强水敏低渗油藏酸化防膨研究及现场应用
阿雷斯油田注水防膨保护剂室内实验研究及现场应用
配伍性实验和防膨试验 ， 评价 了防膨剂在不 同浓度 下的防膨效果 。提 出 了现场注水用 的防膨剂在其使用 浓度 为 ２ 时防膨效 ％
果较好。并且现场数据 显示应用选用 的防膨剂后 ， 区块注水 开发取得 了较好效果 。 关键 词 保护剂 配伍性 性能评价 筛选 Ｂ 现场应用 中图法分类号 Ｔ ３７６ ； Ｅ ５． ２ 文献标志码
中孔 低渗 的特 点 ， 层胶 结 物 主 要 为 泥质 。在 注 水 储 开发 过程 中 ， 土矿 物 受 到 环境 矿 化 度 的 突 变 冲击 黏
易 引起 黏土 矿 物 的膨 胀 、 散 、 裂 、 移 ， 塞 喉 分 破 运 堵
道 而伤 害 地 层 。即 使 较 少 的黏 土矿 物 的膨 胀 及 细 颗 粒运 移 ， 使 原 本 较 低 的渗 透 率 大 幅 度 下 降 ， 也 造 成 转注 一段 时问 之后 ， 注水 压 力 升 高 、 入 量锐 减 、 注 停 注等 问题 Ｊ直接 影 响到油 田注水 开发 效果 。 ，
水是保 持 一 定 地 层 压 力 水 平 提 高 原 油 采 收率 的 有 效措施 ， 能否 保 证 油 田正 常 注水 ， 影 响油 田注 水 对 开发 效果 就 显 得 非 常 重要 。尤 其 对 中低 渗 透 砂 岩
油藏 更是 如 此 。阿 雷 斯 油 田主 力 油 层 白垩 系 具 有
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２ １ ＳｉＴ ｃ． ｎｒ． ０２ ｃ． ｅｈ Ｅ ｇｇ
阿雷斯油 田注水防膨保护剂室 内 实验研究及现场应 用
杨 巍
（ 国地 质大 学 （ 京 ） 北 京 １０ ８ ） 中 北 ， ０ ０ ３
摘
要
针对 中低 渗透储 层黏土含量较高 的实际情况 ， 究 了适用 于该储层注 水开发 的 防膨 剂。通过与注入 水及地 层水 的 研
油井选择性堵水和酸化一体化技术的研究和应用
油井选择性堵水和酸化一体化技术的研究和应用贾微;姚春林【摘要】针对非均质多层油藏在开发过程中层间矛盾突出，而单纯的堵水或酸化作业均不能明显改善层间非均质性的矛盾这一现象，研究提出了选择性堵水和酸化一体化技术。
经过室内试验，优选出了适宜于该技术的油溶选择性暂堵剂和耐酸选择性堵水剂体系，并进行了现场应用试验，取得了明显的降水增油效果。
%Deal with the interlayer contradiction in exploiting the non-homogeneous multi- layer reservoirs, simple water-plugging or acidizing treatment could not significantly improve the phenomenon of non-homogeneous inter-layer contradiction. The research brings forward the integration technique of selective water-plugging and acidizing treatment. After indoor testing, we prefer first the system of oil-soluble selective temporary blocking agent and acid- resistance selective water-plugging agent which are suitable for the technology. Meanwhile we conduct on site application testing, gaining obvious effect on water-decrease and oil-in- crease.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2012(031)005【总页数】4页(P13-16)【关键词】选择性堵水;非均质;酸化;选择性暂堵剂【作者】贾微;姚春林【作者单位】中国石油长庆油田分公司第五采油厂,陕西西安710200;中国石油长庆油田分公司第五采油厂,陕西西安710200【正文语种】中文【中图分类】TE358.3在一些非均质多层油藏开发中，随着开发过程的进行由于层间非均质性使油井层间矛盾加剧，高渗层经常为高含水层，而相对低渗层中的油很少或几乎未被动用。
