江苏油田低渗砂岩油藏酸化工艺技术的研究与应用【谷风研究】

1、江苏油田低渗砂岩油藏酸化工艺技术的研究与应用,中国石化江苏油田分公司 二00六年五月,1,技术研究,汇 报 提 纲,一、影响低渗砂岩油藏酸化效果的主要原因,二、低渗砂岩油藏酸化储层因素利弊分析,三、低渗砂岩油藏酸化工艺技术,四、认识,中国石化江苏油田,2,技术研究,目前，江苏油田动用中低渗透开发单元35个，其中，低渗-特殊类型油田15个。低渗油田动用储量占总动用储量的53%，平均单井日产液8m3、日产油3.3t,3,技术研究,江苏油田部分低渗储层物性统计表,4,技术研究,1.低渗与中-高渗油藏相比，不仅仅是孔隙度、渗透率大小等方面量的变化而是质的不同，不能简单套用中-高渗油藏酸化工艺技术，现场

2、应结合油水井的具体情况，从多专业的角度全面、深入展开低渗油藏酸化利弊因素分析，增加针对性，提高有效率,低渗、小孔喉以及相关问题导致低渗油田开发与治理难度大，措施的有效率低。其根本原因分析为以下三点,一、影响低渗砂岩油藏酸化效果的主要原因,5,技术研究,2.酸化是一项系统工程，低压、低渗油藏酸化是系统中的难点，选井、酸液、施工、残酸返排等技术环节中任何一个细节出现问题都会导致整个措施失败，只有做到整体优化才能达到理想的效果,3.低渗-特低渗油藏的孔喉半径平均小于2.5m，因此低渗-特低渗油层酸化属于“精细化工”的范畴，研究与应用都要基于低渗、小喉道的特点,一、影响低渗砂岩油藏酸化效果的主要原因,

3、6,技术研究,汇 报 提 纲,一、影响低渗砂岩油藏酸化效果的主要原因,二、低渗砂岩油藏酸化储层因素利弊分析,三、低渗砂岩油藏酸化工艺技术,四、认识,中国石化江苏油田,7,技术研究,二、低渗砂岩油藏酸化储层因素利弊分析,8,技术研究,二、低渗砂岩油藏酸化储层因素利弊分析,9,技术研究,1) 砂岩油藏氟敏矿物平均含量高、孔喉小,2)储层非均质性强、层间矛盾突出,酸化增产不利因素,低渗砂岩泥质和长石含量较高，理应采取含氟酸酸化，但酸岩反应生成大量的沉淀，对于中-高渗油藏,沉淀物一般能够随残酸排出，而对于低渗油藏都是致命的伤害。因此土酸等高含氟酸不适应小孔喉、低渗油田酸化改造，选酸是此类油藏酸化改造的

4、首要问题,低渗储层通常含有高渗层或高渗透带，酸化施工时各层进酸不均是普遍现象，笼统酸化酸液主要进入高渗生产层，而低渗改造层进酸量少或根本不进酸，如果采取常规的笼统酸化不仅达不到增油的目的，并将加剧层间矛盾,二、低渗砂岩油藏酸化储层因素利弊分析,10,技术研究,二、低渗砂岩油藏酸化储层因素利弊分析,11,技术研究,汇 报 提 纲,一、影响低渗砂岩油藏酸化效果的主要原因,二、低渗砂岩油藏酸化储层因素利弊分析,三、低渗砂岩油藏酸化工艺技术,四、认识,中国石化江苏油田,12,技术研究,三、低渗砂岩油藏酸化工艺技术,13,技术研究,应用盐酸作预处理液、硝酸系列为处理液，目前应用较为广泛的是非活性硝酸粉末

