李國(guó)勇 胡玲 師靜靜 張文飛

摘要：為了研究低滲油藏注水井深度酸化一水力脈沖增注技術(shù)的研究情況以及實(shí)驗(yàn)匹配性。通過(guò)對(duì)延長(zhǎng)油田某區(qū)塊真實(shí)環(huán)境下巖心進(jìn)行匹配性測(cè)試，運(yùn)用多重復(fù)合型配方結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)在子長(zhǎng)N1-N21油藏屬地所在的天然巖心實(shí)驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行塔架搭設(shè)下進(jìn)行相關(guān)酸化解堵實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，綜合評(píng)定相關(guān)解堵效果和實(shí)驗(yàn)成效，然后進(jìn)行配方的升級(jí)與進(jìn)一步優(yōu)化。進(jìn)行相關(guān)研究，最終得出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

關(guān)鍵詞：低滲透;酸化;震蕩;水力脈沖;增注

中圖分類號(hào)：TE357.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-5922（2019）10-0051-05

隨著社會(huì)的進(jìn)步與時(shí)代的發(fā)展，人類對(duì)于化石能源的需求不斷擴(kuò)大，以新技術(shù)、新裝備、新工藝為代表的油氣田勘探開發(fā)技術(shù)也在不斷的運(yùn)用于現(xiàn)場(chǎng)幫助老區(qū)油田開發(fā)。當(dāng)前我國(guó)油田普遍面臨低滲油田注水開發(fā)成效地，綜合穩(wěn)定性差。不同品質(zhì)的注人水極大改變或破壞儲(chǔ)層物性、電性誘發(fā)油水動(dòng)態(tài)分布的不均一性。為后續(xù)的開采帶來(lái)多重因素的復(fù)雜性油層堵塞問(wèn)題，誘發(fā)地面工藝的注水壓力負(fù)荷增大。當(dāng)前雖然有一些較好的解堵降壓措施但往往成效不連續(xù)，且成本昂貴，因?yàn)椴煌貙拥奶厥庑裕笠?guī)模推廣和套用現(xiàn)有技術(shù)也不現(xiàn)實(shí)。需要長(zhǎng)效而定制式的實(shí)驗(yàn)式論證。所以當(dāng)前相關(guān)運(yùn)用大多還是基于較為常見(jiàn)的物理化學(xué)方法進(jìn)行相應(yīng)工作的展開。但是盲目的水力壓裂會(huì)導(dǎo)致不同程度的水竄，運(yùn)用常規(guī)酸化技術(shù)相關(guān)的時(shí)效性較弱，有效距離也很短短。下步需要完善相關(guān)工藝并在新材料的開發(fā)下運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)去逐步論證其可行性。

振動(dòng)采油技術(shù)是當(dāng)前石油工業(yè)又一成熟性開創(chuàng)技術(shù)，主要是將兩種不同的傳統(tǒng)開采方式進(jìn)行結(jié)合，運(yùn)用物理法采油的不損壞儲(chǔ)層一大優(yōu)勢(shì)進(jìn)行相關(guān)工藝的開發(fā)，在結(jié)合振源產(chǎn)生的振動(dòng)波輸送化學(xué)增產(chǎn)劑進(jìn)行全方位復(fù)合型開采。其主要機(jī)理為依靠振動(dòng)能量進(jìn)行地層擾動(dòng)式互助以傳導(dǎo)振動(dòng)波于地層，并最終達(dá)到油水混合物驅(qū)替全面優(yōu)化油層滲流條件以至于解堵，優(yōu)化巖石物性結(jié)構(gòu)。最終運(yùn)用合理的工藝措施進(jìn)行增產(chǎn)增油。在開發(fā)成本方面，該項(xiàng)技術(shù)主要有投入少，回報(bào)高，相應(yīng)工藝條件簡(jiǎn)單，配套措施連貫且對(duì)環(huán)境污染小，并且可持續(xù)發(fā)展。據(jù)相關(guān)報(bào)告，在國(guó)內(nèi)外老區(qū)勘探開發(fā)過(guò)程中運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)能全面優(yōu)化儲(chǔ)層，極大提高可采儲(chǔ)量。文章基于此新興技術(shù)發(fā)展，在理論結(jié)合實(shí)際的前提下結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)巖層實(shí)際預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)研究低滲油藏注水井深度酸化開發(fā)結(jié)果，為同行提供建設(shè)性意見(jiàn)。