低渗透油层酸化实践与认识
低渗透油层酸化实践与认识第20卷第2期2010年6月江汉石油科技JIANGHANPETROLEUMSCIENCEANDI’ECHNOLOGYV o1.20No.2Jun.2010低渗透油层酸化实践与认识胡云鹏洪伟(江汉油田分公司江汉采油厂)摘要总结近年江汉油区低渗透油层酸化工艺发展,分析酸液与储层原油,酸液与地层水之间存在的不配伍问题,在一定程度上会对储集层造成新的伤害,对低渗透油层的伤害更大,因粘土矿物引起的膨胀和分散运移,油水乳渣等伤害因素,很可能使酸化无效.因此就增能酸化,暂堵酸化,压裂酸化等方面提出下步工艺发展的建议和方向.关键词酸化低渗透油层保护应用认识酸化是油井稳产,增产的主要措施之一,目的是通过酸液在地层孔隙的孔穴及微裂缝中的流动和反应,来溶解井眼附近地层中的各种固相微粒,杂质, 疏通流体渗流通道,从而恢复和提高油井产能.江汉油区每年油井酸化30井次左右,2000—2004年年均增油在1×10t以上,措施有效率在70%以上, 2005年以后酸化效果明显变差,2005年措施有效率64%,年累增油降至3620t,2007年王场,广华,黄场潜4油层酸化11口井,有效5口井,措施有效率45%.酸化增油效果变差的一个重要因素是酸化对象逐渐向低渗透,敏感性油层转移,低渗透油层储层物性差,渗流阻力大,能量消耗多,地层压力和流动压力低.同时酸化工艺依旧延续中,高渗透层老的传统酸化工艺,没有进行针对性的研究,近年来通过对低渗透油层酸化工艺的改进与实践,取得了一些认识.以前砂岩油藏酸化的对象主要是中,高渗透层,酸液以盐土酸为主,部分井单独使用土酸处理就能取得较好的效果.残酸返排主要采用汽化活性水反洗排酸,由于地层能量相对充足,返排效果较好.低渗透油层由于孔隙或裂缝较小,生产过程中颗粒运移更容易堵塞渗流孔道,同时地层压力低,油层容易结垢,原油中的胶质和沥青质也容易析出,油层堵塞因素更复杂.更重要的是酸化在一定程度上解除堵塞物的同时地会对储集层造成新的伤害,这些新的伤害对低渗透油层影响更大,低渗透油田在酸化过程中,若酸液体系没有充分考虑油层保护问题,酸液进入地层后,因粘土矿物引起的膨胀和分散运移,油水乳化产生的酸渣,及由毛管阻力和贾敏效应引起的水锁等伤害因素,很可能使酸化无效,造成严重的储层伤害,反而使产量下降.因此低渗透油层酸化设计要从油层保护的角度出发,完善酸化设计.1低渗透油层酸化过程中的油层伤害及工艺对策1.1酸液与储层原油不配伍低渗透油层由于地层压力低,在低于地层饱和压力生产过程中由于压力的变化原油会脱气吸热, 导致原油温度下降,原油中的蜡,胶质,沥青质等容易析出,形成有机垢.酸液对有机垢起不到解堵的作用,相反由于低温液体进人,会加剧原油中的蜡, 胶质,沥青质的析出,酸液与蜡,胶质,沥青质反应会产生酸渣.酸渣由沥青,树脂,石腊及其它高分子化合物组成,是一种胶状不溶性产物,一旦产生,会对储层造成永久性的伤害,一般很难消除.有研究表明,当酸液中含有一定量的Fe和Fe时,会大大增加酸渣的生成量.在酸处理地层之前加入芳香烃溶剂可以溶解蜡,胶质,沥青质等有机垢,同时加入酸化互溶剂也可以减缓酸渣的产生,同时将增加岩石表面与后续酸处理的接触面积,提高酸化效率.现场酸化设计中在酸处理之前先向地层挤入一定量的含清防蜡剂和互溶剂的前置清洗液起到了一定的效果,如广12—1井酸化施工,第一次施工单独用酸处理,井口泵第一作者简介胡云鹏,男,1996年毕业于武汉化工学院精细化工专业,高级工程师.现在江汉采油厂作业工程部工作.?36?江汉石油科技第20卷压达到45MPa挤不进,第二次施工时进行前置清洗液处理后,泵压达到24MPa就可以开始正常施工.1.2酸液与地层水不配伍江汉油区地层水富含Na,K,Ca,Mg,Fe,Fe¨等离子,这些离子与土酸中的HF酸反应会产生不溶性的Na2SiF6,K2SiF,CaF.沉淀,这些沉淀对低渗透层影响更大,会堵塞孔隙或裂缝.2Na+6HF+SiO2—_Na2SiF6l+2H2O+2H2K+6HF+SiO2ILSiF6l+2H2O+2HCa+2HF—-十caF2+2H砂岩油层酸化通常在主体酸(土酸或缓速酸)处理之前注入一段前置盐酸处理地层,目的是驱替地层水,避免上述沉淀的产生.1.3酸液与储层不配伍储层岩石矿物成份复杂,酸液注入后对不同矿物产生的溶解机理不同,对储层造成的伤害也不一样.需要根据储层岩石矿物成份确定酸液配方. 1.3.1含碳酸盐的砂岩地层单独用土酸处理会产生CaF,沉淀伤害地层在主体酸(土酸或缓速酸)处理之前注入一段前置盐酸处理地层可以减小伤害,盐酸可以和大多数的碳酸盐岩反应,保持地层的低pH值,减少CaF 沉淀的产生.