑、堿溶性轉(zhuǎn)向劑、雙溶性轉(zhuǎn)向劑等。吉林油田酸化中常用的酸液轉(zhuǎn)向劑主要有3大類：水溶性轉(zhuǎn)向劑、油溶性轉(zhuǎn)向劑、泡沫轉(zhuǎn)向劑等。

2.1 水溶性轉(zhuǎn)向劑

DXS-1型酸液轉(zhuǎn)向劑為水溶性酸液轉(zhuǎn)向劑。該劑由水溶性高分子、交聯(lián)劑、填充劑等制成，根據(jù)需要，制成不同粒徑的顆粒。

該產(chǎn)品在常溫水中，溶解速度極慢，DXS-1型酸液轉(zhuǎn)向劑的水溶液加溫到70℃以上時(shí)，6h后大量溶解，12h后基本完全溶解。該類酸液轉(zhuǎn)向劑在6h后不能起到暫堵作用。該轉(zhuǎn)向劑可在70℃以下地層中應(yīng)用。吉林油田油井酸化注酸過程一般不超過3h，所以完全可滿足酸液的施工過程所需要的時(shí)間。

DXS-1型酸液轉(zhuǎn)向劑用量少，主要對井筒炮眼產(chǎn)生封堵。每米油層用量一般在3～5kg左右。同時(shí)，該劑密度1.03g·cm-3,可在液體中懸浮。尤其是在流動過程中，不會出現(xiàn)沉積的現(xiàn)象。

注入工藝：在酸泵出口處，加入一個(gè)特制的射流裝置，按油層厚度計(jì)算用量，將設(shè)計(jì)量的酸液轉(zhuǎn)向劑射入酸化井中。

該酸化轉(zhuǎn)向技術(shù)在2005年3月，在吉林油田新民采油廠+53-21井首次應(yīng)用。酸化前試擠油井清洗劑，注入壓力為零，說明地層存在高滲透層。按每米油層5kg，加入DXS-1型酸液轉(zhuǎn)向劑后繼續(xù)注入酸液，壓力上升至10MPa。直到施工結(jié)束。說明轉(zhuǎn)向劑在高滲透層產(chǎn)生封堵，提高了酸液的覆蓋率。酸化后，油井產(chǎn)量由酸化前產(chǎn)量3.3/2.5提高至11.3/6.1,日增油3.7t。累計(jì)增油538t，有效期13個(gè)月。

DXS-1型酸液轉(zhuǎn)向劑于2005年至2009年，在吉林油田新民、新立等采油廠油井酸化應(yīng)用96井次，有效率達(dá)88.5%。

2.2 油溶性轉(zhuǎn)向劑

2.2.1 蠟球 蠟球酸液轉(zhuǎn)向劑直徑2～3mm球形顆粒，由不同軟化點(diǎn)石蠟和添加劑制成，質(zhì)地較軟?？稍谠椭泻鸵欢囟认氯芙?。根據(jù)不同地層溫度，采用不同軟化點(diǎn)蠟球。該轉(zhuǎn)向劑密度小，易于在液體中懸浮。在原油中，12h可完全溶解。對地層無損害。該轉(zhuǎn)向劑主要是封堵井筒炮眼和裂縫，每米油層用量5～7kg。注入時(shí)，按設(shè)計(jì)量在酸泵的入口處，用漏斗加入泵入地層。該劑于2004～2006年分別在新民采油廠、吉林省石油天然氣有限責(zé)任公司進(jìn)行油井酸化22井次，酸化效果較好，加入轉(zhuǎn)向劑較不加轉(zhuǎn)向劑的酸化油井相比，平均單井酸化提高產(chǎn)量30%以上。但由于該劑價(jià)格昂貴，使用受到限制。

2.2.2 油溶性樹脂 油溶性樹脂也是吉林油田常用的酸液轉(zhuǎn)向劑，有不同的軟化點(diǎn)，分別為90℃和120℃。油溶性樹脂可根據(jù)油井需求，制成不同粒徑的粉末。該劑密度小，易于注入。在原油中12h后可溶解90%以上?？勺孕薪舛隆１萌敕椒ㄍ炃?。該酸液轉(zhuǎn)向劑是通過在裂縫和大孔道中形成濾餅，以達(dá)到封堵效果。該轉(zhuǎn)向劑每米油層用量為10～20kg。該類轉(zhuǎn)向劑成本較低，加入工藝簡便，在2006年以來在吉林油田油井酸化應(yīng)用較多的酸液轉(zhuǎn)向劑。是吉林油田新民采油廠、新立采油廠、扶余采油廠、吉林省石油天然氣有限責(zé)任公司等油井酸化的主要酸液轉(zhuǎn)向劑之一。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，應(yīng)用井次在300口以上，有效率79%。

2.3 泡沫轉(zhuǎn)向劑

泡沫轉(zhuǎn)向劑的轉(zhuǎn)向原理是：在油井酸化施工過程中，注入氣體和起泡劑，在泵入過程中，形成泡沫。根據(jù)流動阻力最低原理，注入的泡沫液優(yōu)先進(jìn)入大孔道和高滲透層，并形成較高的的壓力。泡沫在油層孔隙中產(chǎn)生賈敏效應(yīng)，達(dá)到封堵高滲透層的目的。使后續(xù)流體轉(zhuǎn)向。達(dá)到均勻布酸的目的,同時(shí)可增加地層能量，為一種增能酸液轉(zhuǎn)向劑。

泡沫轉(zhuǎn)向劑多以N2、CO2等為氣源。在酸化過程中，需要相應(yīng)的注氣設(shè)備，且注入價(jià)格較高，大大增加酸化的成本。從經(jīng)濟(jì)效益方面考慮，應(yīng)用受到了限制。

