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河南稠油油田固体酸综合解堵技术研究与应用

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河南 油油 固体 综合 技术研究 应用
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年 月河 南 石 油第 卷 第 期文 章 编 号 一 一 一河 南 稠 油 油 田 固 体 酸 综 合 解 堵 技 术 研 究 与 应 用魏 振 国 ’ , “ , 毕 长 会 “ , 余 兰 “ , 张 效 举 “ , 张 振 华 ‘ , 杨 勇 “中 国 地 质 大 学 , 武 汉 , 河 南 油 田 分 公 司 第 二 采 油 厂摘 要 河 南 稠 油 油 田 常 采 区 块 已 进 入 中 后 期 开 发 , 地 层 压 力 下 降 幅 度 大 , 注 水 井 吸 水 能 力 差 , 严 重 影 响 了 注水 油 田 的 开 发 效 果 。 针 对 稠 油 储 层 的 污 染 类 型 及 其 伤 害 程 度 , 开 展 了 固 体 酸 解 堵 别 腐 性 及 岩 心 流 动 模 拟试 验 、 酸 化 工 艺 技 术 和 配 套 研 究 , 初 步 形 成 了 适 合 于 普 通 稠 油 区 块 地 质 特 点 的 固 体 酸 综 合 解 堵 工 艺 。 该 工艺 现 场 实 施 效 果 良 好 , 具 有 在 普 通 稠 油 油 田 推 广 价 值 。关 键 词 稠 油 油 藏 固 体 酸 实 验 解 堵 施 工 工 艺 应 用中 图 分 类 号 文 献 标 识 码随 着 油 田 老 区 的 进 一 步 开 发 , 地 层 压 力 下 降幅 度 大 , 注 水 井 吸 水 能 力 差 , 细 分 注 水 欠 注 形 势 严峻 , 严 重 影 响 了 注 水 油 田 的 开 发 效 果 。 为 了 提 高地 层 能 量 , 加 大 细 分 注 水 力 度 , 解 决 油 层 堵 塞 的 瓶颈 问 题 , 综 合 分 析 了 稠 油 油 藏 储 层 的 污 染 类 型 及其 伤 害 程 度 , 有 针 对 性 的 优 选 出 适 应 于 普 通 稠 油开 发 区 块 的 固 体 酸 综 合 解 堵 剂 体 系 , 并 通 过 进 行解 堵 剂 的 腐 蚀 及 岩 心 流 动 模 拟 实 验 、 酸 化 工 艺 的优 化 及 配 套 , 初 步 形 成 了 适 合 于 河 南 普 通 稠 油 区块 地 质 特 点 的 油 水 井 综 合 解 堵 工 艺 技 术 。稠 油 油 田 油 水 井 堵 塞 机 理 分 析河 南 稠 油 油 田 常 采 区 块 主 要 分 布 在 古 城 油 田的 泌 、 和 三 个 区 块 , 断 层 发 育 , 砂 岩 疏松 , 构 造 复 杂 , 储 层 平 均 孔 隙 度 为 , 渗 透 率 为拜 时 , 储 层 非 均 质 性 严 重 , 原 油 胶 质 、沥 青 质 含 量 高 。 地 层 堵 塞 类 型 存 在 钻 井 液 污 染 、粘 土 膨 胀 、 运 移 、 注 水 杂 质 等 无 机 堵 塞 , 也 存 在 胶质 、 沥 青 质 、 蜡 、 油 水 乳 化 和 微 生 物 等 有 机 堵 塞 , 酸化 解 堵 宜 采 用 综 合 解 堵 技 术 。固 体 酸 综 合 解 堵 工 艺 技 术 研 究固 体 酸 综 合 解 堵 技 术 原 理固 体 硝 酸 粉 末 是 近 年 来 发 展 起 来 的 缓 速 酸 化解 堵 剂 。 