前置盐酸中酸浓度和用量应根据地层中碳酸盐岩的含量以及铝硅酸盐的敏感性而变化. 一般说来,当地层中碳酸盐岩含量过高时,很难保持足够低的pH值,使向前移动的氢氟酸及其反应生成物不会产生沉淀,采用氢氟酸酸化可以接受的最大碳酸钙含量要低于15%～20%.现场通常采用10%一15%的盐酸作为前置酸.1.3.2颗粒的运移伤害地层粘土矿物普遍存在于油,气储层中,对于低渗透油层,粘土矿物的膨胀,运移会堵塞微小的孔道和裂缝,造成新的伤害.酸液注入到含蒙脱石或伊利石, 蒙脱石含量较高的储层,酸液中的水被蒙脱石所吸收,引起粘土矿物的膨胀,特别是蒙脱石含量高的粘土,膨胀体积可达6～10倍.高岭石类的粘土在储层中大多数松散地附着在砂岩表面,随着酸液的冲刷,剥落下来的微粒将发生运移,造成孔隙喉道的堵塞,导致渗透率下降,因此在酸化作业过程中,必须加入粘土稳定剂,同时应减少高浓度HF酸的使用. 推荐使用反应速度慢,伤害小的缓速酸.目前现场应用的主体酸是JMC203组合酸,组合酸有5个氢离子可供反应.在组合酸系统中,组合酸所含的氢离子逐级分解,这意味着在组合酸中始终有1%的氢氟酸可供应用,减缓了反应速度.同时逐级分解的氢离子可保持低pH值,减少副反应的发生.室内试验表明组合酸适合低渗透油层应用.(1)硅酸盐岩溶蚀试验用一定量不同浓度的酸液与硅酸盐矿物(医用载玻片)在一定温度下充分反应,来评价酸液的溶解能力,并与常规土酸进行比较.见表1.(2)岩芯试验结果及分析在85℃温度下,分别测定JMC203组合酸和常规土酸通过岩心前后的渗透率,以驱替孔隙体积倍数(PV)为横坐标,酸化前后的水相渗透率为纵坐标,绘制孔隙倍数Pv一渗透率曲线.见图1,图2.从实验结果来看,土酸对硅酸盐矿物有较强的溶蚀作用,但岩芯试验表明前置盐酸一土酸酸化后的渗透率比酸化前的渗透率还小.土酸对岩心产生了新的伤害,而JMC203组合酸与常规土酸相比, JMC203组合酸对岩心具有较好的酸化效果.1.4残酸与储层矿物反应产生二次沉淀造成的油层伤害酸化反应后期,随着H的不断消耗,pH值上升,残酸与储层矿物反应会产生二次沉淀,包括CaF,铁质沉淀等,残酸滞留地层时间越长,沉淀越多,低渗透油层影响尤为明显,由于地层能量低,残表1酸液对压严重,施工压力为0MPa,酸化后残酸排不出产生新的伤害,液量由4.1m降到0m.目前采取的措施是在主体酸处理后,加入一段含互溶剂的后置酸,～方面可以把反应过的地层及其附近的pH值维持在一个较低水平,减少二次沉淀的产生;同时可用互溶剂来除掉近井地带的缓蚀剂吸附伤害,促进排液和保持地层亲水.提高返排效率是酸化成功非常重要的因素.酸反应后若立即返排,二次沉淀产物如松软的氢氧化铁或氢氧化铝凝胶仍有可能大部分排出地层.但若没有及时返排,则胶状沉淀在高压,高温的地层环境中将结晶成较大的,比胶状物致密的沉淀,此时即使再进行返排也无法将沉淀物冲洗出来.前几年地层-37?能量充足,通常采用汽化活性水返排效果较好.随着地层能量下降,汽化活性水返排效果变差,部分井汽化活性水返排后下泵因腐蚀返工,影响酸化效果. 针对这些问题,研究应用了负压排酸管柱,该管柱主要由负压发生器,Y221一】14封隔器等组成,一趟管柱能够完成酸化,排酸施工.酸化关井反应后,从套管泵入工作液,负压发生器在井底产生负压,使地层内的残酸及反应物及时排出地层,避免地层的二次伤害,提高酸化效果.2007年现场应用11井次,工艺成功率82%,有2口井由于负压发生器内部流道堵塞未成功,措施有效率73%.通过负压反洗井进出口液量对比,大部分井出口液量大于进口液量,说明反洗过程中地层出液,如王西15—8B井酸化后负压返排,负压反洗45m.出液56m,但也有部分井未见到明显效果,同时由于喉管与喷嘴处的最小直径(下转第4JD页)●l86q一.J000U“u【’]靶?40?江汉石油科技20卷表3皮碗封隔器技术参数表表4金属粘滤砂管性能指标的防砂施工程序,从目前应用的10口井来看:平均提高原油采收率2.2%,累计增油5000多吨,增油效益1000多万元;此外,由于管理水平的提高,加快了作业进程并避免了许多井上事故导致的打捞,换器材费用,平均单井节约成本近5万元,共创造经济效益1050多万元,取得了很好的效果.参考文献1朱彩虹,孙辉,等.疏松砂岩稠油油藏防砂方法优选试验研究[J].特种油气藏;2000,(3).(编辑汪孝芝),..●.…--t.…..●?…..●_….’●?…?,●?…-?●?….?●?--_’f?…._●_….?●?.…?●?….?●?….?I?..-●-….?f?…1.