低渗透油层解堵改造入井液研究与应用

低渗透油层解堵改造入井液研究与应用

赵刚

胜利油田纯梁采油厂

摘要：由于低渗透油田的储层和原油物性均比较差，从而导致该油田的自然产能低，特别是伴随着开发时间的不断延长，个别油田可能出现油层堵塞的情况，从而引起产油量下降。本文以低渗透油田为例，针对这一类型油田堵塞探讨了油层解堵技术。

关键词：低渗透油田；油层解堵；技术分析

石油作为我国重要的能源，在促进我国经济发展和提升人民生活水平方面发挥着重要作用。但是近年来随着社会对石油需求量的与日俱增，石油的开采量也不断增大，对石油资源的开采效率也提出了更高要求。然而石油开采作为一项复杂工程，特别是低渗透油田，油层容易发生堵塞，从而增加了石油开采的难度，因此分析低渗透油田油层解堵技术在提升石油开采量方面具有重要意义。

一、低渗透油田油层特征分析

就目前我国境内发现的低渗透油田而言，同中高渗透层相比，其拥有自身特有的条件，我国的低渗透油田油层大多形成在山麓冲积扇，即水下三角周沉积体系和浊积扇沉积体系。形成低渗透油层的先天条件为近源沉积的颗粒分选差且颗粒混杂；相对而言，远源沉积的颗粒更细小，并且含有的泥质较多。另外，低渗透油层的形成还可能是因为后天的物质条件造成的，例如：成岩伴有裂缝且压实作用强，从而形成了双重孔隙带，形成的孔隙大部分小，但是含水量高，在上述综合因素下共同形成了低渗透油层。

二、低渗透油田油层堵塞的原因分析

2.1钻井作业带来的伤害导致油层堵塞

在钻井的每个环节均会给地层带来不同程度的伤害，主要表现在：一是在钻井过程中，当钻井的压差高于某一范围时，便会引起泥浆侵入过多，在泥浆带动下固相颗粒进入地层，对地层造成严重损害；二是泥浆的性能对地层带来影响，在泥浆的抑制程度较弱的情况下，储层内的固相颗粒将发生水化作用，形成沉淀。三是当滤失液量达到某一个程度时，会推动微粒和各种添加剂移动至储层中，在泥浆浸泡过程中，随着时间的变化，泥浆的滤液失水量也会发生相应变化，时间越长，对地层产生的危害越大。

2.2压裂作业带来的伤害导致油层堵塞

我国绝大部分低渗透油田在常规压裂时主要采用水基压裂液，需要加入香豆胶、羟丙基胍胶、助排剂、低温活化剂、破乳剂、硼砂、碳酸钠以及pH调节剂。当地层压力和温度发生改变时，随着加入的添加物数量增多，它们将在地层发生乳化反应，从而岩石的孔隙间发生水锁反应，最终堵塞了地层的狭小孔隙。另外，在压裂作业过程中，产生的压裂液残渣等会促进储层中的颗粒发生迁移流动，最终堵塞地层。

2.3射孔作业带来的伤害导致油层堵塞

在正压差的条件下射孔，施加的压力达到地层的承受极限时，便会瞬间打开油层，而地层中的射孔液、固相颗粒等便会流至储层中，并且射孔液产生的滤失还会经储层的孔隙厚道进入更深的储层中，从而伤害地层。一般情况下，高温高压的条件下才能形成射孔眼，在孔眼的四周常常堆积着套管碎片、弹壳、水泥等杂质，并且孔眼四周形成低渗透压实带，降低了岩石的原始渗透率，最终堵塞孔眼。

三、低渗透油田油层解堵技术

3.1新型土酸酸化技术

这类解堵技术的机理为：将原有土酸中的ABS表面活性剂用MP多功能添加剂代替，再加入醋酸，将其配置成新型的酸性溶液。MP多功能添加剂具有极大地降低酸液的分子表面张力和界面张力的功能，从而进一步增强了酸液的穿透性，大幅度提高酸化半径。

另外，MP同油田储层流体配伍较好，不仅可以抑制结垢结蜡形成，不会产生再次沉积，避免了二次出现结垢结蜡，降低了残渣再次聚集对储层带来的伤害。当前，新型土酸酸化技术已经被广泛应用在油田中，这类技术主要是针对加密井和低渗透油井的注水后期，经实验发展，新型土酸酸化技术解堵的有效期超过5个月，石油增产量达到25m3/井，非常适用于我国油田的地质特征。

