多氢酸解堵技术在稠油井上的研究与应用

贾代鹏

1概况

JC油田稠油井生产过程中，原油中胶质、沥青质、石蜡等析出堵塞油层孔隙，另外伴有乳状液堵塞和无机物沉积堵塞，导致油井注汽效果差，产量下降快，生产周期短。

从稠油区块注汽压力来看，以J7、J607块为例，压力上升油井比例达30%以上，且油井压力上升井次逐年增加，因此油层堵塞已成为影响油井生产的主要问题之一。

针对稠油井以上问题，我们主要采用油层酸化处理、解堵处理剂技术，解除堵塞，恢复油井产能。

从历年油层酸化处理和解堵处理剂技术实施情况可以看出：两项技术实施井次逐年减少，增油量逐年下降，措施有效率呈下降趋势。

2存在的主要问题

2.1 油层酸化处理反应速度快

目前油层酸化处理技术主要采用土酸酸化，其酸化反应是表面反应控制，与矿物反应速度快，酸液都消耗于井眼附近，穿透的距离就小，酸化效果差。

从几种酸液体系对粘土的溶蚀率测定数据实验可以看出，油层酸化处理技术短时间内即与粘土发生化学反应，30min时溶蚀率最大，随着时间的增加，溶蚀率下降，说明该技术较其他酸液体系反应速度快，穿透距离短。

2.2 油层酸化处理易生成二次沉淀，有新的伤害

砂岩与HF反应生成物有非晶化合物、复杂的氟硅酸盐、氟铝酸盐和氟盐，这些化合物具有很低的溶解度。他们在很低浓度下达到饱和，并且在不同浓度下生成沉淀，对地层造成新的伤害。

根据酸化反应沉淀性试验可以看出，油层酸化反应生成大量沉淀，他们在很低的浓度下达到饱和，对地层造成新的伤害。

2.3 油层酸化损伤地层

粘土的表面积比石英的表面积大，注入的酸液越多，越多的粘土和胶结物被溶解，特别是在大孔隙中，地层会变得越来越脆弱，易形成低孔隙度和低渗透率的压实地层。

通过分析历年在J7、J612实施油层酸化处理井次可以得出，出砂井较多。同时也说明胶结疏松的砂岩储层，普通酸液對作为胶结物粘土的过度溶蚀，导致地层松散，油井易出砂的不良后果。

2.4解堵处理剂适用于解除单项的有机沉积引起的近井地带堵塞

解堵处理剂主要由混苯、醚类物质组成，根据相似相溶原理，只能解除胶质、沥青质等有机物堵塞，对无机物造成的堵塞无效。

针对以上问题，我们引进稀油井的多氢酸解堵技术，应用于稠油井中，以J29-175为例，该井注汽压力为14MPa，注汽后油井不出，分析该井存在堵塞，实施多氢酸解堵技术，措施后油井仍显示供液能力差，对此我们根据稠油井实际情况，对引进的多氢酸解堵技术进行改进，使其更适合稠油油井。

3.主要研究内容

3.1改进稀油井多氢酸解堵技术，应用于稠油油井。

针对稠油油井堵塞和地层能量不足等问题，研制了该配方。在保证措施效果的同时，也达到了安全环保的要求，同时添加了增能类药剂，使其具有解除有机物堵塞和补充地层能量的作用。

配方：膦酸酯复合物、氟盐、高温酸化缓蚀剂、粘土稳定剂、破乳剂、互溶剂、增能药剂（亚硝酸钠和氯化铵）

增能驱油主要通过段塞注入实现。NH4+和NO2-在酸性条件下分解产生氮气。

结果表明多氢酸氢离子浓度会随着温度的增加而增大，酸-岩反应速度也会随着温度的升高而加快。较高的多氢酸原液的氢离子浓度保证了多氢酸酸液体系中有充足的氢离子与氟盐反应生成氢氟酸，从而获得良好的酸化效果。

通过岩心模拟实验得出，岩心反应压力有所提高。说明该配方具有增能的作用。

3.2采用多氢酸解堵技术，实现缓速反应，同时抑制二次沉淀。

3.2.1多氢酸与常规酸酸化方案对比

常规酸化技术 ：对注入酸压力排量没有要求，酸化处理半径2m 以内，关井反应时间2-4小时。

多氢酸酸化技术 ：注入酸高压力大排量，酸化处理半径可以超过2m，关井反应时间控制在10小时以上

通过多氢酸与原酸体系溶蚀率对比，可以得出多氢酸体系溶蚀能力增强。

3.2.2 多氢酸解堵技术特点

3.2.2.1 缓速

当HF与岩石矿物反应消耗掉一部分时，平衡被打破，反应向HF生成的方向进行，氢离子浓度降低， 膦酸酯复合物将释放出部分氢离子，一直到溶液重新建立新的平衡。只要溶液的浓度足够大，酸液中HF的浓度基本保持恒定，酸液与岩石矿物的反应速度是常数。

根据酸液体系对石英的溶蚀率曲线数据得出：多氢酸有加速酸液体系与石英反应速度的特性，而且多氢酸的这种特性有利于酸液体系在砂岩储层中溶蚀更多的石英，增加储层的渗透率，从而达到良好的酸化效果。

根据酸液体系对粘土的溶蚀率曲线图表可以看出，多氢酸体系对粘土的溶蚀速度较慢，其溶蚀率较低。

3.2.2.2抑制二次沉淀

通过多氢酸对氯化物沉淀的抑制作用实验，可以得出，多氢酸酸液体系具有较好的抑制氟化物沉淀的性能。

3.2.2.3水湿和加强石英的反应

通过流动性实验，我们可以看出：多氢酸体系岩心渗透率的改善程度要高于土酸和氟硼酸。

3.3多氢酸解堵技术能有效解除油井有机无机物堵塞

通过岩心试验，可以看出：多氢酸既可以解除油井存在的有机物堵塞，又可以解除无机物堵塞。

3.4合理设计施工工艺，提高解堵效果

稠油井设计方案为：主体酸+水+（氯化铵+亚硝酸钠）+大量顶替

优点：主体酸接触堵塞，增能药剂补充地层能量，大量顶替保证推进药剂进入远端。

4. 结论

1多氢酸解堵技术运用于稠油井解堵，实现解堵增能一体化，不受区块和层系影响。

2多氢酸对比土酸所具备的缓速性能更适合于高温、低渗透、粘土含量高的砂岩油藏。

3该技术既能达到解堵目的，又能有效的保护地层，防止二次伤害。

4该技术在JC油田稠油井首次应用，现场应用效果较好，可进一步推广。

参考文献：

[1]赵兴齐;陈践发;漆富成;张字龙;杨志强;;开鲁盆地奈曼凹陷奈1区块原油及烃源岩芳烃地球化学特征[A];中国地质学会2013年学术年会论文摘要汇编——S13石油天然气、非常规能源勘探开发理论与技术分会场[C];2013年

[2]赵兴齐;陈践发;张晨;李清春;唐友军;张俊华;;奈曼油田奈1区块烃类气体地球化学特征及成因分析[A];“地球·资源”全国博士生学术论坛会议论文摘要集[C];2011年

（中油辽河油田锦州采油厂  辽宁  盘锦  121209）