超低渗透油田的酸化解堵技术研究
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超低渗透油田的酸化解堵技术研究摘要:合水油田长8油藏位于甘肃省庆阳市东部。东邻陕西省富县,西与庆阳市西峰区、庆城县相连,南与宁县接壤,北靠华池县及陕西省志丹县。地势山川相间,东北高,西南低,子午岭纵贯南北,将全县分为东西两大部分,呈现出东水东流,西水西去之势。主要为三角洲前缘水下分流河道沉积,粉细-细粒岩屑质长石砂岩,属于超低渗构造-岩性油藏。油藏地层水水型为氯化钙水型,和注入水配伍性较差,油井见水后在近井地带发生堵塞,造成油井油量下降,含水上升。本文主要对油藏见水机理进行分析,并分析了酸化解堵技术在实际中的应用。
关键词:超低渗油藏酸化解堵
长8油藏地处甘肃庆阳陇东区块,其主产层平均有效厚度11.5 m,平均有效孔隙度9.95%,平均渗透率0.83x10-3μm2,是一个典型的“低孔、低渗、低压”的“三低”油藏。
一、油藏简介
此区域内主要含油层组长8系三角洲前缘水下分流河道沉积,砂体展布为北东-南西向。延长统长8时期主要为大规模的湖泊三角洲相沉积,砂岩厚度大,为油气提供了良好的储集条件。
1.岩性特点
砂岩岩性为粉细-细粒岩屑质长石砂岩,其中长石含量46.56%,石英含量23.19%,岩屑含量13.26%,其它5.23%,胶结类型主
要以薄膜-孔隙为主。填隙物含量14.63%,填隙物以绿泥石、铁方解石、高岭石为主,铁白云石、硅质次之。粘土矿物主要有绿泥石、伊利石、伊/蒙混层、高岭石等。
2.地层水性质
油藏地层水矿化度65.1g/l,水型为cacl2型,ph值6.25。
3.储层敏感性
从粘土矿物分析结果看,长8储层以酸敏矿物为主,占65.93%,水敏矿物较少,伊利石占17.37%,伊蒙间层仅占5.88%,有利于油藏注水开发。岩芯水敏试验结果表明,长8储层为弱水敏储层,注入水和地层水配伍性较好,对储层污染小,通过注入水中添加粘土稳定剂、防垢剂即可满足水质要求。
二、堵塞机理分析
1.粘土矿物运移造成堵塞
长8油藏泥质含量高,特别是绿泥石和方解石含量较高,注入水矿化度低,油藏地层水矿化度高,油井见水后表现为含盐下降,致使附铁绿泥石在ph值变化的条件下,形成了fe(oh)2和fe(oh )3沉淀。在近井地带因为流体流速不断加快,部分粘土矿物颗粒杂质被运移至近井地带的孔喉处,造成堵塞,导致近井地带渗透率进一步下降,油井产量逐渐递减。
2.水型不配伍见水造成堵塞
油藏地层水水型为cacl2型,水中成垢阳离子(ca2+、ba2+)含
量较高,而区内注入水为洛河水,水型为cas04,富含成垢阴离子(hco3-、s042-)。
按照油藏地层水和注入水的水型特点,二者属于不配伍体系。若在地层混合可能产生硫酸盐沉淀(caso4、baso4),对低渗储层可能会产生伤害,在一定条件下会产生caso4、baso4沉淀,堵塞孔道,降低油藏的渗透率。反应方程式为:
so42-+ca2+=caso4↓
so42-+ba2+=baso4↓
2hco3-+ca+=caco3↓+co2↑+h2o
2hco3-+ba+=baco3↓+co2↑+h2o
反应生成的沉淀的多少,取决于混合水中co2的溶解量,显然当co2的溶解较多时,cac03生成较少。在近井地带,油层压力急剧下降,使溶解的co2大量析出,平衡方程不断向右进行,不断生成碳酸盐沉淀。沉淀一般在油井井底附近析出形成垢,主要因为地层水和注入水在近井地带不断混合。
三、酸化解堵技术的应用
随着该区注水的开发,油井逐步见水,部分表现为典型的孔隙型见水特点,主要表现为日产液、日产油、含盐下降,含水上升,动液面平稳。按照该区油井堵塞机理,当前主要应用酸化解堵技术恢复油井产能。
1.酸化解堵机理
酸化解堵技术是通过酸液近井地带的堵塞矿物和部分无机垢,从而达到油层解堵的目的。该工艺的缺点是绿泥石是典型的酸敏矿物,和酸生成化学沉淀,所以对油层存在潜在损害。
2.措施井的选择
从长8油藏酸化效果分析,措施后日增油30 %以上且措施有效期在200d以上的油井初期产量均大于1.2t,长期保持较高产量,后期见水。总结酸化解堵油井主要具有以下特点,油井油层物性、厚度有保证,生产初期具有产能较高。有注水见效趋势,后期堵塞导致产量明显下降,动态表现为典型的孔隙型见水;动态监测显示具有充足的能量,即“高能量,低产能”。
3.酸化解堵效果
统计长8油藏油井酸化分析,该区长8油藏措施效果和油井压力保持水平有密切关系。从措施有效期和压力保持水平散点图(见图1)、措施日增油和压力保持水平散点图(见图2)来看,当油井压力保持水平在110%时措施效果较好。
分析该区酸化解堵油井,现场施工时挤酸排量控制在140~200l/min酸化解堵效果较好,主要因为低排量的挤酸能够扩大近井地带酸液解堵面积,增大泄油面积。
长8油藏地层本身具有非均质性,常规酸化往往造成酸化过程中酸液“指进”现象。在酸化过程中,酸液首先沿着流动阻力小的高渗层、大孔道或裂缝流动,造成酸液无法均匀遍及储层。该区油
井酸化前综合含水35.2%,酸化后含水为58.6%,说明了酸液主要进入了高渗段。
四、结论
1.油井堵塞主要是因为粘土矿物运移及注入水和地层水不配伍造成的;
2.初期有产量保证,后期堵塞且有能量保证的油井酸化解堵效果较好;
3.油井压力保持水平在110%以上的酸化解堵较好;
4.常规酸化酸液指进容易造成油井措施后含水上升,应研究适合该区的暂堵酸化技术。
参考文献
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[2]水利部陕西省水环境监测中心?延安分中心.(2000)量认(国)字(01277)号,2005.
[3]胡文瑞.鄂尔多斯盆地油气勘探开发理论和技术[m].石油工业出版社.2011.