對注水井酸化工作的初步認識

對注水井酸化工作的認識胡秀杰趙文勇（大慶油田采油三廠第一油礦）摘要酸化是利用酸液的化學(xué)溶蝕作用，以及向地層擠酸時的水力作用，溶蝕地層堵塞物和部分地層礦物，擴大、延伸、溝通地層縫洞，或在地層中造成具有較高導(dǎo)流能力的人工裂縫，以恢復(fù)和提高地層滲透性，減少油氣流入井底的阻力和提高注水井注入能力，從而達到油井增產(chǎn)、水井增注的目的而對地層所采取的各種酸處理措施。本文根據(jù)我礦的實際情況，通過資料的統(tǒng)計與對比，對注水井的選井、選層以及措施前后的管理工作提出自己的見解， 為今后進一步搞好酸化工作、提高經(jīng)濟效益提供依據(jù)。主題詞酸化工藝吸水指數(shù)指示曲線第一油礦共有注水井378口，從2000年到2002年上半年，注水井共采取增注措施76井次，其中酸化56井次，占措施井總數(shù)的73.7%。統(tǒng)計資料表明，酸化是注水井增注的主要措施。平均單井酸化效果對比表從上表中可以看出，在56口酸化井中，有效井36口，占總井?dāng)?shù)的64.3%，平均單井注水壓力下降 0.3MPa，日注量由109m3上升到146m3，增加了37m3，目前增加29m3，效果很好。酸化無效井20口，占總井?dāng)?shù)的35.7%，注水壓力下降0.1MPa，日注水量由116m3上升到129m3，上升了13m3，在6個月以后平均單井日增注3m3，措施效果很不理想。從以上的統(tǒng)計資料可以看出，酸化效果的差異還是比較大的，造成這種情況主要有兩方面的因素，一是酸化工藝及措施前后的管理工作，二是地質(zhì)因素的影響，下面主要討論這二個問題。1、酸化工藝及措施前后的管理工作砂巖地層酸化是通過酸液溶蝕砂粒之間的膠結(jié)物和部分砂粒來提高地層滲透率，或是通過溶蝕地層孔隙中的泥質(zhì)堵塞物或其他結(jié)垢物以恢復(fù)和提高近井地帶滲透率，提高吸水能力。從統(tǒng)計資料來看，酸化工藝及措施前后的管理工作對于酸化效果有著明顯的影響。1.1、酸化工藝不同，措施效果不同近幾年，薩北油田東部主要采用常規(guī)土酸酸化、新型土酸酸化和兩級酸化。常規(guī)土酸酸化是由鹽酸和氫氟酸按一定比例配制而成的，酸化時鹽酸和氫氟酸可溶蝕掉油層中的FeO、CaCO等井筒近井地帶堵塞物，擴大孔隙通道，實現(xiàn)增注2 3 3的目的。此類酸化我們對比了15口；新型土酸酸化是用多功能添加劑取代土酸中的表面活性劑和冰醋酸配制而成的酸液，它能夠降低酸液的表面張力、界面張力，提高酸液的穿透能力，加大酸化半徑，由于沉淀低大大減少有機物對儲層的傷害，從而達到酸化的目的。此類酸化我們對比了6口；兩級酸化是采用少量稀鹽酸酸化井筒內(nèi)及近井地帶，反映10-20分鐘，開套管閘門放空，依靠地層壓力返排，然后再使用相應(yīng)解堵酸液進行正式酸化。這樣通過初次酸化預(yù)處理可使酸液能夠與巖石中的石英、長石等更好的溶蝕，避免氫氟酸和地層水接觸，造成二次污染地層，從而達到酸化的目的。此類酸化我們對比了5口。從柱狀圖中可以看出，兩級酸化效果最好，平均單井日增注36m3，新型土酸酸化平均單井日增注32m3，常規(guī)土酸酸化平均單井日增注23m3。這說明兩級酸化避免了油層污染，所以起到較好的效果。各類酸化方法效果對比柱狀圖141m3138m31.2、酸化前后注水井管理工作將直接影響酸化效果酸化前后的洗井和放溢流是酸化中的重要工作，對于不吸水的井層來講可能是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是質(zhì)量管理中的第一要素。糾其原因，一般不吸水井層的束縛水在地層中所占的比例較大，再加上原滯留的注入水，如在酸化前不洗井、放溢流進行清洗和降壓工作，那么酸化溶液很難進入地層有可能滯留在井筒內(nèi)，致使油、套管中的鐵銹被溶解掉，再加上注不進水，很可能對油層再次污染。我們把兩種情況進行對比，具體情況見下表：注水井酸化效果對比表從指示曲線可以看出，放溢流洗井的水井在酸化后，指示曲線明顯向水量軸方向偏移，說明增注效果明顯，而沒洗井放溢流就酸化的井指示曲線向水量軸偏移較少。目前的指示曲線和酸化前的指示曲線是重合的，說明已經(jīng)沒有酸化效果了。酸化前洗井放溢流井指示曲線日注水量（日注水量（m3）酸化后放大注水，過三至五天后洗井，排除污染是酸化后的重要管理工作，尤其是注水量比較小或注不進水的井，這一過程往往不可缺少。例如北3-3-469井99.9.5日酸化，該井配注80m3，日實注由51m3上升到84m3,9月9日洗井，目前日注仍然是80m3以上，保持兩年多的酸化效果。但是沒有洗井，尤其是在酸化后關(guān)井的水井情況就不一樣了。