5、液，酸岩反应生成物几乎全部溶解。非活性硝酸粉末液其自身对岩石溶蚀能力很小，靠激活后发挥作用，而地下激活时机和程度难以控制，随即性强、有效率低。因此由地下激活改为地面激活，充分发挥盐酸、硝酸共同作用的强大优势,三、低渗砂岩油藏酸化工艺技术,3.1 改进与应用优质酸液体系,溶失率,14,技术研究,室内实验结果表明，地面激活的非活性硝酸粉末液体系对岩心的渗透率、溶失率较改进前提高5-20倍，腐蚀率为0.9851g/m2h（60），低于行业3-5g/m2h标准,D2、W2两区块储层物性数据表,选取同一区块、污染较为严重的相邻油井，采用不同酸液体系对比，6井次增幅如下,三、低渗砂岩油藏酸化工艺技术,15

6、,技术研究,三、低渗砂岩油藏酸化工艺技术,3.1 改进与应用优质酸液体系,土酸与硝酸体系现场应用效果对比表,16,技术研究,3.2组合应用多功能分层酸化管柱,针对低渗复杂小断块，油层多、夹层薄，物性差异大、层间矛盾突出、边底水活跃等特点，根据具体井情况，以分层酸化为中心组合调配多功能酸化管柱，将分层酸化-卡堵水、分层酸化-逆向布酸、强酸强采相结合，达到事半功倍的效果。 W2-1井油层数15个，夹层厚度小于1m的有9个，底水活跃。采用分层酸化后日产油从5.7t上升到13t，含水不变,三、低渗砂岩油藏酸化工艺技术,韦2-1分层酸化前后增产情况,分层 酸化,3.2.1分层酸化,17,技术研究,W2-

7、22井基础数据表,W2-22：分层酸化-卡堵水结合。将该井生产层分为四段，卡掉下层高含水段，保护中间动用较好的层段，改造动用较差的上下两段。即酸上下、保中间、卡底边,18,技术研究,韦2-22分层酸化-卡堵水施工管柱图,改造2、5-7号差油层，保护3、4号弱水淹层（不酸化），卡堵E1f13.48-12号底水层，卡点夹层厚度仅为1.7m，采用定位技术。 经过精心设计和精细施工，韦2-22初期日产油由酸前的5.5 t升至11.4t，含水由50%降至5%，增油降水酸化效果明显,3.2.2分层酸化-卡堵水结合,19,技术研究,韦2-22井措施前后生产动态曲线,日产油,日产液,含水,时间,分层酸化-卡堵

8、水,20,技术研究,3.2.3分层酸化-逆向布酸结合,韦2-27、2-29井各段用酸强度,三、低渗砂岩油藏酸化工艺技术,常规酸化酸液主要进入高渗、生产层，而低渗、污染层进酸量少或根本不进酸。为此利用分层酸化管柱，减少酸液进入高渗、生产层，保证设计酸和量进入指定的低渗、污染层,21,技术研究,3.2.3分层酸化-逆向布酸结合,韦2-27井施工过程中压力变化情况,W2-27井日产油从酸前6.8t升到9.5t，含水由37%降到19.8%，动液面同时上升了600m,三、低渗砂岩油藏酸化工艺技术,22,技术研究,分层酸化,韦2-29井分层酸化前后生产动态曲线,W2-29井日产液从酸前8.5m3升到16.

9、6m3，日产油从7.1t上升到15t，含水由15.9%降到9.6,23,技术研究,3.2.4强酸-强采结合,低渗油层因油流启动压力高，被高渗或水层“屏蔽”。采用单独酸化低渗不出力层，然后组合应用分采管柱强采低渗层，也获得满意效果,三、低渗砂岩油藏酸化工艺技术,3.2组合应用多功能分层酸化管柱,24,技术研究,韦2-12产层及出力情况,W2-12射开油层数9个，6个小层不产液。采用分层酸化多功能管柱单独酸化E1f1 9-14号不产液层,三、低渗砂岩油藏酸化工艺技术,25,技术研究,韦2-12生产管柱图,三、低渗砂岩油藏酸化工艺技术,3.2组合应用多功能分层酸化管柱,分层酸化后下泵单独生产9-14

