粘弹性自转向清洁酸化液在双河油田的应用

许惠林，孙永旭，赵 林，余庆中，张燕利，李 影

(中石化河南油田分公司石油工程技术研究院，河南南阳 473132)

粘弹性自转向清洁酸化液在双河油田的应用

许惠林，孙永旭，赵 林，余庆中，张燕利，李 影

(中石化河南油田分公司石油工程技术研究院，河南南阳 473132)

针对双河油田稀油老区注水井层位多、夹层薄、层间吸水能力差异大等问题，利用粘弹性表面活性剂在酸液中表现出的粘弹性，以及破胶完全、对地层清洁无伤害的特点，通过配伍性、流变性、缓速性、转向分流性等室内评价实验找出了最优化的粘弹性酸化液体系，能够对渗透率存在差异的低渗透岩芯进行改造.

粘弹性;清洁酸化液;应用;评价实验;双河油田

目前双河油田稀油老区的挖潜对象主要是厚油层内的中低渗透层.由于稀油老区注水井层位多、夹层薄、层间吸水能力差异大，目前主要采用机械转向细分酸化技术和化学暂堵剂暂堵酸化工艺技术，这些技术在提高油田注水开发上取得了一定成果，但是仍然不能满足当前的酸化增注要求，欠注问题仍然严重.通过调查分析发现，目前采用的转向酸化技术仍然存在一些不足，主要体现在:①一些大厚层内储层渗透率差异较大，但无法用机械方式分隔，致使大厚层内的中低渗透段无法得到有效改造;②化学暂堵剂由于耐压性能、恢复率等问题也不能很好满足中低渗透层酸化改造要求，造成这些井层措施效果差.针对上述问题开展了粘弹性自转向清洁酸化液的研究和现场应用，有效地解决了非均质储层的欠注问题，取得了较好的增注效果.

1 粘弹性清洁酸化液的作用原理

所选用的粘弹性清洁酸化液是利用粘弹性表面活性剂在酸液中表现出的粘弹性，以及破胶完全、对地层清洁无伤害的特点，实现酸液对非均质储层的选择性酸化［1－3］.同时利用该酸液体系在常温和储层温度下均具有较低表面张力、能够有效降低储层毛管力、提高液体渗流效果、具有较好表面活性剂的特点，降低注水压力，进一步提高注水井的酸化解堵效果.

2 粘弹性清洁酸化液体系研究

粘弹性酸液体系的设计和选择是转向酸化成功且有效的关键.在配方设计时，除考虑有效解堵、配伍性和对储层的低伤害等要点以外，还要考虑粘弹性酸化液的粘度变化特点、酸液质量的稳定性和深部解堵等因素.因此对选用的粘弹性酸化液的腐蚀性、缓速性、转向能力、表面张力等性能进行室内性能评价实验.

2.1 配伍性实验

粘弹性表面活性剂与酸液配伍性的好坏直接影响到粘弹性清洁酸化液的性能，为此进行了配伍性实验，把几种优选的粘弹性表面活性剂和各种添加剂及酸液进行复配，常温下静置24 h后，得到实验结果如表1所示.H－VCA3粘弹性表面活性剂体系和酸液体系配伍性较好，与酸复配后的粘度能够达20 mPa·s以上，能够适应现场酸化配制要求.因此将H－VCA3和优化的酸液体系进行复配，并进行了粘弹性酸化液配方性能评价实验.

表1 样品加酸后在不同温度下运动粘度测试结果Tab.1 Test result of sample’s viscosity added with acid under different temperature

2.2 流变性实验

为了观察粘弹性酸化液在施工过程中粘度的动态变化情况，用M5600耐酸高温高压流变仪进行了粘弹性酸化液的表观粘度测试，结果如图1所示.可以看出，随着温度的升高，酸液的粘度随之增加，粘度可达到60 mPa·s，当达到一定温度后，粘度开始缓慢降低.结果表明，该粘弹性酸化液配方体系能够适用于该油田不超过90℃的非均质储层酸化要求.

