油井酸化转向剂在吉林油田的应用

王宪峰，胡之力

（1.吉林油田公司 新木采油厂，吉林 松原 138000；2.吉林省环宇石油装备技术服务有限公司，吉林 松原 138000）

油水井酸化是油田开发过程中不可缺少的增产措施之一。目的是解除近井地带的损害，以提高油井产量和水井的注入能力。对于长期开发的油水井，在非均质地层中存在着水窜通道和大孔道，在酸液注入过程中，酸液沿大孔道和裂缝中指进，中低渗透层位不受效。为增大酸液在地层的覆盖率和多层酸化的目的。较适用的方法是加入酸液转向剂-即暂堵剂，使油井各层渗透率接近一致，酸液能进入需要酸化的地层，达到全井酸化的效果。为此，选择高效、廉价的酸液转向剂是油水井酸化的研究课题之一。

吉林油田油水井酸化是主要增产措施之一，酸化工艺中采用不同种类的酸液转向剂，取得了较好的酸化效果和经济效益。

1 酸液转向剂的作用原理

在笼统酸化过程中，根据流动阻力最低原理，酸液主要进入裂缝发育和高渗透层位，大孔道为主要产水层，不需要酸化。过多进入酸液易产生二次伤害。而中低渗透层酸液进入较少或根本不能进入，即使对单一层酸化，由于层内渗透性差异，酸液也优先进入高渗透层位，中低渗透层进入较少，大大影响酸化效果。为解决上述矛盾，达到各层位均匀布酸目的，酸化过程中，注酸液转向剂-暂堵剂，优先进入高渗透层的酸液转向剂，对高渗层产生暂时封堵，使不同层位的渗透能力接近相等，使后续注入的酸液，均匀进入各油层，从而提高了酸化效果。

转向剂对地层暂堵机理不同，粉末状的酸液转向剂对地层暂堵作用是在高渗透层和裂缝的表面上建立滤饼，从而起到暂堵作用，颗粒状转向剂在地层中产生桥堵作用或对炮眼产生封堵作用。泡沫转向剂在地层中形成泡沫，优先进入高渗透层，利用泡沫的贾敏效应，起到酸液转向作用。不同的酸液转向剂分别具有可水溶性或油溶性的特点,当酸化结束后,可自行溶解,不对地层产生损害;对于泡沫酸液转向剂,在地层中存在一定时间会自行消泡。

作为酸液转向剂，首先要注入方便，对高渗透层能起到暂堵作用，二是完成酸液转向作用后，能自动解除对地层的暂堵，不对地层产生二次损害。

2 不同种类酸液转向剂的应用

酸液转向剂种类较多,主要是水溶性转向剂、油溶性转向剂、酸溶性转向剂、碱溶性转向剂、双溶性转向剂等。吉林油田酸化中常用的酸液转向剂主要有3大类：水溶性转向剂、油溶性转向剂、泡沫转向剂等。

2.1 水溶性转向剂

DXS-1型酸液转向剂为水溶性酸液转向剂。该剂由水溶性高分子、交联剂、填充剂等制成，根据需要，制成不同粒径的颗粒。

该产品在常温水中，溶解速度极慢，DXS-1型酸液转向剂的水溶液加温到70℃以上时，6h后大量溶解，12h后基本完全溶解。该类酸液转向剂在6h后不能起到暂堵作用。该转向剂可在70℃以下地层中应用。吉林油田油井酸化注酸过程一般不超过3h，所以完全可满足酸液的施工过程所需要的时间。

DXS-1型酸液转向剂用量少，主要对井筒炮眼产生封堵。每米油层用量一般在3～5kg左右。同时，该剂密度1.03g·cm-3,可在液体中悬浮。尤其是在流动过程中，不会出现沉积的现象。

注入工艺：在酸泵出口处，加入一个特制的射流装置，按油层厚度计算用量，将设计量的酸液转向剂射入酸化井中。

该酸化转向技术在2005年3月，在吉林油田新民采油厂+53-21井首次应用。酸化前试挤油井清洗剂，注入压力为零，说明地层存在高渗透层。按每米油层5kg，加入DXS-1型酸液转向剂后继续注入酸液，压力上升至10MPa。直到施工结束。说明转向剂在高渗透层产生封堵，提高了酸液的覆盖率。酸化后，油井产量由酸化前产量3.3/2.5提高至11.3/6.1,日增油3.7t。累计增油538t，有效期13个月。

DXS-1型酸液转向剂于2005年至2009年，在吉林油田新民、新立等采油厂油井酸化应用96井次，有效率达88.5%。

2.2 油溶性转向剂

2.2.1 蜡球 蜡球酸液转向剂直径2～3mm球形颗粒，由不同软化点石蜡和添加剂制成，质地较软。可在原油中和一定温度下溶解。根据不同地层温度，采用不同软化点蜡球。该转向剂密度小，易于在液体中悬浮。在原油中，12h可完全溶解。对地层无损害。该转向剂主要是封堵井筒炮眼和裂缝，每米油层用量5～7kg。注入时，按设计量在酸泵的入口处，用漏斗加入泵入地层。该剂于2004～2006年分别在新民采油厂、吉林省石油天然气有限责任公司进行油井酸化22井次，酸化效果较好，加入转向剂较不加转向剂的酸化油井相比，平均单井酸化提高产量30%以上。但由于该剂价格昂贵，使用受到限制。