●?….?●?….?’?…_-●?…_?●?…??’t…??f●…_lI??一-●_….?●?…??t????●_…??●?…_?It….,f?.…Il_--??●?…._●?…l_●t?,’?●??(上接第37页)只有5mm,如果井筒杂质多,就会出现堵塞现象,影响返排.2下步工艺发展的方向2.1CO增能酸化工艺低渗透油层酸化工艺的核心是油层保护,酸化过程油层伤害的重要因素是地层能量不足.CO增能酸化工艺是在酸化施工时,用泵注法注入一个液态CO段塞或将液体CO:在高压下同酸液混合挤人地层.当液体CO进入地层后,由于温度不断升高,而施工后压力不断下降,液态CO体积不断膨胀,这种膨胀能量将挤推和携带残酸,往往无需抽汲即可排净残酸.2.2暂堵酸化工艺目前酸化存在的另一个问题是增液不增油,由于地层的非均质性,高低渗透层往往同时并存,酸液优先进入高渗透层,对低渗透层的影响很小,酸化的结果往往使水量大增,油量不增.暂堵酸化工艺是在酸化前先注入油溶性树脂对高渗透层进行封堵, 使酸液转人中低渗透层.2.3压裂酸化压裂酸化通常适用于碳酸盐岩地层,国外现在已将该技术引入砂岩地层,先将水溶性有机溶剂和乙氧基化的脂肪叔胺制成的胶凝泡沫剂胶化的泡沫酸注入地层,再将地层压裂,随后将未酸化的泡沫酸注入裂缝,造成非光滑的压裂面.3结论(1)保证低渗透油层酸化效果的基础是地层能量,加强低渗透油层注水,保持地层能量是前提条件.(2)低渗透油层酸化工艺应充分考虑油层保护问题,酸液进人地层后,因粘土矿物引起的膨胀和分散运移,油水乳化产生的酸渣,及由毛管阻力和贾敏效应引起的水锁等伤害因素,很可能使酸化无效, 造成严重的储层伤害,使产量下降.(3)目前低渗透油层酸化工艺相对单一,应解放思想,大胆尝试,积极引进CO增能酸化等新工艺,提高低渗透油层酸化效果. (编辑李智勇)。
防膨剂BHFP-02性能评价及现场应用
防膨剂BHFP-02性能评价及现场应用曹新;王林杰;于兆坤;田初明【摘要】油田大规模注水导致注水井黏土膨胀,无法满足油藏开发过程中的配注量,直接影响到油井的产量.加入防膨性能优异的防膨剂可防止黏土水化膨胀,还可恢复长期注水造成的水化膨胀伤害.试验优选了防膨剂及其用量,考察了防膨剂的防膨性能.结果表明,阳离子季铵盐聚合物BHFP-02防膨效果优异,抗冲刷能力强,BHFP-02防膨剂质量分数3％为最佳用量.分析了防膨剂的防膨机理.通过对防膨剂防膨段塞浓度设计,并在渤海S油田现场施工中采用了三段塞浓度梯度降低处理方式,作业后对注水井黏土起长期保护作用,有效抑制黏土矿物水化膨胀,达到注水井防膨作业的目的.【期刊名称】《精细石油化工进展》【年(卷),期】2018(019)004【总页数】3页(P34-36)【关键词】注水井;防膨剂;梯度降低;段塞【作者】曹新;王林杰;于兆坤;田初明【作者单位】中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津300452;中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津300452;中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津300452;中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津300452【正文语种】中文油田长期大规模注水后，注水井压力上升，无法达到油藏设计的注入量，通常采用酸化解堵措施达到降压增注的目的。
酸化解堵后敏感地层部分矿物表面裸露，注水易发生水化膨胀，需要进行防膨处理，防止地层黏土膨胀堵塞地层孔隙。
通过室内试验优选防膨剂并对防膨剂性能评价，结合现场施工得出防膨剂BHFP-02与注入水混合后无沉淀产生，作业后可有效抑制黏土矿物水化膨胀，对黏土起长期保护作用。
1 室内实验1.1 仪器和原料离心机(转速0～2 000 r/min)、离心管、天平(感量0.01 g)、固体粉碎机(JW-1或同类型产品)。
待检测防膨剂(BHFP-02、BHFP-01、NFP-01)，膨润土，煤油(经无水氯化钙处理)，蒸馏水。
长庆油田樊学作业区低渗透油藏储层敏感性研究
长庆油田樊学作业区低渗透油藏储层敏感性研究摘要：储层保护是油田开发必须研究的课题，而保护储层最主要的就是要搞清楚油层可能的伤害类型，以及伤害的程度，从而采取相应的对策。
在储层伤害评价研究中，储层敏感性评价是最主要的手段之一。