吉林油田近年來研制了自產(chǎn)氣泡沫酸化，自產(chǎn)氣泡沫酸化是利用可溶性小分子有機(jī)酸鹽，該物質(zhì)在酸液中或在57℃分解產(chǎn)生氣體。產(chǎn)生的氣體主要為CO2，氣體與注入液中的起泡劑形成穩(wěn)定的泡沫。起到泡沫轉(zhuǎn)向作用。副產(chǎn)物為可以起到防膨作用。由于氣體的產(chǎn)生，增加了地層的彈性驅(qū)動能量，并利于酸液的返排，同時(shí)，CO2還具有原油降粘的作用。所以采用該體系酸液轉(zhuǎn)向，起到了一劑多能的效果。該類酸液轉(zhuǎn)向劑，施工過程在前置液加入了產(chǎn)氣劑和起泡劑，即可完成酸液轉(zhuǎn)向。大大簡化了泡沫轉(zhuǎn)向的施工過程，降低了泡沫轉(zhuǎn)向的施工成本。

該技術(shù)在2008年首次在新民采油廠+13-08、+59-029和+33-06[2]等3口油井進(jìn)行了泡沫酸化轉(zhuǎn)向技術(shù)，酸化時(shí)注入壓力升，高酸化后產(chǎn)量明顯增加。該技術(shù)在吉林油田新民采油廠應(yīng)用18井次、新木采油廠6井次、新立采油廠16井次、億陽油田8井次，均取得了較好的酸化效果。

3 酸液轉(zhuǎn)向劑的加入時(shí)機(jī)

根據(jù)不同酸化井，酸液轉(zhuǎn)向劑應(yīng)實(shí)時(shí)加入。吉林油田油井酸化多為不動管柱酸化，判斷酸化過程中是否加入轉(zhuǎn)向劑和何時(shí)加入酸液轉(zhuǎn)向劑。通常是通過酸化前對酸化井進(jìn)行試擠來完成。

試擠的目的：酸化前，對井筒清洗是保證酸化效果的一個(gè)重要步驟。試擠過程首先是對井管進(jìn)行清洗過程，提高酸化的效果。試擠的另一個(gè)目的就是對酸化井地層非均質(zhì)性進(jìn)行判斷。通過試擠壓力變化情況，來判斷暫堵劑加入時(shí)機(jī)。

試擠大致分為3種情況：（1）試擠時(shí)，油井壓力不升高或很低，通常低于該區(qū)塊的平均注入壓力。說明該井存在大孔道和裂縫，或地層虧空嚴(yán)重；（2）注入一定量時(shí)壓力先升后降，說明試擠液將近井地帶臟物替入地層后，試擠液進(jìn)入大孔道和裂縫；（3）試擠過程中壓力逐漸升高。

對第一種情況，在油井進(jìn)行酸化前，首先投入酸液轉(zhuǎn)向劑，以暫堵高滲透條帶和裂縫，保證酸液進(jìn)入在各層段均勻布酸。在吉林省石油天然氣有限責(zé)任公司酸化施工井試擠多為該類情況，一般注入10方以內(nèi)試擠液注入壓力為零。說明該區(qū)塊地層虧空較嚴(yán)重，存在裂縫和大孔道，為此，酸化前就加入酸液轉(zhuǎn)向劑。

對第二種情況，酸化過程中按施工程序施工，當(dāng)注入壓力降低后，實(shí)時(shí)加入酸液轉(zhuǎn)向劑，從而達(dá)到提高酸液覆蓋率的目的。在新民采油廠、新立采油廠此類情況較多，在酸化施工過程中，根據(jù)注入工作液時(shí)壓力的變化，實(shí)時(shí)加入酸液轉(zhuǎn)向劑。

對第三種情況，如酸化整個(gè)過程，注入壓力不降低，可不加酸化轉(zhuǎn)向劑，對于含水超過70%的油井，要實(shí)時(shí)加入轉(zhuǎn)向劑。

為保證酸化效果，試擠液中采用地層水，并加入助排劑和黏土防膨劑，以防止對地層損害。

4 結(jié)語

（1）由于地層的非均質(zhì)性，在籠統(tǒng)酸化過程中，應(yīng)考慮加入酸液轉(zhuǎn)向劑。根據(jù)不同地層情況，選擇不同類型的酸液轉(zhuǎn)向劑。

（2）不同酸化井，酸液轉(zhuǎn)向劑加入時(shí)機(jī)不同，在酸化前，通過對酸化井試擠情況決定加入轉(zhuǎn)向劑的時(shí)機(jī)-即實(shí)時(shí)加入酸液轉(zhuǎn)向劑。

（3）自產(chǎn)泡沫酸化的施工過程與酸化工藝相同，施工方便，增產(chǎn)效果最好。建議酸液轉(zhuǎn)向劑的應(yīng)用應(yīng)以泡沫轉(zhuǎn)向劑為主，尤其是對薄油層酸化，固體類轉(zhuǎn)向劑進(jìn)入地層量不好控制，對地層易產(chǎn)生傷害。泡沫轉(zhuǎn)向劑對地層傷害小，并能起到增能的作用，會大大提高酸化效果。

［1］胡之力，等.油田化學(xué)劑及應(yīng)用［M］.長春：吉林人民出版社，1998.166-204.

［2］胡之力，等.自產(chǎn)氣泡沫酸酸化技術(shù)［J］.石油鉆采工藝,2010,（1）:85-88.

［3］陳緒清，等.油溶性暫堵劑YRC-1的性能及應(yīng)用研究［J］.西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009，（10）:19；39;142.

［4］米卡爾J.?？酥Z米德期、肯尼斯G.諾爾特著（張保平，等譯）.油藏增產(chǎn)措施［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2002.703-710.