3.2油水井清垢解堵技术

这类解堵技术主要用于储层地质条件比较差，且结蜡结垢现象比较严重引起注水难以注入油田。油水井清垢解堵技术的主酸为有机酸，在适当搭配一定的活性添加剂。油水井清垢解堵技术能够有效地清除有机物和无机盐沉积导致的堵塞，解堵效果显著，并且在除垢之后不会再发生二次沉积，常常需要配合油井循环，将沉积排出井外。油水井清垢解堵技术不用借助动管柱，一次性注入便可以同时实现几个储层的解堵，并且还能够控制好各个储层的处理强度。油水井清垢解堵技术适用于酸敏性、低渗透的油田中，解堵效果显著。

3.3粉末硝酸酸化解堵增注技术

粉末硝酸酸化解堵增注技术属于一类复合解堵技术，解堵剂选择粉末硝酸盐，粉末硝酸酸化解堵增注技术可以针对不同地层的特征，应用对应的复合解堵剂。另外，针对特低渗透的储层还研发出了有机酸、低碳酸等酸化技术。20世纪90年代，粉末硝酸酸化解堵增注技术曾被应用于大庆油田中，并且开展了大量的实际性应有实验，获得了丰富了实践经验。但是同国外相比，我国的粉末硝酸酸化解堵增注技术差距较大。主要体现在，缺乏将粉末硝酸酸化解堵增注技术应用于泥沙含量高、油层深、多次酸化解堵无效的井中的成功经验。3.4复合解堵技术

该项解堵技术主要是按照地层堵塞蜡垢的种类，采用对应的解堵技术和工艺，有针对性地应用物理解堵、化学解堵、生物解堵等技术，以获得最佳的解堵效果的方法，尽可能恢复油井产量最大，维持稳产周期最长。复合解堵技术应用的解堵药剂通常由铵盐、土酸、亚硝酸盐、表面活性剂等组成。作用机制为：复合解堵药剂铵盐同亚硝酸盐发生化学反应，产生大量的气体和热量，这些气体又可以和活性剂产生解堵泡沫，最终实现解堵的目的，热反应和酸化作用的化学反应式如下：

NaNO2+NH4Cl→NaCl+N2↑+2H2O+Q（1）

CaCO3+2HCl→CaCl2+CO2↑+H2O（2）

MgCO3+2HCl→MgCl2+CO2↑+H2O（3）

SiO2+4HF→SiF4↑+2H2O（4）

CaAl2Si2O8+16HF→CaF2↓+2AlF3+2SiF4↑+8H2O（5）

复合解堵技术主要具有以下作用：①酸化作用。由

于复合解堵剂中含有表面活性剂和酸性溶液，具有溶解近井地带无机物堵塞，并且还能够和石英砂以及泥质胶结物发生反应，增加了地层岩的孔隙度。②热解堵作用。复合解堵剂中的铵盐同亚硝酸盐发生化学反应产生大量的气体和热量，在热量的热传导作用下，将蜡垢、沥青、胶质等胶质物融化，从而提高了井内的流动性，而释放出的大量气体，能够进入地层气体，增加了压裂空气，迅速解堵，提高油流阻力。③泡沫作用。复合解堵剂的铵盐和亚硝酸盐发生化学反应产生大量的气体和热量，气体又可以和表面活性剂相结合形成大量泡沫，能够迅速溶解有机物堵塞和无机物堵塞，从而增加解堵的半径，并且经孔隙还能够将溶解的堵塞物排至井外，增加了地层的渗透率，加大了渗透半径，促进石油更顺畅的流向井内。④泡沫作用。由于复合解堵剂表面富含活性剂，在完成油层解堵后，表面活性剂能吸附在岩层表面上，达到湿润岩层表面的目的，从而有效阻止了重质有机物的二次形成，延长了解堵的有效期。

3.5水力振荡解堵技术

该项技术主要是通过高压、高频的水射流把水流作用在需要解堵的地层上，硬性冲洗地层，当地层遭受强大的冲击后，堵塞物将会破裂，然后在水力的作用将井筒排除，不断形成地层裂缝，达到压裂的效果，提高单井的产油量。

四、小结

综上所述，纵观我国油田，绝大部分为低渗透油田，低渗透油层自身潜藏的损害因素在外来流体的诱导下，稍有不慎便可能出现多种储层损害，最终发生堵塞，堵塞会降低流体在油田地层中的渗流能力，引起注水井注入压力增加，降低了油井的产量。对此，针对低渗透油田，必须深入分析油层堵塞的原因，科学、合理的选择有效的解堵技术，达到解堵的目的，从而提高石油生产率，增加石油产量，延长油井的寿命。

参考文献：

[1]高俊龙.谈低渗透油田油层解堵的措施[J].当代化工研究，2017(01):133~134.

[2]谭景超.高效解堵剂在低渗透油田的研究和应用[J].内蒙古石油化工，2013,39(13):147~149.

[3]钱钦，侯洪涛，李积祥，侯利，宋岩玲.特低渗透油田注水井解堵增注技术[J].油气田地面工程，2010,29(04):50~51.