其 解 堵 机 理 是 以 原 油 、 煤 油 或 水 为 载体 , 携 带 固 体 硝 酸 粉 末 进 人 油 层 , 然 后 向 油 层 中 注入 盐 酸 或 土 酸 , 固 体 硝 酸 粉 末 在 地 层 温 度 下 缓 慢水 解 所 生 成 的 液 体 硝 酸 与 盐 酸 或 土 酸 以 一 定 比 例混 合 后 , 生 成 氧 化 能 力 很 强 的 氯 化 亚 硝 酞 。 它 能够 激 烈 地 局 部 溶 蚀 岩 石 及 其 堵 塞 物 , 而 不 破 坏 地层 结 构 , 从 而 疏 通 油 路 , 提 高 地 层 的 渗 透 率 其 反应 式 为岛 净 个生 成 的 氯 化 亚 硝 酞 , 可 进 一 步 分 解 生 成 原 子氯《 二 个 〔 〕原 子 氯 的 氧 化 能 力 特 别 强 , 能 与 大 多 数 金 属及 金 属 氧 化 物 反 应 , 生 成 可 溶 性 的 盐 类 。该 解 堵 剂 中 的 和 仍 可 发 挥 其 原 有作 用 与 碳 酸 盐 岩 反 应儿 今与 石 英 砂 岩 反 应今‘ 争 凡对 泥 质 砂 岩 反 应贬 味 凡 备 凡该 解 堵 剂 的 优 点 是 酸 液 界 面 张 力 低 , 溶 蚀 和破 乳 能 力 强 , 对 有 机 质 、 无 机 质 具 有 较 高 的 溶 解 能力 , 能 有 效 地 降 低 岩 石 破 碎 率 , 恢 复 和 提 高 油 层 渗透 率 , 有 效 作 用 半 径 大 。适 应 范 围 该 酸 液 体 系 适 应 于 稠 油 区 块 油 水收 稿 日 期 一 一作 者 简 介 魏 振 国 , 工 程 师 , 年 出 生 , 年 毕 业 于 大 庆石 油 学 院 采 油 工 程 专 业 , 现 为 中 国 地 质 大 学 在 读 研 究 生 , 从事 油 田 开 发 科 研 管 理 工 作 电 话 一河 南 石 油 年 第 期井 的 近 井 堵 塞 或 深 部 堵 塞 , 可 解 除 无 机 物 堵 塞 , 同时 也 可 解 除 部 分 有 机 物 及 原 油 或 微 生 物 的 堵 塞 。固 体 酸 酸 液 体 系 配 方 及 室 内 实 验 评 价固 体 酸 体 系 基 础 配 方 如 表 。表 固 体 酸 基 础 配 方盐 酸 巧氢 氟 酸固 体 硝 酸缓 蚀 剂 , 一破 乳 剂固 体 硝 酸 添 加 剂表 固 体 酸 综 合 解 堵 剂 对 原 油 的 降 粘 作 用原 油 八 ·用 量 设 计 根 据 油 水 井 的 地 质 特 征 及 堵 塞 原因 , 合 理 适 当 地 调 整 解 堵 剂 的 基 础 配 方 , 根 据 解 堵半 径 及 油 层 厚 度 来 确 定 解 堵 剂 的 用 量 。室 内 实 验 评 价 为 了 评 价 固 体 酸 解 堵 剂 对一 钢 片 的 静 态 腐 蚀 性 能 和 与 古 城 油 田 岩 心 的溶 蚀 性 能 , 在 室 内 做 了 钢 片 腐 蚀 、 岩 屑 腐 蚀 和 岩 心流 动 模 拟 实 验 等 表 、 、 。表 对 钢 片 和 岩 屑 的 腐 蚀 试 验 数 据 表率 的 倍 并 且 固 体 酸 综 合 解 堵 剂 具 有 降 解稠 油 和 沥 青 质 的 作 用 , 可 大 幅 度 降 低 原 油 粘 度 , 同时 产 生 大 量 的 热 , 熔 化 部 分 沥 青 及 胶 质 , 对 解 除 有机 物 堵 塞 具 有 很 大 的 优 势 。现 场 施 工 工 艺 技 术固 体 酸 综 合 解 堵 技 术 现 场 施 工 工 艺 简 单 、 安全 、 可 靠 , 施 工 时 一 组 水 泥 车 挤 剂 , 另 一 组 水 泥车 挤 剂 。 