渤海B油田沙河街储层利用多种酸酸化机理及效果研究
白冰1 黄英2 张浩3 张俊4 刘春艳5 王佩文6
（1.3.4. 中海石油（中国）有限公司蓬勃作业公司，天津，300459
2.中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津，300450
5.中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津，300459
6. 中海石油（中国）有限公司开发生产部，北京，100010）
摘要：酸化作为一项较为成熟的增产技术已经大量的运用于海洋油气开发中。渤海B油田是我国目前海上已开发的较大油田。其中沙河街储层在整个油田中占据较大比重。至今为止该油田开展的酸化作业以土酸酸化为主[1]，近年来正在逐步开展多氢酸酸液体系实践和研究的工作。本文利用酸化效果试验仪模拟岩芯流动的物理过程，通过大量的试验筛选出最佳酸液配方。
关键词：渤海油田；沙河街；酸化；岩芯流动
砂岩基质酸化是在注酸压力低于地层破裂压力的情况下将酸液注入近井地带，将地层基质中的矿物或颗粒堵塞物溶蚀，进而扩大孔隙空间以达到提高地层的孔隙度和渗透率的目的，最终实现油水井的增产增注 [2-3]。本文在选定SA系列添加剂的前提下，分别分析了土酸和多氢酸体系针对沙河街储层的酸化施工效果，根据酸化效果试验和室内流动试验，优选出适合该油田储层的酸液体系及其浓度配方。
1 酸化效果评价方法与步骤
1.1酸化流动方法
室内酸化效果评价试验是模拟一定温度、压力时，将酸化工作液按既定的施工顺序注入真实岩芯，根据酸化前后岩芯的渗透率变化，分析酸液的酸化效果，试验仪器采用高压高温酸化效果试验仪[4]。
所用计算公式：
（1）
式中：PV—累积注入液量（用孔隙体积倍数来表示）；
VΦ—岩芯的孔隙体积。
以NH4Cl测得的渗透率为基准渗透率K0；其它酸液测定的渗透率为K；绘制K/K0～PV关系曲线图，根据曲线形态，便可分析该注酸顺序下不同酸液体系的酸化效果。
1.2试验条件和步骤
<1>试验条件
温度：70℃；围压：2~3MPa；试验回压：1MPa；驱替压力：根据岩芯渗透率确定；试验基液：NH4Cl。
<2>模拟步骤
泥浆污染岩芯 注入4%NH4Cl，确定岩芯的基准渗透率 注入前置液盐酸配方，测定渗透率变化 分别注入处理液(土酸、多氢酸)，测定各种处理液酸化过程中渗透率的变化 注入后置液配方，测定后置液酸化过程中岩芯渗透率的变化 注入4%NH4Cl，确定酸化后岩芯的渗透率。
2 渤海B油田酸化效果试验研究
2.1渤海B油田污染岩芯土酸酸化效果试验
试验选用SA系列添加剂组合的土酸配方进行试验。
表1为土酸配方，表2为酸化程序及效果，图1为孔隙体积倍数PV与酸化效果试验K/K0的关系曲线。
表1土酸酸化实验液体配方
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酸液类型
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酸液配方
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前置液
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6%HCl+1%SA1-7+1%SA1-3B +1%SA-18B+0.5%SA5-5 +1%SA1-1
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土酸
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5%HCL+1%HF +1%SA1-7+1%SA1-3B +1%SA-18B+0.5%SA5-5 +1%SA1-1
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后置液
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6%HCl+1%SA1-7+1%SA1-3B +1%SA-18B+0.5%SA5-5 +1%SA1-1
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表2污染岩芯土酸酸化渗透率恢复结果
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岩芯编号
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温度℃
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污
染描述
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K/Ko
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图号
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基液
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正驱前置液后
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正驱处理液后
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正驱后置液后
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反驱后
置液后
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反驱
基液
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 BZ25-1-4#
|
70
|
泥浆污染
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1
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1.03
|
1.64
|
2.09
|
1.64
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2.11
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图1
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图1 B油田-4#污染岩芯土酸酸化效果曲线
结果表明，污染岩芯经土酸处理后渗透率相比基准渗透率有显著提升。酸化后岩芯有部分出现脱砂现象。原因是由于土酸反应速度过快，较强的溶解力对岩芯抗压强度造成较大破坏，因此容易造成岩芯骨架疏松，微粒脱落，酸化后不久渗透率又会下降。采用土酸酸化，酸液浓度不宜过高。
2.2渤海B油田污染岩芯多氢酸酸化效果试验
试验选用SA系列添加剂组合的多氢酸配方进行试验。
表3为多氢酸配方，表4为酸化程序及效果，图2为孔隙体积倍数PV与酸化效果试验K/K0的关系曲线。
表3多氢酸酸化实验液体配方
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酸型
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酸液配方
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前置液
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6%HCl+1%SA1-7+1%SA1-3B +1%SA-18B+0.5%SA5-5 +1%SA1-1
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多氢酸
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6%HCL+5%602+4%702+1%SA1-7+1%SA1-3B +1%SA-18B+0.5%SA5-5 +1%SA1-1
|
|
后置液
|
6%HCl+1%SA1-7+1%SA1-3B +1%SA-18B+0.5%SA5-5 +1%SA1-1
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图2 B油田-6#污染岩芯多氢酸酸化效果曲线
表4污染岩芯多氢酸酸化渗透率恢复结果
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浓度
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岩芯编号
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温度℃
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污
染描述
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K/Ko
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图号
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基液
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正驱前置液后
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正驱处理液后
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正驱后置液后
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反驱后
置液后
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反驱
基液
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|
 4%
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B油田-6#2-1
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70
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泥浆污染
|
1
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1.11
|
1.23
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1.25
|
1.69
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3.78
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图2
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试验结果表明，采用多氢酸酸化，酸化后岩芯渗透率随着垢样的含量增加逐步升高，且比基准渗透率高，增加幅度大。从试验后的岩芯观察，岩芯基本不脱砂。说明多氢酸具有稳定微粒的特点。因此，采用多氢酸酸化，储层二次伤害较小，可以起到稳定胶结疏松储层的微粒运移的作用。多氢酸是一种较好的酸液配方体系。
3 结论
对渤海B油田的岩芯酸化效果试验表明，采用所选的添加剂和配方进行解堵酸化可以获得很好的酸化效果。尤其是多氢酸具有稳定粘土微粒、减少酸液对储层的伤害。 根据酸液配方评价筛选和酸化效果试验，优选多氢酸体系酸液配方如下表。
表5优选多氢酸体系配方
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酸液类型
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配方
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前置液
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6%HCl+1%SA1-7+1%SA1-3B +1%SA-18B+0.5%SA5-5 +1%SA1-1
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多氢酸
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6%HCl+5%602+4%702+1%SA1-7+1%SA1-3B +1%SA-18B+0.5%SA5-5 +1%SA1-1
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后置液
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6%HCl+1%SA1-7+1%SA1-3B +1%SA-18B+0.5%SA5-5 +1%SA1-1
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参考文献
[1] 曾业名,刘俊邦。油气井酸化技术综述[J]。内蒙古石油化工,2005,31(6):44-45。
[2] 埃克诺米德斯M。J。,诺尔蒂K。G。,康德泉,周春虎译。油藏增产措施[M]。北京:石油工业出版社,1991:560-586
[3] da Motta E。P。, Selective matrix acidizing of horizontal wells,SPE Prod。Facil。, 1995, 10(3), pp157-164。
[4] Mobil oil Corp,Treatment of open hole intervals in vertical and deviated wellbores, US 5507342-A,1996-04-16, pp5。