图1 优选的粘弹性酸化液流变性实验曲线Fig.1 Rheological characteristics experiment curves of optimum viscoelasticity acidizing fluid

2.3 缓速性能评价

把粘弹性酸化液与不同浓度的缓蚀剂在恒温90℃的条件下进行N80钢片腐蚀率实验，优选出最适宜的缓蚀剂加入量.通过长岩芯流动实验检验粘弹性酸化液的缓速性能、酸液对地层二次伤害大小(如图2所示)，可以看出粘弹性酸的长岩芯在第一测试段渗透率增加了4倍，后两个测试段渗透率分别增加了1.7倍和1.5倍，表明该酸液体系的缓速性好，对岩芯的二次伤害小.

图2 粘弹性酸化液长岩芯流动实验曲线Fig.2 Long core fluidity experiment curves of viscoelasticity acidizing fluid

2.4 转向分流性能评价

用优选的粘弹性酸化液体系进行了转向性能评价实验，即将两块低渗透率岩芯并联，然后注入粘弹性酸液进行岩芯流动实验.实验结果如图3所示，两块岩芯酸前渗透率分别为10.9 md和56.6 md，而酸后渗透率分别为18.61 md和63.97 md，低渗岩芯均得到改造，说明粘弹性酸具有较好的分流转向性能.

2.5 施工工艺确定

针对储层非均质明显，吸水存在差异的注水井，利用粘弹性酸化液的分流转向性，采用如下注入工艺:前置液→主体处理液→粘弹性酸化液→前置液→主体处理液→后置液→顶替液(或活性水)→关井反应→气举返排残酸(或反洗井直接注水).

3 现场应用效果

从2009年9月至2010年6月累计现场应用4井次，施工前后效果统计结果见表2.从4口井的施工效果看，措施后注入压力平均下降6 MPa，并且都达到配注要求，取得了很好的酸化增注效果.

图3 分流转向岩芯流动实验Fig.3 Diverter acidizing fluidity experiment of cores

表2 粘弹性酸化液施工井效果统计Tab.2 Effect statistics of viscoelasticity acidizing fluid in injection wells

4 结论与认识

(1)优选出的粘弹性清洁酸化液体系具有缓速、与地层流体配伍性好、破胶性好等特点;

(2)优选出的粘弹性清洁酸化液体系在低酸性条件下具有较好的粘度，能够对渗透率存在差异的低渗透岩芯进行改造，采用段塞式注入工艺可以更好地改善低渗透层;

(3)通过现场应用该粘弹性酸化液体系，说明该体系能够有效地提高地层的渗透性，有效期长，收到了良好的增注效果.

［1］ 赵增迎，杨贤友，周福建，等.转向酸化技术现状与发展趋势［J］.大庆石油地质与开发，2006，25(2):68－71.

［2］ 郑云川，赵立强，刘平礼，等.粘弹性表面活性剂胶束酸在砂岩储层分流酸化中的应用［J］.石油学报，2006，27(6):93－96.

［3］ 郭拥军，李健.粘弹性表面活性剂溶液及其在油田中的应用潜力［J］.日用化学品科学，1999(4):29－33.

Application of Viscoelasticity Self-Diverting Clean Acidizing Fluid in Shuanghe Oilfield

XU Hui-lin，SUN Yong-xu，ZHAO Lin，YU Qing-zhong，ZHANG Yan-li，LI Ying

(Petroleum Engineering and Technique Research Institute，Sinopec Henan Oilfield Company，Nanyang473132，China)

The water injection wells which are in thin oil old liberated area of Shuanghe Oilfield have many formations，thin interbed，and large differences in absorbing capacity of interlayer.To solve these problems，take advantage of viscoelastic surfactant which has viscoelasticity in acidizing fluid，characteristics of gelout completely，and no harm to formation cleaning，to find the best viscoelastic acidizing fluid system through laboratory evaluation test of compatibility，rheological property and diversion flow property.This system can reform low permeable rock with different permeability.

viscoelasticity;clean acidizing fluid;application;evaluation test;Shuanghe Oilfield

TE349

A

1007－0834(2011)02－0029－03

10.3969/j.issn.1007－0834.2011.02.010

2011－03－14

许惠林(1970—)，男，江苏常州人，中石化河南油田分公司石油工程技术研究院高级采油工程师.