1工區(qū)簡(jiǎn)介

某油田油藏儲(chǔ)量豐富當(dāng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)復(fù)雜，其N1-N21油藏依據(jù)地質(zhì)深度排布至上而下為第三系中新統(tǒng)以及第三系上新統(tǒng)下部，沉積體系顯典型第三系三角洲。湖泊沉積。儲(chǔ)層特點(diǎn)明顯，主要為高產(chǎn)層薄，且較為分散，在較多的體系下雜亂分布。由此可見(jiàn)油層細(xì)則相關(guān)分布情況較為復(fù)雜，產(chǎn)狀聯(lián)系方面的研究也不成體系，歷史研究表明平面上僅有少數(shù)連片分布的油層，且大多的平面展布較差，成零星分布多。特別是油層非均質(zhì)性在縱向和橫向上都較強(qiáng)。可見(jiàn)研究區(qū)的特征較為明顯。

在前期勘探開發(fā)中得出，研究區(qū)子長(zhǎng)N1-N21油藏部分注水井由于多重互為模式下的不利因素最終觸發(fā)油藏地質(zhì)特征、注水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)和相關(guān)儲(chǔ)層潛在傷害導(dǎo)致的復(fù)雜性嚴(yán)重儲(chǔ)層污染，且傷害規(guī)模都較大。所以基于前期調(diào)研和巖層特征需要制定相應(yīng)的施工細(xì)則，以保證注水井酸化過(guò)程中，相應(yīng)酸化反應(yīng)速度的合規(guī)性和匹配性。以求施工過(guò)程中及時(shí)全面的控制酸巖反應(yīng)速度，在酸液緩速性能上達(dá)到最優(yōu)，使其擴(kuò)散作用范圍最大，在后續(xù)解除儲(chǔ)層過(guò)程中在治理深部污染下也達(dá)到最優(yōu)化。前期在相應(yīng)實(shí)驗(yàn)及其相關(guān)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用調(diào)研交互基礎(chǔ)上，充分分析了子長(zhǎng)N1-N21油藏特點(diǎn)和后續(xù)發(fā)展能力，分別進(jìn)行了不同濃度不同配方類比實(shí)驗(yàn)，細(xì)則上進(jìn)行了鹽酸、土酸、多氫酸（兩種）、氟硅酸等酸液的實(shí)驗(yàn)配對(duì)，并在經(jīng)濟(jì)性為第一原則的基礎(chǔ)上進(jìn)行常見(jiàn)的緩蝕劑、防膨劑等復(fù)合型參數(shù)配比及其相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)用進(jìn)行多重干擾下的合適性延展性研究，在巖心流動(dòng)設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)工藝流程匯總一致后進(jìn)行子長(zhǎng)N1-N21油藏最終施工過(guò)程的注水井深穿透酸化施工過(guò)程的良好解堵體系配方，在不違背保密原則的前提下，進(jìn)行細(xì)節(jié)性實(shí)驗(yàn)參數(shù)展示。

2巖心酸化流動(dòng)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)

實(shí)驗(yàn)開始前首先選定測(cè)試實(shí)驗(yàn)儀器，巖心驅(qū)替動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)裝置，并進(jìn)行儀器校正和相應(yīng)標(biāo)樣調(diào)試。然后明確實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的機(jī)理及其最終基于實(shí)際情況的巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)全過(guò)程和后續(xù)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)過(guò)程中細(xì)則性物理量（溫度、壓力、動(dòng)力指數(shù)）最終便于后續(xù)的擬合仿真。當(dāng)一切測(cè)定結(jié)束后選取差異性酸化工作液按照一定計(jì)量一定流速和一定壓力進(jìn)行不同時(shí)段的動(dòng)態(tài)注入對(duì)比，以了解不同巖心模擬環(huán)境下的滲透率變化趨勢(shì)，以收集全過(guò)程實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行酸化效果及其過(guò)程的全方位評(píng)價(jià)。本次試驗(yàn)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)取芯樣品隨即展開如表1所示。

