張群雙 李 民 張佩波

（長城鉆探工程有限公司壓裂公司，遼寧盤錦 124010）

靜52-H1Z井是遼河邊臺潛山油藏二十多口魚骨型分支水平井中最具代表性的一口井，也是目前國內(nèi)分支數(shù)量最多的一口水平井。該井因有20個魚骨分支，水平段較長，篩管完井，且全井容積較大，儲層傷害嚴(yán)重，故成為靜52塊儲量動用難、儲層改造難的“兩難”井［1］。

由于靜52-H1Z井井況極其復(fù)雜，不宜采用水力加砂壓裂技術(shù)或水力噴射壓裂技術(shù)。如果采用水力加砂壓裂技術(shù)，將不能實現(xiàn)分層，只能籠統(tǒng)壓裂，則存在壓裂液分流、濾失嚴(yán)重、支撐劑沉降、砂堵、卡鉆等諸多風(fēng)險；如果采用水力噴射壓裂技術(shù)，雖然可以通過水力封隔分層，但很難保障分層效果，同時也存在壓裂液竄、裸眼分支坍塌、卡鉆等諸多風(fēng)險。

為此，提出分段布酸酸化方案。所謂分段布酸，它與分段酸化、籠統(tǒng)酸化都是有區(qū)別的。分段布酸只要求讓更多的目的井段有機(jī)會接觸到酸液，能與酸液反應(yīng)，層段與層段之間沒有封隔開；而分段酸化是精準(zhǔn)的分段酸化，段與段之間是封隔開的；籠統(tǒng)酸化則是由酸液按最小阻力和最短行程原則自行分配。由此可見，在分段酸化難以實現(xiàn)的情況下，分段布酸優(yōu)于籠統(tǒng)酸化。

1 分段布酸工藝管柱

該井斜深4 246.0 m，垂深2 886.98 m，水平段長1 222.41 m，原始地層壓力為27.0 MPa，破裂壓力梯度為0.022 MPa/m［2］。為了實現(xiàn)分段布酸目的，需要對工藝管柱進(jìn)行優(yōu)化：（1）優(yōu)選滑套噴砂器進(jìn)行分段布酸。在管柱串中設(shè)計5個噴砂器，其中第1個為普通噴砂器，其余4個為滑套噴砂器，第1段酸壓結(jié)束后，通過逐級投入低密度球打開噴砂器滑套，從而一趟管柱實現(xiàn)5段逐級布酸，讓盡可能多的裸眼井段接觸到酸。（2）優(yōu)選K344-108單級封隔器工具。K344-108封隔器水力坐封后，套管內(nèi)可以正常打平衡壓，可以保護(hù)油管，同時防止高壓損壞套管頭或技術(shù)套管，阻隔酸液上返腐蝕技術(shù)套管。（3）優(yōu)選?88.9 mm和?73.0 mm組合油管，降低酸液摩阻，盡可能提高施工排量；同時進(jìn)入到造斜段和水平段的油管及工具全部倒角，以便暢通下入。（4）優(yōu)選KL105/65酸壓井口。通過計算，在3.5 m3/m in的施工排量下，預(yù)測的井口壓力將達(dá)到70 MPa，因此優(yōu)選承壓級別為105 MPa的井口。

管柱自上而下為：?88.9 mm N80外加厚油管×2 884.82 m+?73.0 mm N80外加厚油管×98.67 m+?108 mm安全接頭+?114 mm水力錨+?108 mm K344–108封隔器+?73.0 mm N80外加厚油管×477.67 m+?108 mm滑套噴砂器+?73.0 mm N80外加厚油管×189.67 m+?108 mm滑套噴砂器+?73.0 mm N80外加厚油管×1 996.7 m+?108 mm滑套噴砂器+?73.0 mmN80外加厚油管×199.67 m+?98 mm滑套噴砂器×160.67 m+?73.0 mm N80外加厚油管+?98 mm噴砂器×4 184.0 m+?98 mm導(dǎo)錐。