依据行业标准，通过室内试验研究储层”五敏”性，为低渗透油藏开发作出建设性指导意见，本文通过对樊学作业区长8 油藏所进行的敏感性评价实验进行研究分析，明确该储层发生敏感性的条件，为樊学区长8 油藏后续开发的生产操作提供一定的指导性建议。
关键词：低渗透油藏储层保护伤害敏感性油田开发储层敏感性是储层伤害与保护的重要研究内容。
它是一个贯穿油气田勘探开发始终的问题。
研究储层敏感性对指导泥浆配方设计、及时发现有工业价值的油气层、及时进行油气层保护和有效进行增产增注处理等过程，都有着重要意义。
在油气勘探开发的不同阶段，储集层都会与不同的外来流体相接触。
由于外来流体与储集层流体、储集层矿物的不匹配，将导致储集层渗透能力下降，从而在不同程度上损害储集层生产能力。
一、油藏基本概况长庆油田樊学作业区位于鄂尔多斯盆地靠近天环坳陷的伊峡斜坡带，其中的延长组是工区内重要的含油气层段，长8油层组储层以深灰色、灰黑色泥岩和薄细砂岩互层，以砂岩为主，为低孔微裂缝低渗储层，为了充分的保护油藏，提高原油采收率，达到最佳的开发效果。
进行储层的各种敏感性研究是十分重要的。
二、储层敏感性评价1.水敏性分析水敏主要是由于具有膨胀性的粘土矿物遇水引起晶格膨胀或分散堵塞孔喉，造成水敏的主要矿物蒙脱石，绿一蒙混层、伊一蒙混层、降解绿泥石、水化白云母等，通过实验向岩心注入三级地层水，并测定三种地层水矿化度下的岩心的渗透率，通过分析矿化度引起的渗透率的变化分析储层的水敏性。
通过实验数据分析可知：本区的岩心水敏指数最大值为53.0%，最小值为43.3%；属于中等偏弱一中等偏强水敏。
所以在注水开发时需注意注水开发时，应使注人流体矿化度与地层水的矿化度相当。
低渗透油藏大规模长缝压裂技术研究与应用
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６ ． ９
井距、 造长缝 ； 以提高其单井控制储量 、 采油速度、 采 收率并减少钻井井数与投资为 目的。 截止 １ ２月 ３ １日， 完钻 井 ２ ６口（４油 １ １ ２水 ）正 ， 在钻井 ２口（ 油 １ ， １ 水）投产 ２ ０口， 其中采取仿水平
胜利油 田低渗透油藏具有埋藏深、 储层温度高
的特 点 ， 如桩 西油 田桩 ８７块 埋深 超过 ３ ０ｍ， 度 ３ ５０ 温 接 近 １ ０ 渤南 油 田Ｓ 储 层 埋深超 过 ３ ０ ｍ、 度 ５ ℃； ３ ３０ 温 达 １０Ｃ以上 ； 层 自然 产能 低或 无 自然产 能 ， 须 ３￣ 储 必
丰度低， 无法实现经济有效的开发， 为此提 出了大井 距 、 排距 的 布井 理 念 ， 油 、 井 的井 距增 大 ， 、 小 将 水 油 水井 的排 距减 小 ， 现 由油 、 井之 间 点对点 驱替 向 实 水 水井排、 油井排之间的驱替 ， 提高动用程 度和采收
率。
经压裂改造才能达到经济有效开采的 目的 。但由于 储 层受埋藏深度、 压实作用强 等因素影 响， 孔喉细 小 ， 现 为低渗 透 、 表 特低 渗透 特征 。 采用 常规 压裂 ， 裂 缝 有效 支 撑缝 长较 短 ， 压后初 期产 量较 高 ， 压裂 有 但 效期短 ， 产量下降快 。 对于低渗透 、 特低渗透而言 ， 随 着渗 透率 的 降低 ， 增加 裂缝 长度 ， 对提 高单 井增产 倍 数更 为有 利 ， 因此 为 了延长 压裂 有效期 ， 现压后 稳 实 产， 要求 在 一 定 井 网井 距 的条 件 下 ， 可 能造 长 缝 ， 尽 从而 增大 泄油 面积 ， 加油 井产 能 。 增 ２ 渗 透理 论 研究 低渗透油藏开发早期 ， 没有认识到非达西渗流 特征， 井距的确定沿用中高渗透油藏常用的前苏联 确定井距方法 。 该方法考虑经济因素较多 ， 确定的井
低渗油藏注水保护技术研究
低渗油藏注水保护技术研究X冯明华,郝恒泽(中石化胜利油田分公司东辛采油厂,山东东营 257094) 摘 要:低渗透油藏具有孔隙喉道小、泥质含量高、渗透率低等特点。
在注水过程中,注入水与储层里的粘土作用,造成渗流阻力大,注水压力上升。
注水压力高导致低渗油藏长期欠注,油藏采出程度低,是低渗透油藏开发遇到的普遍难题。
本文根据低渗油藏注水损害机理,筛选和研制了适合低渗透油藏的保护剂,该保护剂具有防膨、驱油、润湿反转效果,在莱113-1井应用效果明显,实现了低渗油藏降压增注的目的。
关键词:低渗油藏;注水;保护剂;降压;增注 中图分类号:T E357.6 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)07—0083—02 低渗透油藏一般粘土含量高、孔喉半径小、渗透率低,注水过程中应当注意对储层的保护,防止粘土膨胀、微粒运移等对地层造成的伤害。