剂 和 剂 之 间 用 隔 离 液 隔 开 依 次进 行 施 工 。 现 场 施 工 工 艺 流 程 见 图解 堵 剂 名 称解 堵 剂 剂解 堵 剂 剂对 钢 片 的 平 均 腐蚀 速 率 ’ 矽 · 一 之对 岩 屑 的 腐 蚀平 均 失 重 率 ,旦 夕 星豁豁豁豁豁豁豁 豁豁酸酸酸 供供酸酸酸 化化化 液液液液液液液液供供供供 化化化 车车车 车车车 剂 雄 车车液液液液 车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车清清 水 雄 车车车车车表 岩 心 流 动 实 验 测 试 数 据 表 图 施 工 工 艺 流 程岩 心 号基 础 平 均 渗 透 率 八 “ 拜 澎注 污 水 后 平 均 渗 透 率 八 一 “ 护 耐注 人 、 剂 后 平 均 渗 透 率 ’ 产 淤结 果 表 明 解 堵 剂 对 一 钢 片 的 平 均 腐 蚀速 率 、 一 · , 低 于 我 国 酸 化 允许 的 腐 蚀 速 度 之 规 定 井 温 簇 ℃ , 允 许 腐 蚀 速度 为 时 · 岩 心 注 人 该 解 堵 剂 后 的 渗透 率 提 高 到 基 础 渗 透 率 的 倍 , 注 污 水 后 渗 透现 场 应 用 及 效 果 评 价年 以 来 , 经 过 认 真 选 井 选 层 、 设 计 施 工方 案 、 组 织 现 场 施 工 , 共 进 行 固 体 酸 综 合 酸 化 解 堵口 井 施 工 一 次 成 功 率 和 增 注 有 效 率 均 达表 。 口 欠 注 井 固 体 酸 综 合 解 堵 后 , 累 计 增 注水 量 耐 , 效 果 显 著 。 为 稠 油 油 田 常 采 提 供了 能 量 保 证 。砂 厚表 固 体 硝 酸 解 堵 措 施 前 后 生 产 情 况 统 计措 施 前 措 施 后井 号 层 位 注 水 压 力 注 水 量砂注 水 压 力州 田注 水 量耐日 增 注耐有 效 期 累 计增 注耐,, ,邪·,凶 丝继 续 有 效继 续 有 效, ,些 卫 丝 些 亘 丝下 转 第 页李 中 锋 等 安 塞 油 田 王 窑 区 储 层 压 力 敏 感 性 研 究, 叫 卜 卜曰 嘴 一种 裂 缝 在 地 层 条 件 下 一 般 处 于 闭 合 状 态 , 但 当 注水 压 力 较 高 时 , 裂 缝 可 能 张 开 , 增 加 储 层 的 导 流 能力 , 提 高 油 井 产 能 。户几,‘‘‘八 ︸八连 人乙让、甲、赞喇澳净 围 压 姗图 上 , 压 力 的 减 小 对 渗 透 率 的 滞 后 效 应州 今 例 牙 ‘‘ 盯, 合 盯心 十叫 卜结 论通 过 对 安 塞 油 田 王 窑 区 岩 心 渗 透 率 和 孔 隙 度相 关 关 系 研 究 以 及 孔 隙 结 构 的 描 述 表 明 , 储 层 中存 在 微 裂 缝 , 微 裂 缝 在 储 集 能 力 尚 不 占 主 导 地 位 ,但 具 有 增 强 渗 透 能 力 的 作 用 。 王 窑 区 储 层 为 压 力敏 感 型 储 层 。 渗 透 率 低 , 且 渗 透 率 随 有 效 压 力 的增 加 , 降 低 幅 度 明 显 。 当 有 层 理 缝 和 微 裂 缝 存 在时 , 渗 透 率 随 有 效 压 力 的 变 化 更 加 明 显 。 王 窑 区储 层 岩 石 有 一 定 的 塑 性 。 地 层 压 力 的 降 低 会 造 成微 裂 缝 的 闭 合 和 渗 透 率 降 低 的 不 可 恢 复 性 。飞昌,、哥姻烧匕净 围 压参 考 文 献图 几 个 典 型 岩 样 渗 透 率 对 围 压 的 敏 感 程 度闭 合 , 甚 至 形 成 死 孔 隙 , 导 致 较 低 渗 透 性 岩 心 的 渗透 率 值 产 生 更 大 幅 度 的 降 低 。