2 暫堵轉(zhuǎn)向酸液體系

2008年7月27日，采用240 m3土酸對該井首次酸壓解堵，取得了明顯增產(chǎn)效果，但日產(chǎn)量下降極快。說明了土酸體系適合該井儲層改造，但因該井是篩管完井，不能進(jìn)行分層酸化，而籠統(tǒng)酸化又很難實現(xiàn)低滲層的改造，為此考慮采用暫堵轉(zhuǎn)向酸液體系。

清潔自轉(zhuǎn)向酸是具有暫堵性能的一種酸液體系，它能在溶液性質(zhì)發(fā)生改變時，黏度隨之發(fā)生改變。這種酸液體系隨著酸巖反應(yīng)的不斷進(jìn)行，體系中的pH值升高，體系的黏度也將不斷增加，使得殘酸在酸蝕的孔、縫、洞表面形成高黏凝膠，從而具有暫堵性能，達(dá)到較好的全面解堵的目的［3］。

因此，為實現(xiàn)該井的充分改造，可以優(yōu)選緩速土酸和清潔自轉(zhuǎn)向酸混合酸液體系。

2.1 緩速土酸

（1）優(yōu)選最佳HCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)。用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸（5% HCl、8% HCl、10% HCl、12% HCl、15%HCl），在溫度為40 ℃、反應(yīng)時間為4 h條件下，對巖心進(jìn)行浸泡溶蝕實驗。結(jié)果表明，隨著鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，巖樣溶蝕率增加。當(dāng)鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在5%～12%范圍內(nèi)變化時，巖樣溶蝕率變化不大，變化范圍為10.6%～11%；當(dāng)鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)變?yōu)?5%時，溶蝕率有較大增幅，且達(dá)到14.51%，因此優(yōu)選HCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%。

（2）優(yōu)選最佳HF質(zhì)量分?jǐn)?shù)。用15% HCl與不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)氫氟酸（0.5% HF、.0% HF、2.0% HF、3.0%HF、4.0% HF）復(fù)配，對巖心進(jìn)行浸泡溶蝕實驗，結(jié)果見表1。

表1 15% HCl+HF對巖心的溶蝕率

隨著HF酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，酸溶蝕率逐漸增大，酸液配方為15% HCl+4.0% HF時，溶蝕率達(dá)到最大值34.9%。

通過上面的實驗，將緩速土酸的配方優(yōu)化為：15.0% HCl+4.0% HF+5.0% 高溫緩蝕劑+2.0% 鐵離子穩(wěn)定劑+2.0% 水鎖處理劑+2.0% 助排劑+2.0%酸蝕緩速劑。

2.2 清潔自轉(zhuǎn)向酸

（1）優(yōu)選清潔自轉(zhuǎn)向劑。清潔自轉(zhuǎn)向劑A、B由多種表面活性劑復(fù)合而成，不僅能解除儲層傷害，而且還不會產(chǎn)生殘渣，對儲層造成新的傷害。

按配方：15% HCl+3% 清潔自轉(zhuǎn)向劑A+1%清潔自轉(zhuǎn)向劑B配制酸液，在60 ℃的條件下與大理石進(jìn)行反應(yīng)制得不同濃度的殘酸，利用美國CSL2500流變儀的錐板測試系統(tǒng)，測試不同pH值下的殘酸黏度。從表2可以看出，清潔自轉(zhuǎn)向劑A、劑B能夠滿足施工要求。

表2 清潔自轉(zhuǎn)向劑A+清潔自轉(zhuǎn)向劑B在不同pH值下的黏度變化

（2）清潔自轉(zhuǎn)向劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的確定。采用旋轉(zhuǎn)圓盤進(jìn)行實驗,測定普通鹽酸加入不同比例的清潔自轉(zhuǎn)向劑A和B后H+質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨反應(yīng)時間的變化，實驗溫度為60 ℃。實驗結(jié)果見表3。