低渗透油藏注水保护技术得到国内外普遍重视,1991年,Himes 等研制生产出了低聚合物的新型粘土稳定剂用于处理低渗透地层[1]。
Shar ma B .G.提出用可聚合的超薄薄膜控制孔隙表面的微粒运移[2]。
Burnet t M.L1996年报道了甲酸盐成功用于现场,减轻了粘土膨胀[3]。
降低低渗油藏注水压力,增加注水量,一直是低渗透油田研究的热点问题。
本文针对胜利油田东辛采油厂莱113区块水井欠注问题,综合考虑防膨和降低渗流阻力等因素,开发研制出了适合滩坝砂高泥质储层的注水保护剂,形成了针对高泥质低渗透储层的降压增注技术。
1 试验区块注水现状与储层结构性质1.1 欠注状况分析莱113块储层岩石渗透率低,对注水的水质要求高,自1987年实施注水开发以来,初期吸水能力好,但吸水能力快速降低,导致莱113块长期处于欠注状态。
2010年莱113块有注水井6口,日配注590m 3,日注385m 3,日欠水205m 3,欠注井4口,欠注严重。
1.2 储层结构性质研究莱113-1试验井注水层位为纯上5。
低渗低温低压水敏性储气层压裂改造技术研究与应用
摘要
低渗低温低压水敏性储气层因压裂液快速破胶困难、黏土膨胀水敏伤害严重和压后压
裂液返排动力不足等因素， 使得压裂增产面临诸多难题。针对上述难题进行 了技术攻关， 形成了弱 交联、 低温活化剂与超量破胶剂的低温储层快速破胶技术、 有机盐与无机盐双元体系复合防膨技术 以及高比例液氮全程助排的排液技术。该压裂增产改造技术使牛 １ １ ０ 井头屯河组首次获得工业油 气流 ， 扩展 了三塘湖盆地勘探空间。
维普资讯
２０ ０ ６年 ６月
油 气
井
测
试
第 １卷 ５
第 ３期
低渗低温低压水敏性储气层压裂改造技术研究与应用
陈 作 杨俊年 王志矿 庄维礼 杜长虹
（． １中国石油廊坊分院 河北廊坊 ０５０ ； ２ 吐哈油田分公司勘探事业部 新疆鄯善 ８８０） ６０７ ． ３２２
膨体系起到了稳定黏土与防止膨胀的作用。
３ 压 裂效 果 ．
牛 １１ ０ 井压后 用 １ ｍ油嘴 ， ０ｍ 油压 ４ ２ ＭＰ ， ． ａ 日 产气量 ３ ０ ０ Ｉ ， ． ×１ ｎ 日产油 ２ １ ｎ ， ． Ｉ 头屯河组产
量取得 了突破 。
计算 表明， 头屯河组岩石疏松使支撑剂的嵌入
水敏 Ｉ地层的压裂液体 系之一 ， Ｃ 的汽化温度 生 但 Ｏ
必 须大 于 ３ ｑ 在 头 屯 河储 层 中不 能 汽 化 ， 法 形 ｌＣ， 无
成 Ｃ Ｏ 泡沫流体。线性胶压裂液黏度较低 ， 利于破 胶， 但滤失太大 ， 对储层伤害强 ， 同时对于高砂 比的
［ 作者简介］ 陈作 ， ， 男 工程师 ， 现从事 酸化压裂技术工作 。
４２ ． ３０ ． ２７ ．
流能力 ， 使用石英砂在 ２ ａ ０ ＭＰ 的闭合 压力下 的导 流能力为 １ ． ７ ９ （ 满足不 了储层 的要求。为 ｍ ３ ｍ， 此优选了中密度高导流的宜兴 陶粒 ， 兴陶粒在 ２ 宜 ０ ＭＰ 闭合压力下 的实际导流能力为 ４ ． ｚ ｃ 。 ａ ８ ９／ ｍ ｍ 同时根据模拟计算 ， 支撑铺置浓度要达到 ５ ０ ｇｍ ． ｋ／
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强水敏低渗油藏酸化防膨研究及现场应用吕毓刚;潘海燕;邬国栋;周明;张栌丹;张锋【摘要】For the strong water sensitivity damaging the stratum ,the concentration of 3 wt% XH-F3 anti-swelling agent is selected by single factor in the low permeability reservoir .However ,its anti-swelling rate is not up to the requirements of oil field .The mixture of ethanol and water injection improved the anti-swelling effect (anti-swelling rate of 92 .34%) which meet the requirements of oilfield .The static experiment results show that the core breaking rate is low ,the corrosion rate is also