陳 勇

(長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院 石油與化學(xué)工程學(xué)院, 湖北 荊州 434023)

LP-1-2油田是惠州凹陷內(nèi)發(fā)育的一個(gè)披覆背斜構(gòu)造，其油層埋藏深，儲(chǔ)層巖性較致密，平均孔隙度10.3%～13.9%，滲透率0.4～50.2 mD，屬于低孔、中低滲儲(chǔ)集層.受自身儲(chǔ)層條件和工藝技術(shù)的制約，其采出程度低，生產(chǎn)成本高，無法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效的開采，需要采取合適的增孔增產(chǎn)措施.

對該區(qū)塊巖心進(jìn)行敏感性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示儲(chǔ)層無水敏性，具有弱酸敏性.關(guān)于酸敏性評價(jià)，結(jié)合儲(chǔ)層物性分析結(jié)果，LP-1-2儲(chǔ)層巖心綠泥石絕對含量0～8%，其中含油層段綠泥石含量較低，非油層段綠泥石含量相對較高，因此，測試的酸敏指數(shù)低的情況和含油層段情況一致，但非儲(chǔ)層段酸敏指數(shù)應(yīng)較強(qiáng)，籠統(tǒng)酸化時(shí)，如果選用土酸類體系，由于儲(chǔ)層的非均質(zhì)性，可能會(huì)產(chǎn)生一定的酸敏傷害.

通過對比類似儲(chǔ)層條件油藏的增產(chǎn)措施，發(fā)現(xiàn)我國寶浪油田、本布圖油田和新立油田均屬于低滲油田，儲(chǔ)層物性差，部分油田還存在水鎖、水敏或鉆完井液污染傷害等，這些油田通過研究深部酸化技術(shù)，優(yōu)選緩速酸和添加劑等，均取得了很好的增產(chǎn)增注效果[1].安塞油田和南堡油田儲(chǔ)層為酸敏儲(chǔ)層，酸敏礦物含量高，常規(guī)酸化往往會(huì)造成儲(chǔ)層的酸敏傷害，但通過選擇合適的酸液體系和酸液濃度，優(yōu)選合適的酸液添加劑，制定合理的關(guān)井時(shí)間和注酸量，酸化技術(shù)在兩個(gè)油田都實(shí)現(xiàn)了成功應(yīng)用[2].由此可見，酸化技術(shù)作為LP-1-2油田增產(chǎn)措施是可行的.

1 酸化體系篩選

1.1 酸化主體篩選

根據(jù)酸敏儲(chǔ)層酸化對解堵體系的要求，主體酸體系應(yīng)具備如下特征：① 對儲(chǔ)層具有一定的溶蝕效果，這是疏通滲流通道、增產(chǎn)的機(jī)理之一；② 深部緩速，能擴(kuò)大酸化處理半徑，避免酸液向下滲流，溝通底水；③ 不使用HF體系，采用間接型酸液體系，避免土酸敏傷害和二次沉淀問題；④ 具有溶解泥質(zhì)、鈣質(zhì)的能力[3-5].

根據(jù)上述原則，選擇四步電離酸、改性硅酸和三級電離酸3種酸液體系作為優(yōu)選復(fù)合酸體系，對目的油藏1#井M42層(3 922.00～3 922.80 m)巖屑進(jìn)行靜態(tài)溶蝕實(shí)驗(yàn)(反應(yīng)溫度90 ℃，時(shí)間2 h)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示.

表1 巖屑靜態(tài)溶蝕實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對于目的油藏巖屑，該酸化體系溶蝕率較低，即使最高濃度的酸液體系，溶蝕率也僅為15.95%，結(jié)合土酸溶蝕效果，溶蝕率19.88%，小于20%的溶蝕指標(biāo)要求.結(jié)合對目的油藏巖屑成分分析，認(rèn)為主要是該層較純凈，泥質(zhì)等膠結(jié)物含量低所導(dǎo)致.

綜合考慮溶蝕率及成本，原復(fù)合酸體系最優(yōu)的酸液濃度配比是12% HCl+15%改性硅酸+8%HBF4，在此基礎(chǔ)之上，通過向原有體系中加入不同濃度的“濃縮酸”，強(qiáng)化其酸溶能力.對目的油藏1#井M42層及4#井M36層(2 652.3～2 654.0 m)巖屑進(jìn)行靜態(tài)溶蝕實(shí)驗(yàn)(反應(yīng)溫度90 ℃，時(shí)間2 h)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示.

表2 強(qiáng)化后巖屑靜態(tài)溶蝕實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，“濃縮酸”的加入使復(fù)合酸液體系對油藏1#井M42層及4#井M36層巖屑溶蝕能力得到增強(qiáng)，溶蝕率較高，且成本較低，該體系成本基本和改性硅酸成本一致.綜合比較溶蝕率及成本，最優(yōu)的酸液濃度配比是12% HCl+15%改性硅酸+8%HBF4+15%濃縮酸，命名為“DC-1復(fù)合酸體系”.

1.2 酸化效果評價(jià)

選用LP-1-2油田1號(hào)井18#巖心、23#巖心，進(jìn)行巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，測試酸化反應(yīng)前后巖心滲透率變化來評價(jià)酸化效果.