表3 不同酸液配方在反應(yīng)后不同時間的H+質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化

通過實驗，可以看出第4種酸液配方下，反應(yīng)2 h后，H+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍然有2.3%，能明顯延長酸巖反應(yīng)時間。

通過上面的實驗，將清潔自轉(zhuǎn)向酸的配方優(yōu)化為：15.0% HCl+2.0% HF+5.0% 清潔自轉(zhuǎn)向劑A+2.0%清潔自轉(zhuǎn)向劑B+2.0% 多效劑+2.0% 鐵離子穩(wěn)定劑+2.0% 防膨劑。

3 現(xiàn)場實施

3.1 施工流程

分段布酸酸壓施工流程見圖1。

圖1 分段布酸酸壓施工流程圖

3.2 酸液用量

由于該井僅20個分支井容積就達(dá)121.9 m3，用酸液量較大，考慮本井儲層傷害情況和現(xiàn)場施工組織能力，將總酸液量優(yōu)化為700 m3，其中緩速土酸475 m3，清潔自轉(zhuǎn)向酸225 m3。每段施工酸液總用量為140 m3，其中緩速土酸95 m3，清潔自轉(zhuǎn)向酸45 m3，設(shè)計施工排量3.5 m3/m in。

3.3 返排工藝

為了實現(xiàn)酸化施工后快速返排，降低酸液對井內(nèi)管柱的傷害，在最后一段施工時伴注液氮8 m3。

3.4 實施效果

現(xiàn)場酸化施工順利，壓后初產(chǎn)達(dá)到日產(chǎn)液17.3 t/d、日產(chǎn)原油8.8 t/d，比壓前日產(chǎn)液1.5 t/d、日產(chǎn)原油1.2 t/d有明顯提高，實現(xiàn)日增產(chǎn)原油7.6 t。

4 結(jié)論

（1）魚骨型水平井井況復(fù)雜，屬于篩管完井，鉆井周期較長，鉆井液浸泡時間也長，易造成儲層傷害，影響產(chǎn)量，通常需要酸化解堵，目前除了水力噴射壓裂酸化改造工藝外，還沒有其他有效可靠的改造工藝，該技術(shù)為這種井的改造提供了一種行之有效的方法。

（2）緩速土酸和清潔自轉(zhuǎn)向酸的組合應(yīng)用，對靜52-H1Z井混合花崗巖儲層的改造，既具有針對性，又實現(xiàn)了酸液在高滲流層段的暫堵和往低滲流層段的轉(zhuǎn)向，從而更好地實現(xiàn)了酸化改造目的。

（3）由于目前酸化井比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水力壓裂井，各油田在酸液儲運相關(guān)設(shè)施上常常會準(zhǔn)備不足，難以實現(xiàn)大型酸化連續(xù)施工，可能中間還會出現(xiàn)等停配酸，這樣不僅增長酸化施工周期，同時也會增加施工風(fēng)險。

［1］ 劉福龍，武小平，姜文波，等.靜52-H1Z魚骨型水平井鉆井技術(shù) ［J］. 石油鉆采工藝， 2008，30（5）：29-33.

［2］ 董偉，姚烈，姜文波，等.靜52-H1Z分支水平井鉆井液技術(shù) ［J］. 鉆井液與完井液， 2009，26（3）：1-4.

［3］ 趙俊生，何冶，譚茂軍，等.清潔轉(zhuǎn)向酸在磨溪嘉二高壓氣藏水平井完井酸化中的應(yīng)用 ［J］. 鉆采工藝， 2007，30（1）：72-74.

［4］ 艾昆，李謙定，袁志平，等.清潔轉(zhuǎn)向酸酸壓技術(shù)在塔河油田的應(yīng)用 ［J］.石油鉆采工藝， 2008，30（4）：71-74.