巖樣制備過(guò)程中，需要根據(jù)相關(guān)儀器測(cè)定精度與裝載藏尺寸進(jìn)行原始巖心的修正。督促細(xì)則如下：①依次進(jìn)行不同層位巖心鉆取，設(shè)固定直徑2.4cm取其長(zhǎng)度在2.5～5cm整塊柱狀巖心并進(jìn)行端面打磨，在編號(hào)良好，外觀無(wú)明顯損壞情況下存檔待用。②運(yùn)用相關(guān)巖心洗油儀進(jìn)行待用巖心的抽提清理操作，可運(yùn)用甲苯和乙醇等清洗劑進(jìn)行混合式操作，并保證樣品徹底清潔達(dá)標(biāo)后方可待用。③隨即運(yùn)用巖心抽空設(shè)備處理實(shí)驗(yàn)環(huán)空容積然后載人標(biāo)定待用巖心并進(jìn)行后續(xù)的加壓飽和化實(shí)驗(yàn)，最終進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)測(cè)定。

整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程應(yīng)保證安全高效，在備用樣品充足的前提下依次進(jìn)行中間容器的基液（地層水）和模擬酸液的裝載。并運(yùn)用恒溫加熱裝置進(jìn)行飽和好基液浸泡巖心的變溫流動(dòng)性實(shí)驗(yàn)，在此設(shè)定為70°C。在一切準(zhǔn)備工作妥當(dāng)后先期開始基液測(cè)巖心的多重滲透率初始液測(cè)定，隨后運(yùn)用反向通路酸液進(jìn)行處理，在泵體壓力充足，物氣蝕雜音前提下開始剛剛悶井模擬實(shí)驗(yàn)，在此設(shè)定實(shí)驗(yàn)溫度為1h。運(yùn)用泵體壓力進(jìn)行正向驅(qū)替，然后設(shè)定評(píng)價(jià)指標(biāo)，依次進(jìn)行不同工況下的酸液體系酸化效果模擬比對(duì)得出最優(yōu)配方，在此可以運(yùn)用正交實(shí)驗(yàn)分析以及相關(guān)數(shù)學(xué)算法類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行配方實(shí)驗(yàn)過(guò)程優(yōu)化，以取得最佳實(shí)驗(yàn)過(guò)程和經(jīng)濟(jì)效益。本次試驗(yàn)中最終選用切合實(shí)際的專用酸液配方，實(shí)驗(yàn)標(biāo)定選用常規(guī)路徑，分別在QA2、QB2、Qc3、QD2巖心樣品平臺(tái)上進(jìn)行A、B、C、D不同實(shí)驗(yàn)酸液體系的相關(guān)測(cè)定。隨后依次得出QB2、Qc3和QD2的粘度和流量等相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并依據(jù)相關(guān)公式進(jìn)行酸液體系滲透率變化率擬合。

在此簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程，做相關(guān)實(shí)驗(yàn)巖心流動(dòng)測(cè)試結(jié)果有用數(shù)據(jù)曲線由相關(guān)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明最優(yōu)的綜合模擬酸化效果由相關(guān)的多氫酸CH-59酸液體系取得，相反土酸體系在模擬環(huán)境中工作效果極其酸化程度最差，進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，土酸的酸化過(guò)程會(huì)產(chǎn)生一定量的微粒分散運(yùn)移，析出的相關(guān)污染物會(huì)影響并堵塞巖石孔道最終導(dǎo)致滲透率變低，甚至發(fā)生二次沉淀后果導(dǎo)致的污染物具備或者完全阻礙最終酸化措施成效如圖1所示。多重論證可得，在一定濃度的多氫酸體系及氟硅酸體系配比下進(jìn)行反應(yīng)溫度催化會(huì)達(dá)到良好的巖心洗滌效果從而得出最優(yōu)滲透率，進(jìn)一步論證得出相關(guān)的巖石骨架破壞小，能最大化穩(wěn)定巖石微粒，規(guī)避一系列不良損失。

