注水井降压增注的研究与应用

注水井降压增注的研究与应用

摘要：我国的大部分低渗透油田仍以注水开发为主。由于低渗透油田的渗透率低、孔隙度小等特性，造成低渗透油层吸水能力差，注水压力高。通过对多氢酸复合活性水降压增注工艺的研究达到了降压增注的效果，并在胜利油田的到了广泛的应用。

关键词：注水井低渗降压增注

一、前言

我国的大部分低渗透油田仍以注水开发为主。由于低渗透油田的渗透率低、孔隙度小等特性，低渗透油层一般吸水能力低，加之油层中粘土矿物遇水膨胀和注入水的水质与油层不配伍等因素导致的油层伤害，以及水质的原因，地层极易堵塞，油层吸水能力不断降低，注水压力不断上升，致使注水井附近形成高压区，降低了有效注水压差，造成注水量迅速递减【1】。

目前低渗透油田增注主要采取酸化、补孔、分层注水等常规措施方法【2】。但酸化有效期短，对近井地带渗透率的改善作用有限，作业使近井地带受到二次伤害。通过对低渗透油藏注水井油层改造方面做了大量的工作，开发出多氢酸复合活性水降压增注工艺，并成功应用在胜利油田东辛油田营11、营72区块，东胜河125区，见到了很好的效果。

二、多氢酸复合活性水降压增注工艺

1.活性水降压增注技术

表面活性剂溶液可降低油水界面张力，减少亲油油层的毛管阻力，能增加毛管数及提高驱油效率。

我们研制出一种新型双聚醚类活性剂体系，在较高浓度下以段塞处理的方式，通过降低表面张力和油水界面张力、快速溶解近井带残余油的协同作用，提高后续水驱水相渗透率，实现降压增注的目的。

2.表面活性剂的表界面性能

在温度70℃，矿化度11525mg/L条件下测试了主表活剂的界面活性。该表活剂具有优异的降低界面张力作用，使用浓度为0.1%时，油水界面张力达到超低（6.67×10-3 mN/m）。

分别用40000 mg/L标准盐水和35467.72mg/L矿化度地层水配制。0.1%复合活性体系溶液，在130℃环境中高温放置24小时后观察有没有发生沉淀分层现象。观察表明溶液在高矿化度溶液经高温放置后，溶液相体均匀，无分层，通过

界面张力测试，界面张力与70℃，矿化度11525mg/L条件下测试结果相近（9.78×10-3mN/m），表明其性能稳定，具有较高的耐温抗盐性。

温度℃矿化度mg/L 界面张力mN/m

1 70 11525 6.67×10-3

2 130 35467 9.78×10-3

3 130 40000 9.78×10-3

3.多氢酸深度解堵技术

一级电离

二级电离

三级电离

四级电离

五级电离

多氢酸逐级电离出氢离子与氟盐反应生成HF，HF与砂岩储层矿物反应

多氢酸的缓速机理研究

物理吸附：多氢酸更容易吸附在粘土表面。这是由于在砂岩储层，粘土的比表面积最大

化学吸附：化学吸附也易于作用在含钙、铁、铝成分较高的粘土和填充物上。多氢酸与粘土反应在粘土表面生成铝硅膦酸盐的“薄层”。

通过吸附作用可以减缓酸液与粘土的反应速度

三、低渗油层改造技术酸化工艺

传统施工程序为用地层水洗井后，直接正替正挤酸液，施工程序简单，酸液体系单一。低渗油层酸化工艺则在酸液体系中使用无机酸和多氢酸，酸液协同作用强，先用添加了高效活性剂和防膨剂的酸液清洗井筒和近井地带，然后按前置、主体、后置的顺序依次注入成分不同的液体，施工工序规范。

1.井筒、炮眼清洗。替预处理液，用量5-10m3，浸泡30 min后，利用流程水洗井，将油管内壁和炮眼中的腐蚀物、垢、细菌及油污清洗干净。

2.地层预处理。挤入前置液，处理地层灰质、铁质成分及有机污染物，避免氟硅酸盐和氟化钙等二次沉淀，使主体酸有效与硅质堵塞物反应。

3.主体酸液处理。主体酸液以每米油层厚度5～7 m3的用量，主要处理地层硅质，解除地层深部堵塞。

4.后置酸处理。后置酸能保持地层中酸液的低PH值，防止二次沉淀。

5.挤注顶替液。用3%的粘土稳定剂作顶替液。关井反应4小时后，不排酸开井投注。

四、现场应用效果及分析

2011年～2013年，应用低渗油层改造技术对东辛营72及营11断块、东胜河125区块实施酸化解堵10余井次，有效率达100%，效果非常显著。

以东胜河125区为实例：

油藏的地质特征：河125区具有中孔中低渗特征，油层的发育主要受岩性控制，其次受到断层的控制，油藏类型为中低孔、低渗、常温偏高压透镜状岩性油藏。河125井区总矿化度在1126～58927mg/L之间，平均为26636mg/L；CL-的离子含量在119～23847mg/L之间，平均为16392mg/l，地层水型为CaCL2型。

储层特征：储层为沙三段储层具孔隙类型多，有粒间孔、粒内孔、微裂缝和次生微孔隙等，以次生微孔隙为主。纵向上储层为厚层的大套泥岩中夹杂分布的薄层

砂岩，储地比较低，研究区整体储层不发育。储层厚度薄，发育程度差。

河125-7井2011年用土酸酸化有效期仅为28d。为提高酸化效果，研究配套活性水、多氢酸复合解堵增注技术，实施后注水压力由32Mpa下降到18Mpa，日增注20方，有效期已达到155d。

解决了河122-125块注水难的问题，有效提高了该区1108?104吨储量的开发效果。

结论

从实验数据可以看出活性水具有优异的降低表界面张力的作用，且在不同的矿化度下性能稳定，具有较高的耐温抗盐性。

多氢酸可以减缓酸液与粘土的反应速度，达到深度解堵的目的；

多氢酸活性水酸液体系通过一次注入不同的液体最终达到降压增注的效果；该体系对不同油区的注水井改造效果均比较优异。

参考文献：

[1] 水井增注工艺技术

[2] 低渗油藏高浓度表面活性剂体系降压增注试验研究