1、泡沫酸化工藝在油砂山油田的應用祁萬順1王俊明1宋萬福2（1.青海油田井下作業公司；2.青海油田采油一廠）摘要油砂山油田斷裂發育、地層壓力系數小、溫度低、油層分布井段長、非均質程度高，為復雜斷塊油藏。儲層的復雜性對儲層改造措施的應用有特殊的要求，既要達到全井段油層的全面、合理改造，發揮主力油層的生產潛力，又要形成有效的滲流通道與油氣泄流范圍，確保措施改造的有效性和增產效果。通過對措施技術和液體體系的分析評價，優選有效的增產方案，并通過單井優化設計，提高儲層酸化解堵的針對性和有效性。通過8口井的泡沫酸化處理及生產動態跟蹤與單井求產，各井產量都有不同幅度的增長，最小增產倍比1,最大達到10t/d,投

2、入產出比2.8,說明泡沫酸及其酸化工藝能有效地解除儲層污染堵塞，達到了提高單井產量的目的。主題詞油砂山油田儲層泡沫酸應用效果分析油砂山油田位于柴達木盆地西部坳陷亞區，獅子溝一油砂山二級構造背斜帶。構造為一個被多條斷層切割的不對稱長軸背斜，油田斷裂發育，屬斷塊油藏。八條主要斷裂將油田從西向東劃分六個斷塊。從斷塊劃分來看，I、出、W塊相對完整，n、iv、v塊相對破碎，特別是n斷塊破碎程度遠大于其它斷塊。36號斷層明顯將油田分為東西區，油田東區保存條件差，油層少、產能低、地層能量低；油田西區保存條件較東區好，油層較多、井段較長、產能及地層能量較東區高。在含油背斜區域內，斷層走向以NENW句斷層為主，

3、斷層密布了整個背斜構造，使構造進一步復雜化。1 .油田儲層特征儲層巖性以粉砂巖為主，次為砂巖、礫狀砂巖，還有裂縫性泥巖、鈣質泥巖，碎屑含量占60%-90%膠結方式以充填孔隙型為主，膠結物含量19.5%,碳酸鹽含量10.7%,泥質含量15%巖心樣品分析滲透率數據統計，一般滲透率變化范圍在61200X10-cn2,平均級差200。平均滲透率為649X10-3m,變異系數平均0.92,非均質系數平均為4.01;平均孔隙度21%含油飽和度65%70%/蒙混層礦物和高嶺石。儲層縱向粘土礦物中以伊利石為主，次為綠泥石，并有少量伊連通性差，平面上受巖性影響，連續性和穩定性都較差。流動實驗表明，儲層速敏性為中

4、等，臨界流速在13.1396.57cm/h,平均為45.11cm/h（實驗條件巖心直徑2.5cm,平均孔隙度為23.3%）。根據測壓資料，2005年油田平均壓力為3.87MPa,各斷塊地層壓力、壓力系數差異較大，分布范圍0.534.09MPa,壓力系數0.637,屬異常低壓油藏。油層埋藏淺，油層溫度低,油層平均溫度18.83C,梯度3.17C/100m。表115%HCL、10%HCL+7%XFY-1+1%iM性評價結果井號井段/m小/%Ka/mDKo/mDKend/mDKnd/Ko/%敏感性Z265315.157.2976.806.9848.48694.55無Z265315.157.6764.

5、767.3742.47576.25無Z265638.188.99337.76161.37403.43250.00無Z265638.188.76416.42123.78866.48700.00無2 .泡沫酸體系的評價油砂山油田地層壓力系數小、溫度低、油層分布井段長、非均質程度高，導致酸液反應速度慢，返排困難，容易造成二次污染；酸液分配不均，油層處理強度不夠，使產層無法得到有效改造。針對這種情況，酸液體系及工藝方案優選助排性能好、攜帶酸不溶物能力強、具有顯著的緩速、降濾失的泡沫酸酸化工藝。施工中，泡沫具備一定的轉向作用，在高滲透層或低傷害段置放更多的并盡可能穩定的泡沫，并在后續的注液階段使氣體一直