綜分析評(píng)價(jià)，進(jìn)一步得出細(xì)節(jié)性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。土酸體系處理后相關(guān)滲透率最終測(cè)試結(jié)果較差，測(cè)定相關(guān)比值僅為1.35左右。但是運(yùn)用CH-59多氫酸體系進(jìn)行處理能達(dá)到2.0的滲透率比值，效果優(yōu)良;其次配備良好的CMH+CMF多氫酸體系滲透率比值也僅為1.6，細(xì)節(jié)測(cè)試其他物質(zhì)得出：氟硅酸體系1.5左右。進(jìn)一步進(jìn)行靜態(tài)性能評(píng)價(jià)，巖心動(dòng)態(tài)流動(dòng)實(shí)驗(yàn)均一可行，能很好的進(jìn)行兩種多氫酸體系的相關(guān)性論證，最終的酸化效果能達(dá)到工業(yè)開采價(jià)值。在實(shí)際情況的真實(shí)生產(chǎn)環(huán)節(jié)更是能保證油藏注水井深度酸化解堵工藝標(biāo)準(zhǔn)。

3水力脈沖一化學(xué)復(fù)合流動(dòng)試驗(yàn)評(píng)價(jià)

繼續(xù)運(yùn)用相關(guān)巖心及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行酸液和水力脈沖相結(jié)合式的復(fù)合式實(shí)驗(yàn)，設(shè)定先脈沖后酸化、先酸化后脈沖和邊脈沖邊酸化三個(gè)流程框架下的實(shí)驗(yàn)步驟。繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，以下分別依據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析?；A(chǔ)數(shù)據(jù)。

在此前期準(zhǔn)備完畢后進(jìn)行脈沖時(shí)間優(yōu)選，首先需要明確相關(guān)實(shí)驗(yàn)脈沖時(shí)間需要根據(jù)間斷性實(shí)驗(yàn)規(guī)律進(jìn)行，并不是越長(zhǎng)越好，杜絕液體回流等不良現(xiàn)象的發(fā)生。在此將相關(guān)的基液（地層水）部署于中間容器，分別進(jìn)行QA4、QA6和QA7巖心測(cè)試，結(jié)果如圖2所示。待實(shí)驗(yàn)結(jié)束，用飽和好基液的巖心進(jìn)行恒溫70℃巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)。分別用基液進(jìn)行QA4初始液滲透率測(cè)定。隨后進(jìn)行水力脈沖器的開啟并進(jìn)行5min脈沖+5min震蕩式的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，周而復(fù)始，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

依據(jù)前述和相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)論科學(xué)可行，其中綜合驗(yàn)證研究區(qū)代表性巖心累計(jì)脈沖時(shí)間以半小時(shí)最佳，如若后續(xù)增加脈沖時(shí)間對(duì)滲透率無(wú)明顯幫助。單一情況下的振動(dòng)時(shí)間10min最優(yōu)。該時(shí)間下的振動(dòng)效果可以達(dá)到最優(yōu)。在相關(guān)的復(fù)合實(shí)驗(yàn)過(guò)程中相關(guān)記錄和結(jié)論如下：

3.1單獨(dú)脈沖

將相關(guān)基液（地層水）配備置于中間容器內(nèi)，然后運(yùn)用QA8巖心飽和好基液系統(tǒng)進(jìn)入夾持器。通用進(jìn)行恒溫70%的巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用基液測(cè)巖心初始液進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)參數(shù)滲透率的測(cè)定，并運(yùn)用水力脈沖器進(jìn)行10min脈沖，10min間隔式的操作，總共需要進(jìn)行1h。隨后在載人QD4做相同的實(shí)驗(yàn)。巖心QA8的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合后，分別進(jìn)行隨機(jī)性10PV開始脈沖和20PV后的停止脈沖，然后運(yùn)用相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行巖心滲透率的脈沖式測(cè)量。隨后通過(guò)擬合算法得出QB3、Qc5和QD4的脈沖流動(dòng)數(shù)據(jù)，得出綜合數(shù)據(jù)表如圖3所示。

由以上相關(guān)圖譜及數(shù)據(jù)結(jié)論可知。脈沖剛剛開始時(shí)會(huì)出現(xiàn)滲透率大幅度波動(dòng)變化，其中在實(shí)驗(yàn)過(guò)程的三次脈沖中均出現(xiàn)了三個(gè)峰點(diǎn)?？梢?jiàn)剛剛開始的脈沖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)活塞中的余隙容積壓差恢復(fù)正常。但是綜合實(shí)驗(yàn)全過(guò)程單獨(dú)脈沖的滲透率比值在1.10左右效果欠佳，單井模擬巖心數(shù)據(jù)分別為：QA為1.08，QB為1.07，Qc為1.12，QD為1.13。