10、号层。如果无产量，则不动管柱，环空加压，打开上只液空开关合层生产。一趟管柱既满足验证分层酸化效果，又满足生产需要。原不出力层，强酸强采后,日产液10.4m3,日产油稳定在5.0t,26,技术研究,制约低压低渗油藏酸化增产效果的最后技术环节是残酸的返排时机与返排程度。残酸在低渗油藏中由于流动阻力大，残酸返排时率低。为此研究与应用了不同组分的化学剂分别作为酸化前置液与后置液，在动态条件下，建立起链式作用过程，先后发生反应，瞬间生成大量热酸气体，增加低渗油藏残酸返排动力，依靠“推、拉”双重作用，将残酸及时、彻底的返排“干净,3.3“链式”残酸强排技术,三、低渗砂岩油藏酸化工艺技术,27,技术研究,技

11、术原理：链式反应。顶替液首先自发反应生成大量气体油管中空“牵引”残酸倒流前置液倒流与残酸混合前置液被激发产生气体将残酸推向井口,应用过程：前置液（助推）隔离液前置酸主体酸隔离液顶替液（牵引）关井反应放喷,3.3“链式”残酸强排技术,应用效果：Z2-57酸化后关井、放喷，连续和间断累计喷出液量约为总注入量的70%。日产油量由原来的2.7t上升到7.2t,28,技术研究,低渗油藏酸化试验期间单井增油效果对比图,试验增产效果图,29,技术研究,低渗油藏酸化试验与推广应用期间增产情况,30,技术研究,3.4残酸处理技术,江苏油田处于特殊的水乡环境，对环境保护要求更高。由于泥浆池逐渐退农还耕,残酸面临无

12、处排放。为此研发出工艺简单、成本可行，操作方便的过滤装置，制定了除油中和絮凝-沉淀过滤回注的残酸即时处理方案,三、低渗砂岩油藏酸化工艺技术,31,技术研究,1）采用两个过滤器并联，过滤速度提高一倍，适用液量大，前期絮凝处理效果较好的残酸溶液，处理量可达到10-20m3/h。可通过倒换流程闸门实现二次或多次循环精细处理,2）将两个过滤器串联，过滤速度减慢，过滤质量提高。适用于液量少或处理絮凝效果较差的残酸溶液，处理量为5-10m3/h。也可通过倒换流程闸门实现循环精细处理,整个流程可根据现场应用情况进行切换,残酸现场处理流程示意图,32,技术研究,现场处理后的残酸分析数据,处理后残酸液的各项指标

13、达到中-低渗地层注入水标准,33,技术研究,残酸回注前后注水井压力变化情况,34,技术研究,汇 报 提 纲,一、影响低渗砂岩油藏酸化效果的主要原因,二、低渗砂岩油藏酸化储层因素利弊分析,三、低渗砂岩油藏酸化工艺技术,四、认识,中国石化江苏油田,35,技术研究,1.导致低渗油藏油井低产的原因多而复杂，主要为地层客观条件不足造成。人为因素导致的地层伤害有的是可恢复或改善，而相当一部分是永久性伤害，只有近井地带受到伤害的油井才可通过酸化等解堵措施获得满意的效果,36,技术研究,因而，措施效果的好坏其关键在于低产是不是地层堵塞造成，其次是所选择的工艺效能是否与地层、堵塞相适应，是不是最经济、最有效的措

14、施。为此，首先要对低渗层及其伤害特点有正确、充分的认识,37,技术研究,2.低渗油藏特征，决定其伤害的规律性：轻微的污染对低渗油藏都是“致命”的。其次，低渗层受到外来流体的伤害半径较小,38,技术研究,3.目前国内低渗油藏解堵主体技术种类相对齐全，但辅助、保护性技术研究和应用不足，如物理法解堵一般没有明确的前期辅助工艺；其次，物理-化学法解堵技术没有充分发挥其协同效能，没有取得应有的效果。解堵后裸露岩石的表面性、润湿性没有进行有效处理和防护,39,技术研究,近年来，江苏油田将低渗油藏酸化作为系统工程做了一些探索性的研究与应用工作，针对储层开展酸化利弊分析、改进适于低渗油藏的酸液体系、完善与灵活运用多功能管柱，将分层酸化-卡堵水、分层酸化-逆向布酸、分层酸化分采等多项技术综合应用，使低渗层得到改造