我們查資料，酸化后關(guān)井的有兩口水井，具體情況見表：酸化后關(guān)井情況對比表從對比表可以看出，實注水量是下降的，主要原因是以上兩口井使用土酸酸化，一般講，用鹽酸和氫氟酸混合配成土酸，反應(yīng)式是：對石英砂：SiO+4HF-SiFt+2HO2 4 2對泥質(zhì)砂：16HF+CaAlSiO=CaF!+2A1F+2SiFt+8HO2 2 8 2 3 4 2新生成的氟化硅是氣體，而氫氟酸和碳酸巖則生成氟化鈣和氟化鎂則不溶于水，會沉淀下來堵塞油層。雖然這兩口井也加穩(wěn)定劑和防腐劑，但由于停止注水后，沉淀物和腐蝕的鐵銹等無法排出，致使酸化效果不好。所以酸化后一段時間返排對酸化井的管理是很重要的。2、地質(zhì)因素對酸化效果的影響注水井全井或部分層段注水量下降，是由多種原因形成的。如果選擇和油井連通的層段酸化，而油井泵況、機況良好，往往酸化效果好，如果和油井連通差或不連通及油井因機、泵況問題不能正常生產(chǎn)，則酸化效果差。2.1、油水井連通狀況好，酸化效果較好例如北3-3-469井該井共有10個小層，其中有7個小層和油井連通，連通層數(shù)占70%，砂巖厚度11.4m，有效厚度3.5m，雖然地層條件相當(dāng)差，但連通厚度9.3m，占全井厚度的81.6%，該井于99.9.5日酸化，效果一直很好。酸化前配注80m3，實注52m3，酸化后日注水84m3，目前日注水82m3，一直按照配注要求注水，指示曲線明顯向水量軸方向偏移，酸化效果兩年來一直得以保持，主要原因是油水井連通狀況較好，從吸水剖面看，吸水層段從3個上升到7個。吸水狀況明顯變好，從相連通的北3-J4-470產(chǎn)液剖面看，出油層由2個提高到4個日產(chǎn)液從17t上升到32.7t，說明已見到注水效果。北3-3-165井2001.2.27日酸化PII8+9-GI4+5和GI8-GI14+15兩個層段。該井和北3-J4-68、69、70三口油井相連通。從酸化兩個層段看，厚度基本相似，但PII8+9-GI4+5的連通狀況和地層系數(shù)明顯的好于GI8-GI14+15小層，酸化效果也比GI8-GI14+15要好的多，目前已達到合格層水平。2.2、連通油井動態(tài)變化影響措施效果注水井酸化必須考慮動態(tài)因素，尤其是地層條件較差的過渡帶邊緣、二次加密井及其連通狀況較為單一的井層，這些層的滲透率一般小于 0.1“m2，無論在縱向上或橫向上，油層比較分散，表內(nèi)層和表外層、見水層和未見水層彼此交互分布、互相穿插，挖潛難度很大，一旦油井發(fā)現(xiàn)泵況、井況等問題，直接影響注水效果。對這類井，我們認為在選擇和制定酸化措施時，必須認真慎重地考慮措施的可行性。從北3-3-464井指示曲線可以看出，該井組的油井在北3-J4-465井因桿斷脫關(guān)井、北3-J4-464井漏失后地層壓力上升，由10.8MPa上升到14.9MPa，油層吸水指數(shù)10.6m3/d.MPa下降到6.9m3/d.MPa。該井配注60m3/d，2000.6.15日酸化，酸后日注水由37m3上升到43m3，僅增加6m3，仍然達不到配注要求。北3-J5-469井的注水變化再次證實了油井的動態(tài)變化對注水井措施效果影響很大。該井主要連通油井是北3-J5-468和北3-J5-470井，北3-J4排因間隔4排，距離較遠，影響比較小。該井酸化三次，從措施效果看，第一次較好，主要原因是連通油井流壓低，動液面低，泵抽效果好，第三次酸化效果不好，主要因為泵漏，北3-J5-468井?dāng)嗝?，?-J5-470漏失，所以注水量沒增，反而下降了43m3。在北3-J5-468和北3-J5-470兩口井檢泵以后，該井的吸水能力明顯變好。檢泵后，日產(chǎn)液從13上升到39t，流壓從7.20MPa下降到2.97MPa，動液面從27.11m下降到726.46m，該井的吸水指數(shù)從3.3m3/d.MPa上升到10.3m3/d.MPa，吸水指數(shù)提高了三倍。這是因為二次加密井由于地層滲透率較低，其連通性和延伸性都比較差，一旦能夠連通的油井機泵發(fā)生問題，很容易造成注水井的吸水能力下降，在油井通過檢泵等措施以后，從水井到油井的壓力差增大，使吸水指數(shù)上升。所以我們認為在選擇酸化井層方面，必須結(jié)合油井生產(chǎn)狀況進行動態(tài)分析，否則不僅會造成經(jīng)濟上的浪費，還會影響套管的強度。3、幾點認識3.1、 對酸化的井層管理必須加強。酸前要進行放溢流和洗井，以降低井底壓力，酸后要放大注水，在3-5天后再洗井放溢流，以避免注水井的二次污染。3.2、注水井選擇酸化層要盡量選擇和油井相連通的井層， 以提高酸化效果。3