3.2先脈沖后酸化

在此前期準(zhǔn)備完畢后進(jìn)行脈沖時(shí)間優(yōu)選，首先需要明確相關(guān)實(shí)驗(yàn)脈沖時(shí)間需要根據(jù)間斷性實(shí)驗(yàn)規(guī)律進(jìn)行，將相關(guān)基液（地層水）配備置于中間容器內(nèi)，然后運(yùn)用QA9巖心飽和好基液系統(tǒng)進(jìn)入夾持器。通用進(jìn)行恒溫70%的巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用基液測(cè)巖心初始液進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)參數(shù)滲透率的測(cè)定，并運(yùn)用水力脈沖器進(jìn)行10min脈沖，10min間隔式的操作，總共需要進(jìn)行1h。隨后在載人做相同的實(shí)驗(yàn)。巖心的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合后，分別進(jìn)行隨機(jī)性10PV開始脈沖和20PV后的停止脈沖，然后運(yùn)用相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行巖心滲透率的脈沖式測(cè)量。隨后通過(guò)擬合算法得出QB6、Qc6和QD5的脈沖流動(dòng)數(shù)據(jù)，得出綜合數(shù)據(jù)表如圖4所示。

由相關(guān)圖譜及數(shù)據(jù)結(jié)論可知。脈沖后酸化效果比單獨(dú)酸化效果更優(yōu)，脈沖通過(guò)振動(dòng)后巖心壁面相關(guān)物質(zhì)及污染物會(huì)逐步脫落破壞，運(yùn)移出去后的酸液會(huì)隨著擴(kuò)散作用在近井地帶富集。

3.3先酸化后脈沖

將相關(guān)基液（地層水）配備置于中間容器內(nèi)，然后運(yùn)用QA11巖心飽和好基液系統(tǒng)進(jìn)人夾持器。通用進(jìn)行恒溫70%的巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用基液測(cè)巖心初始液進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)參數(shù)滲透率的測(cè)定，并運(yùn)用水力脈沖器進(jìn)行10min脈沖，10min間隔式的操作，總共需要進(jìn)行1h。隨后在載人QD4做相同的實(shí)驗(yàn)。巖心QA8的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合后，分別進(jìn)行隨機(jī)性10PV開始脈沖和20PV后的停止脈沖，然后運(yùn)用相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行巖心滲透率的脈沖式測(cè)量。隨后通過(guò)擬合算法得出QB8、Qc8和QD6的脈沖流動(dòng)數(shù)據(jù)，得出綜合數(shù)據(jù)表如圖5所示。

綜上所述，由相關(guān)實(shí)驗(yàn)及其最終影響因素可知，滲透率比值土酸可達(dá)1.68最大化，而CH-59多氫酸體系2.38，CMH+CMF多氫酸體系2.03，氟硅酸體系為1.85。通過(guò)多重實(shí)驗(yàn)論證可知，相關(guān)數(shù)據(jù)得出了，基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況下的先酸化后脈沖的效果總體上比先脈沖后酸化效果好的多。且酸化后的巖石物性良好，成膠結(jié)疏松結(jié)構(gòu)，能適應(yīng)后續(xù)的脈沖振動(dòng)機(jī)械物理現(xiàn)象對(duì)于顆粒堵塞物的排除和吼道重制。

4結(jié)語(yǔ)

“薄、多、散、雜”等多重工程和地質(zhì)特點(diǎn)是研究區(qū)子長(zhǎng)N1-N21油藏儲(chǔ)層的主要綜合表現(xiàn)。子長(zhǎng)油田實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的注水井注水壓力急劇上升和相關(guān)不良效果主要是由于儲(chǔ)層滲透率非均質(zhì)性強(qiáng)所致。其次儲(chǔ)層傷害導(dǎo)致的水敏、速敏以及后續(xù)注入水水質(zhì)不良和油水井連通性差異會(huì)對(duì)相應(yīng)注水效果帶來(lái)影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出：運(yùn)用水力脈沖和酸化工藝能全面優(yōu)化相關(guān)現(xiàn)場(chǎng)疑難雜癥，CH-59多氫酸體系為代表的實(shí)驗(yàn)最終滲透率比值為1.9，如若進(jìn)行脈沖酸化工藝的復(fù)合型運(yùn)用能將滲透率比值增加到2.22-2.64。