实 验 结 果 表 明 , 在 用 渗 透 率 对 低 渗 储 层 进 行评 价 时 , 应 考 虑 有 效 压 力 和 气 体 滑 脱 效 应 的 影 响 。在 注 水 开 发 油 层 时 , 应 考 虑 微 裂 缝 的 影 响 , 虽 然 这沈 平 平 油 层 物 理 实 验 技 术 〔 〕 北 京 石 油 工 业 出 版社 ,致 密 含 气 砂 岩 的 渗 透 率 , 孔 隙 结 构 和 粘土 〔 见 低 渗 透 油 田 开 发 译 文 集 上 册 油 藏 描 述仁 叨 北 京 石 油 工 业 出 版 社 ,编 辑 彭 刚上 接 第 页结 论 及 认 识固 体 酸 综 合 解 堵 技 术 解 堵 能 力 强 , 可 成 倍地 提 高 地 层 的 渗 透 率 。固 体 酸 解 堵 剂 对 油 管 的 腐 蚀 速 度 低 , 克 服了 硝 酸 的 强 腐 蚀 性 和 生 产 使 用 不 便 等 缺 点 , 能 够有 效 地 解 除 砂 岩 地 层 中 的 各 种 无 机 物 堵 塞 。该 解 堵 剂 与 有 机 质 发 生 氧 化 还 原 反 应 , 可使 原 油 降 解 、 降 粘 , 同 时 产 生 大 量 的 热 , 溶 化 部 分沥 青 及 胶 质 , 对 解 除 有 机 物 对 储 层 的 堵 塞 具 有 很大 的 优 势 。现 场 应 用 证 明 , 固 体 酸 综 合 解 堵 技 术 对 普通 稠 油 储 层 解 堵 效 果 良 好 , 工 艺 简 单 成 本 低 , 有 较好 的 推 广 价 值 。参 考 文 献万 贵 春 固 体 硝 酸 解 堵 技 术 及 在 油 田 的 应 用 〔 〕 钻 井液 与 完 井 液 , ,编 辑 彭 刚扮 切 · 班 ·。, , 因田 , 坷 卜 几 月 褪 沙“ 嗯阮昭 卿 , , 元 ,助既 碑氏汀 ” 一一 , , 汕刀协饰如 馆 , ,, 卯, 目 司 侃 份讨 】 介 嘴, ,犷 巨 , 元,”,眼诚即 ,一 中”七 ,, ,一 妊 一 ” 飞 眼 可一 一,诚 可一 山 一 卯 ”馆 界俪 卯 吗 一班 一 卯 ” 馆 ,一 血 一汀珊 ,职 眼 诚既 馆一 而 一 ”昭 , 汀一 班 一 因昭 馆 工如 一 讨 一 ,如 , ,托】刀 月 ℃ 限 众 旧 洲 川仪 伪 即 邵 沁 飞 】馆 玩比 , , 肠 馆 外 ,眼,而议 , , 卯此,钾 因,, 呀 ,, 滋 ,一一 扣 《 阴呀 氏 , ,, 明汀曲 “ 城 ” ”伙 】 理 口 咖 份,,· · 理 刃 双 涟呀坷 拟 〕 , 汀 馆叮眼 四 ,眼让 访拍 初 如以 对 卯已 竹心 份 山 叮 , ,, , ,而 氏 及少 月 , 阳 ” 昭 ,,巴 沼 ‘ 巴 祀 别 叹 口伙 理 劝昭, 飞 ,伴一, 伴图邓却 如飞吃石呢介闭即 如 , 过 一 助 ,, ,诚 此 】 别 『 钧 口 血 叨乳, 眼 ,而 讨司 斗汀 ,初 ,,,功 加 七 ,砂, 七 ,度 , ,幽 比 卜 ℃ 朋 扣 能 侃 肠七肠 馆 川 闹 ,伪 明 昭 , 昭砚 ,苗 , , 币 , 币 眼 胡 飞阳 卯 ,卯 比,℃ ,扒呢 · 一 ’ , 十 扩· 一 ’ 十 呢 · 一 ,卯 帅一 俄 男几 山 朋 】们 沁氏 飞 ,即 , , ,初兀,,卫 一刃 了 , 声为 似眼 一一 ,,,眼 瓦 ,初月 凡 , 月 丈 一, , 眼, 竹巴 四 沈 山 , 砚 褪 口 的 卜璐 确 璐 切 帕眼 邓 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