low and the compatibility is good using the anti-swelling technology .Field experiments show that the injection pressure decreased greatly , and the injection volume increased by 3 -5 times after injection of the acid liquid containing anti-swelling alcohol water ,so as to prevent the swelling of clay minerals and achieve the goal of removing block near the well area .%针对石西油田低渗油藏强水敏性伤害储层,油井转注水初期,普遍存在注入压力高、注不进的实际问题,基于黏土矿物的防膨原理和现场防膨经验,为了提高X H-F3防膨剂的防膨效果,采用乙醇与注入水混配,其防膨率得到显著提高,满足了油田指标要求.静态实验结果表明,采用该防膨技术,岩心破碎率低、腐蚀率低,配伍性好.现场实验表明,注入该防膨型醇水配制的酸液,酸化后注入压力大大下降,注水量增加3～5倍,达到了防止黏土矿物膨胀、实现近井地带酸化解堵的目的.【期刊名称】《石油与天然气化工》【年(卷),期】2018(047)003【总页数】4页(P76-79)【关键词】强水敏;防膨剂;静态实验;动态实验;现场应用【作者】吕毓刚;潘海燕;邬国栋;周明;张栌丹;张锋【作者单位】晋中职业技术学院;中国石油新疆油田公司开发公司;中国石油新疆油田公司工程技术研究院;西南石油大学材料学院;中国石油新疆油田公司工程技术研究院;中国石油新疆油田公司采气一厂【正文语种】中文在油田开发过程中，酸化是保持储层能量、实现稳产的一项重要措施。
黏土矿物一直是解除储层伤害研究的关键，尤其是蒙脱石和伊蒙混层矿物具有很强的水化膨胀能力，对强水敏储层造成难以估计的伤害[1-3]。
因此，在酸化过程中，有针对性地筛选出适合油田地层特点的黏土防膨剂，减少储层的水敏伤害，对改善特高含水后期油藏开发效果和提高老油田采收率有非常重要的意义[4-6]。
通过对石西油田低渗油藏强水敏地层潜在伤害类型的分析，首先通过静态实验优选出防膨剂和助剂，并确定防膨剂和助剂的用量，然后通过动态的岩心流动实验和现场试验评价防膨剂的防膨处理效果[7-9]。
针对石西油田低渗油藏强水敏储层特征，酸化效果不理想，酸化后注入性未得到改善，分析原因是残余酸液导致地层黏土矿物膨胀而引起的。
国内外对于这类问题的解决措施是在酸液中加入防膨剂，但采用此方法并未有效抑制黏土矿物膨胀。
采用水与醇的混合液配液，防膨效果能达到油田防膨指标的要求。
1 药品与仪器实验药品：氯化钾、三氯化铝、氢氧化钾、CTAB(十二烷基三甲基溴化铵)、XH-F3(XH-F3防膨剂是由KL无机盐和SL阳离子表面活性剂组成的复合防膨剂)、SB-2(两性离子防膨剂)、盐酸、氢氧化钠、甲醇、无水乙醇、煤油、柴油以及P110型钢片(50 mm×25 mm×2 mm)。
实验仪器：游标卡尺、NP-01页岩膨胀仪、恒温箱、电子天平、岩心夹持器、微量注射泵、回压阀、烧杯、量筒等。
2 实验方法与步骤采用某油藏Y59-3-5井天然岩心、天然岩屑、注入水和防膨剂及其他药品进行评价。
室内静态实验主要进行了防膨率、破碎率、腐蚀率及配伍性的测定；动态实验主要通过岩心流动实验测定渗透率的变化，以评价防膨效果。
2.1 防膨率按SY/T 5971-1994 《注水用黏土稳定剂性能评价方法》测定防彭剂的防膨率。
2.2 破碎率将Y59-3-5井天然岩心放入药剂中浸泡48 h，然后放入20目(840 μm)筛网中，用清水冲冼30 min，烘干、称量，由此评价不同浓度下药剂在岩心上吸附效果，测定岩心破碎率。
2.3 配伍性配伍性按SY/T 5107-2005《水基压裂液性能评价方法》进行测定。
3 结果与分析3.1 防膨性能评价3.1.1 防膨剂的筛选根据某油田某区块低渗强水敏性的特点，充分考虑到注入性问题，选取了XH-F3、SB-2、KCl、AlCl3、KOH、CTAB等小分子的黏土防膨剂，防膨率见表1。
由表1可看出，3%(w)的XH-F3和3%(w)的SB-2防膨效果显著。
其中，XH-F3的效果尤为明显，防膨率接近80%。
XH-F3防膨剂是由KL无机盐和SL阳离子表面活性剂组成的复合防膨剂，兼有短期防膨和长期防膨的效果。