6、保持束縛狀態，填充孔隙空間，表面活性劑在低滲透區域的吸附使泡沫擴展變慢，可在注泡沫后的置放過程中實現泡沫轉向1。(1)儲層性質對酸液的要求地層敏感性反映入井流體必須與地層有很好的配伍性；酸巖反應結果說明：由于地層溫度太低，酸與地層巖石和污染物反應很慢，但酸在地層中停留時間越長，對地層的二次傷害越大，二者是矛盾的；層多而井段長，非均質性強，不僅作業液量大，要最大程度提高單井產量，目的層的針對性必須很強，給施工工藝帶來較大難度。(2)酸液體系的優選酸液體系優選原則：與地層配伍，對儲層傷害小。在酸液體系上優選硝酸粉末XFY-1的強酸性和強氧化性的協同作用，解除地層污染和有機堵塞。表2油砂山油田巖芯溶

7、蝕試驗序號酸液體系試驗溫度/c反應時間/h溶蝕量/g溶蝕率/%18%HCl2340.17525.8210%HCl2340.18596.2312%HCl2340.18826.2415%HCl2340.19466.4510%HCl+6%XFY-12440.25588.5610%HCl+8%XFY-12440.24818.2710%HCl+10%XFY-12440.26438.8812%HCl+6%XFY-12440.23767.9912%HCl+8%XFY-12440.25888.61012%HCl+10%XFY-12440.28259.4從試驗結果說明，由于地層溫度太低，酸化速度和酸溶蝕量很小，

8、這是該油田酸化解堵在工藝上和液體配方優選時，重點考慮的難題。表3XFY-1硝酸粉末液腐蝕速率序號溫度C時間h配方掛片面積m掛片溶蝕質量/g腐蝕速度g/m2.h備注1264XFY-10.00280.00240.214掛片表面光潔，無蝕斑2406XFY-10.00130.00280.347掛片表面光潔，無蝕斑3406土酸+XFY-10.00130.02743.362掛片表面光潔，無蝕斑4404土酸0.00280.878578.44掛片表面粗糙，布滿細小的紋路，掛片剛入酸液時，反應劇烈5504XFY-10.00280.00180.161掛片表面光潔，無蝕斑6604XFY-10.00280.00320

9、.286掛片表面光潔，無蝕斑與土酸相比，XFY-1溶液的腐蝕速率較低，不加緩蝕劑時都可達到行業標準，現場可安全使用。表4起泡劑性能評價序號起泡劑比重pH值泡沫體積ml泡沫質量半衰期s表面張力mN/m1YFP-10.9979.045277.918528.5642F9830.998.045077.8194/故導當泡沫質量(含氣體體積百分數)在40%60%時，由于泡沫太弱，氣阻效應不強，流效應很??；但泡沫質量超過80%則因泡沫過強而產生的流動阻力過大也不理想，因此泡沫質量為65%70%時效果最佳。(3)硝酸粉末液XFA1XFY-1是硝酸粉末改性的一種水溶性液體，克服了硝酸的強腐蝕性。與一定量的HCL

10、形成“王水”，對難溶金屬氧化物有很強的溶解能力，使之溶蝕無機鹽堵塞物的能力進一步增強，且與地層巖石礦物反應不形成二次污染，反應過程產生的200c高溫，一定程度地解除地層中的蠟、膠質、瀝青質、重油等有機堵塞2。(4)酸液體系的特點泡沫酸具有基液粘度高、氣相含量高、濾失率低、對地層損害小等優點，還具有分流均勻改善各特性，在酸化作業中無需進行分層措施即可達到在非均質油藏剖面上均勻布酸、層滲透率的目的3。具有很好的緩蝕性能，對施工流程管線與井下管柱的腐蝕性比HCL、HF小得多。有很好的緩速作用，與鹽酸和土酸相比更能達到地層的深部解堵。酸巖反應不產生二次沉淀，更不存在敏感性，對地層污染低得多，特別適合于

11、酸敏性地層的處理。反應過程中產生熱，并具有很強的氧化性，具有一定的解除有機物堵塞的作用。3 .應用效果從油砂山油田以往酸化統計數據來看，酸化并沒有較突出的增產效果，I斷塊的邊部油井因地層壓力低，酸化增幅不大，如Z283井、Z285井；中部油井注采對應關系不強，非構造主體部位，酸化效果不明顯，如Z280-Z282-Z287井區；n斷塊酸化產量普遍好于I斷塊，但因產層漏失層多，酸化施工中的酸液分流作用不強，液體效率偏低，導致酸化效果不明顯或措施無效，如Q6井、Z223井等。針對油砂山油田注采井網不完善（注采比1.1）、地層壓力低、注水受效不均的現狀，就儲層性質對酸化作業的技術要求，通過液體體系的室