1.2.118#巖心實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示，18#巖心經(jīng)過DC-1復(fù)合酸體系巖心驅(qū)替后，滲透率從之前的0.39 mD增大到0.46 mD，滲透率是酸化前1.17倍，酸化后滲透率有所改善，無酸敏.

表3 18#巖心復(fù)合酸驅(qū)替前后滲透率情況

表4 23#巖心復(fù)合酸驅(qū)替前后滲透率情況

如圖1所示(圖1中上方為滲透率曲線，下方為上游壓力曲線)，由于巖心較為致密，18#巖心驅(qū)替后，通過滲透率數(shù)據(jù)的變化，判斷其孔縫增大.

1.2.223#巖心實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4所示，23#巖心經(jīng)過DC-1復(fù)合酸體系巖心驅(qū)替后，滲透率從之前的4.59 mD增大到5.89 mD，滲透率是酸化前1.28倍，酸化后滲透率有所改善，無酸敏.

如圖2所示(圖2中上方為滲透率曲線，下方為上游壓力曲線)，23#巖心驅(qū)替后和18#巖心具有類似現(xiàn)象，說明原始滲透率越低，常規(guī)酸化滲透率增大倍數(shù)越小.因此，對于滲透率低的儲(chǔ)層，需要增強(qiáng)酸化改造能力.

綜合兩組巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)結(jié)果，表明選用的DC-1復(fù)合酸體系對于目的油藏地層無酸敏性傷害，且具有明顯的酸化增孔作用.

由于LP-1-2油田的地層溫度基本都大于120 ℃，酸液在高溫狀態(tài)下，氫離子釋放速度更強(qiáng)，需要考慮高溫下的緩蝕性能.綜合考慮各要素，合理的腐蝕速率應(yīng)小于70 g·m2·h-1(140 ℃)[6].

1.3 高溫緩蝕劑優(yōu)選

表5 高溫緩蝕劑GW-1#緩蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表6 高溫緩蝕劑LAW緩蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果

選用高溫緩蝕劑GW-1#、高溫緩蝕劑LAW兩種緩蝕劑，以2%的濃度分別加入濃度為20%的鹽酸中，然后與N80鋼片在高溫高壓動(dòng)態(tài)腐蝕儀(140 ℃、1 MPa)中反應(yīng)4 h，計(jì)算鋼片在酸液中的腐蝕速率.實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表5和表6所示.

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在140 ℃高溫情況下，高溫緩蝕劑LAW緩蝕效果明顯優(yōu)于高溫緩蝕劑GW-1#，適合作為復(fù)合酸化體系中的緩蝕劑.

2 酸化工藝選擇

目前國內(nèi)成熟的酸化工藝主要包括4種：籠統(tǒng)酸化工藝、機(jī)械分層酸化工藝、連續(xù)油管酸化工藝和暫堵分流酸化工藝，但這4種工藝都無法很好地解決低滲地層泵注酸液排量低的問題.

結(jié)合目的油藏儲(chǔ)層及生產(chǎn)壓力情況，若采用常規(guī)酸化，預(yù)計(jì)排量低，處理半徑小，且易溝通底水.故特別引入爆燃壓裂技術(shù)和酸化技術(shù)進(jìn)行聯(lián)作，通過物理和化學(xué)的復(fù)合方法，即“爆燃壓裂酸化”復(fù)合增產(chǎn)技術(shù)[7]進(jìn)行增產(chǎn)，施工時(shí)通過爆燃壓裂，使地層形成輻射狀多裂縫油流通道，增強(qiáng)酸液注入能力，擴(kuò)大酸化半徑；同時(shí)通過酸化，解除近井堵塞，溝通滲透通道，進(jìn)一步防止裂縫閉合，增強(qiáng)物理效果.

3 結(jié) 論

(1) 現(xiàn)場應(yīng)用表明，LP-1-2油田1#井在采用DC-1復(fù)合酸體系，經(jīng)爆燃壓裂酸化處理后，累計(jì)增油6 877 m3.說明對于LP-1-2油田這類低孔低滲且具有一定酸敏性的油藏，采用酸化增孔措施，在合理選擇酸液體系及注入工藝的前提下，增產(chǎn)效果顯著.

(2) 配比為12% HCl+15%改性硅酸+8%HBF4+15%濃縮酸的DC-1復(fù)合酸體系，對于LP-1-2油田儲(chǔ)層溶蝕率達(dá)20%以上，同時(shí)不會(huì)導(dǎo)致酸敏性地層傷害，且成本不高，是該油田理想的酸化用酸體系.

(3) 選用高溫緩蝕劑LAW配合復(fù)合酸體系使用，可實(shí)現(xiàn)高溫緩蝕目標(biāo)，解決酸化作用距離較小，大范圍增孔效果不佳的問題.

(4) 選擇爆燃壓裂酸化復(fù)合增產(chǎn)技術(shù)，可解決注酸液注入壓力較高且排量低，酸液難以注入的問題.通過爆燃壓裂，增強(qiáng)酸液注入能力，擴(kuò)大酸化半徑；同時(shí)通過酸化，解除近井堵塞，溝通滲透通道，實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)酸化效果的目的.

(5) 通過DC-1復(fù)合酸+高溫緩蝕劑LAW復(fù)合酸化體系，采用爆燃壓裂酸化技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)LP-1-2油田增孔增產(chǎn)目標(biāo)，具有推廣價(jià)值.