原因主要是季铵阳离子与金属络合离子牢固地吸附在黏土颗粒上，中和了黏土粒子负电荷，减弱水化及分散趋势。
同时，疏水的吸附膜有效地阻止了自由水分子与黏土粒子的接触，抑制了黏土颗粒的水化膨胀[10-12]，极大地降低了对储层的伤害。
但未达到一般油田对防膨的要求(如该油田防膨率要求达90%以上)。
通过静态防膨实验结果可知，单一地加入防膨剂难以满足油田需要。
表1 采用静态防膨实验初选防膨剂(注入水)Table 1 Selection of anti-swelling agent by static anti-swelling experiment (using injection water)防膨剂2 h后的膨胀率/%24 h后的膨胀率/%防膨率/%注入水(空白样)21.4625.093%(w)KCl9.6611.0951.582%(w)KCl+1%(w)CTAB8.229.7859.44 3%(w)XH-F34.405.1479.723%(w)SB-27.658.6563.123%(w)KOH8.039.6715.853%(w)AlCl312.5912.5944.493.1.2 乙醇提高防膨效果为了满足油田的防膨需求，在加入3% (w)XH-F3防膨剂的条件下，采用注入水、乙醇与注入水体积比分别1∶5、1∶4、1∶3、1∶2、1∶1的6个样，测定防膨率，结果见表2。
从表2可看出，随着乙醇与注入水体积比的增加，防膨率增加。
当乙醇与注入水体积比为1∶5时，防膨率达到了84.12%，未达到油田防膨要求。
当乙醇与注入水体积比为1∶4时，防膨率达到了92.34%，满足油田防膨要求。
进一步增加乙醇与注入水体积比，防膨率增加不多。
因而，认为乙醇与注入水的最佳体积比为1∶4。
这与其他一般添加少量普通的防膨剂在醇水中有比较好的防膨效果不一样，主要是由于大量的蒙脱石和伊-蒙混层导致在单一地层水中防膨效果不明显，只有既减少水进入储层，同时抑制储层伊-蒙混层膨胀，才能共同提高防膨效果。
表2 乙醇与注入水配比对防膨率的影响Table 2 Effect of the ratio of ethanoland injected water on the anti-swelling rate 乙醇与注入水体积比2 h后的膨胀率/%24 h后的膨胀率/%防膨率/%注入水4.405.1479.721∶53.554.5484.121∶42.702.2292.341∶32.542.0993.981∶22.3 81.9794.651∶12.351.9794.65以下实验均以3% (w)XH-F3防膨剂、乙醇与注入水体积比为1∶4的溶液作为母液进行。
3.2 破碎率破碎率实验主要用于评价溶液对黏土的稳定效果，以及对多孔介质端面的堵塞效应。
破碎率的测定结果见表3。
由表3可看出，油藏的双二段地层岩心在防膨剂溶液的浸泡实验中破碎率损失很小。
总的说来，随着防膨剂质量分数的增加，破碎率下降。
3%(w)～4%(w)XH-F3防膨剂的岩心破碎率较小，从经济角度考虑，采用3%(w)的XH-F3防膨剂。
表3 不同浓度的防膨剂对岩心破碎率的影响Table 3 Effect of different concentration of anti-swelling agent on core breaking rate防膨剂w/%时间/h浸泡前岩心质量/g浸泡后岩心质量/g破碎率/%清水486.235 46.21360.350XH-F32486.398 56.386 70.184XH-F33484.532 74.531 00.038XH-F34485.631 25.629 70.0273.3 配伍性的测定XH-F3溶液与地层水、注入水、15 %(w) HCl、l % (w)NaOH 的配伍性实验结果见表4。
从表4可知，XH-F3分别与地层水、注入水、酸液及碱液混合后，未见任何沉淀和悬浮物，且溶液清澈透明，表现出较好的配伍性。
表4 XH-F3的配伍性实验Table 4 XH-F3 compatibility experiment药剂地层水注入水15 %(w)HCl1%(w)NaOHXH-F3良好良好良好良好3.4 动态防膨实验将岩心做成标准岩心块，然后将其胶结在岩心筒中，饱和地层水，然后注药剂溶液或注入地层水，测试其渗透率的变化，评价防膨剂溶液的防膨效果，结果见图1。
从图1可看出，注10 PV注入水时，强水敏油藏地层岩心渗透率迅速下降；3(w)%XH-F3的醇水混合溶液注入10 PV时，渗透率损失较小。
该结果与静态防膨实验结果是一致的。
综上所述，单一加入防膨剂，防膨效果达不到该油田防膨率要求。