12、內試驗，優化泡沫酸配方及施工設計，并在現場實踐中不斷改進完善酸化方案。先后對8口油井進行了酸化作業，都見到了一定的增產效果。如Z116-3井投產后產液1.1m3/d,產油基本穩定在0.7t/d，該井處于I斷塊構造中部，因鉆井周期長，油層段鉆井液浸泡時間長，結合鄰井中116等井生產情況，初步斷定油層近井帶被污染，通過酸化措施解除污染堵塞，提高產量。6月29日進行酸化措施，注酸強度2.8m3/m,處理范圍1.6m,施工最高壓力9.5MPa、排量0.4m3/min,解除井筒附近污染后，排量為0.4m3/min時，壓力降落4.3MPa。抽汲排酸后產油為1.7t/d,日增油1t,目前日均產油2.5t。表

13、5油砂山油田“一條龍”施工酸化效果統計序號井號措施日期初期產量t/d措施前產量t/d措施后產量t/d增產t/d增產倍比累計增油t1Z116-36.290.70.71.610.911.30240.92Z282-38.050.70.91.830.931.03139.63Z95-38.282.82.810.087.282.6177.24Z176-39.0900.24.84.6232125Z38-39.211.71.02.31.31.3108.96Z203-311.021.22.34.742.441.063.77Z208-311.023.34.010.546.541.6388.48Z24-211.04

14、00.51.81.32.677.2平均2.854.31047.9注：產量主要以甲方生產動態數據基準，措施后產量以求產平均值統計。4 .酸化效果分析為了規范評價酸化井解堵效果，根據行業標準（油水井解堵經濟效果評價方法-SY/T5849-2002）對上述酸化井評價分析，進而反映出綜合的解堵效果，為酸化井的評價提供依據。表6油井酸化解堵效果評價井號評價指標Z116-3Z282-3Z95-3Z176-3Z38-3Z203-3Z208-3Z24-2解堵產縣里產液量初增長倍數/NL1.3/101.0/102.6/2023/301.3/101.0/101.6/202.6/20有效期/T6/155/154/1

15、54/104/1502/102/10累計增產油量AO240/45139/35177/25212/45108/35088/1077/25綜合分值T7060608560104055解堵效果評價較好較好較好好較好無效一般較好經濟效益投資回收期/Pt2/202/201/201/202/2001/202/20經濟效益/E26.1/309.7/1018.2/3022.1/307.3/1005.5/101.6/15投入產出比/R3.6/251.9/153.2/253.3/251.8/1501.7/151.2/5綜合分值/E。754575754504540經濟效益評價較好一般較好較好一般差一般一般評價結果表明

16、：有效期統計時間短的油井，因累計增油少，解堵效果較好，但經濟效果一般；產量遞減速度快的油井，評價解堵效果較好，產生經濟效益一般；在有效期內，生產時間越長，累計增油量大，經濟效益就好。從酸化施工看，解堵效果較好（評價分值在5585）的占到施工井的75%在不考慮有效期、增油等因素的影響，單井綜合評價效果好（分值5080）的只有三口。其中Z203-3井酸化無效，Z1763井（分值80）酸化效果好。5 .結論（1）油砂山油田因地質構造復雜、能量補充不足致使地層壓力低、天然驅替能力差、構造邊部開發指數低，注水受效困難等因素，導致該油田單井產量普遍較低（如I斷塊平均產量2.1t/d,n斷塊1.9t/d等）

17、，要提高措施的經濟效益，難度相當大。（2）油砂山油田產量較好且相對穩定的油井基本上分布在注采井網較完善，油水井產層連通性好、構造的主體部位等區域，從措施作業的長遠效果上，上述區域油井改造的有效性和有效期相對于其它部位的井要好得多。（3）從油井動靜態資料對比，產量較低的新井基本處于新、老井同層開采，井間干擾和層間干擾較為嚴重，再加上鉆井中的油層污染等問題，極易造成新井的低產低效。從酸化井分布區域和地質分析資料總結，構造有利部位井位密集，通過注水及層系調整，油層動用程度大，油井產量和措施增油幅度小。（4）泡沫酸體系具有良好的氧化性、緩蝕性能和低傷害特點，能有效解除有機物堵塞。通過工藝及配方的優化，酸化增油1543t