2.2.2 油溶性树脂 油溶性树脂也是吉林油田常用的酸液转向剂，有不同的软化点，分别为90℃和120℃。油溶性树脂可根据油井需求，制成不同粒径的粉末。该剂密度小，易于注入。在原油中12h后可溶解90%以上。可自行解堵。泵入方法同蜡球。该酸液转向剂是通过在裂缝和大孔道中形成滤饼，以达到封堵效果。该转向剂每米油层用量为10～20kg。该类转向剂成本较低，加入工艺简便，在2006年以来在吉林油田油井酸化应用较多的酸液转向剂。是吉林油田新民采油厂、新立采油厂、扶余采油厂、吉林省石油天然气有限责任公司等油井酸化的主要酸液转向剂之一。据不完全统计，应用井次在300口以上，有效率79%。

2.3 泡沫转向剂

泡沫转向剂的转向原理是：在油井酸化施工过程中，注入气体和起泡剂，在泵入过程中，形成泡沫。根据流动阻力最低原理，注入的泡沫液优先进入大孔道和高渗透层，并形成较高的的压力。泡沫在油层孔隙中产生贾敏效应，达到封堵高渗透层的目的。使后续流体转向。达到均匀布酸的目的,同时可增加地层能量，为一种增能酸液转向剂。

泡沫转向剂多以N2、CO2等为气源。在酸化过程中，需要相应的注气设备，且注入价格较高，大大增加酸化的成本。从经济效益方面考虑，应用受到了限制。

吉林油田近年来研制了自产气泡沫酸化，自产气泡沫酸化是利用可溶性小分子有机酸盐，该物质在酸液中或在57℃分解产生气体。产生的气体主要为CO2，气体与注入液中的起泡剂形成稳定的泡沫。起到泡沫转向作用。副产物为可以起到防膨作用。由于气体的产生，增加了地层的弹性驱动能量，并利于酸液的返排，同时，CO2还具有原油降粘的作用。所以采用该体系酸液转向，起到了一剂多能的效果。该类酸液转向剂，施工过程在前置液加入了产气剂和起泡剂，即可完成酸液转向。大大简化了泡沫转向的施工过程，降低了泡沫转向的施工成本。

该技术在2008年首次在新民采油厂+13-08、+59-029和+33-06[2]等3口油井进行了泡沫酸化转向技术，酸化时注入压力升，高酸化后产量明显增加。该技术在吉林油田新民采油厂应用18井次、新木采油厂6井次、新立采油厂16井次、亿阳油田8井次，均取得了较好的酸化效果。

3 酸液转向剂的加入时机

根据不同酸化井，酸液转向剂应实时加入。吉林油田油井酸化多为不动管柱酸化，判断酸化过程中是否加入转向剂和何时加入酸液转向剂。通常是通过酸化前对酸化井进行试挤来完成。

试挤的目的：酸化前，对井筒清洗是保证酸化效果的一个重要步骤。试挤过程首先是对井管进行清洗过程，提高酸化的效果。试挤的另一个目的就是对酸化井地层非均质性进行判断。通过试挤压力变化情况，来判断暂堵剂加入时机。

试挤大致分为3种情况：（1）试挤时，油井压力不升高或很低，通常低于该区块的平均注入压力。说明该井存在大孔道和裂缝，或地层亏空严重；（2）注入一定量时压力先升后降，说明试挤液将近井地带脏物替入地层后，试挤液进入大孔道和裂缝；（3）试挤过程中压力逐渐升高。

对第一种情况，在油井进行酸化前，首先投入酸液转向剂，以暂堵高渗透条带和裂缝，保证酸液进入在各层段均匀布酸。在吉林省石油天然气有限责任公司酸化施工井试挤多为该类情况，一般注入10方以内试挤液注入压力为零。说明该区块地层亏空较严重，存在裂缝和大孔道，为此，酸化前就加入酸液转向剂。

对第二种情况，酸化过程中按施工程序施工，当注入压力降低后，实时加入酸液转向剂，从而达到提高酸液覆盖率的目的。在新民采油厂、新立采油厂此类情况较多，在酸化施工过程中，根据注入工作液时压力的变化，实时加入酸液转向剂。

对第三种情况，如酸化整个过程，注入压力不降低，可不加酸化转向剂，对于含水超过70%的油井，要实时加入转向剂。

为保证酸化效果，试挤液中采用地层水，并加入助排剂和黏土防膨剂，以防止对地层损害。

4 结语

（1）由于地层的非均质性，在笼统酸化过程中，应考虑加入酸液转向剂。根据不同地层情况，选择不同类型的酸液转向剂。

（2）不同酸化井，酸液转向剂加入时机不同，在酸化前，通过对酸化井试挤情况决定加入转向剂的时机-即实时加入酸液转向剂。

（3）自产泡沫酸化的施工过程与酸化工艺相同，施工方便，增产效果最好。建议酸液转向剂的应用应以泡沫转向剂为主，尤其是对薄油层酸化，固体类转向剂进入地层量不好控制，对地层易产生伤害。泡沫转向剂对地层伤害小，并能起到增能的作用，会大大提高酸化效果。

［1］胡之力，等.油田化学剂及应用［M］.长春：吉林人民出版社，1998.166-204.

［2］胡之力，等.自产气泡沫酸酸化技术［J］.石油钻采工艺,2010,（1）:85-88.

［3］陈绪清，等.油溶性暂堵剂YRC-1的性能及应用研究［J］.西南石油大学学报（自然科学版），2009，（10）:19；39;142.

［4］米卡尔J.埃克诺米德期、肯尼斯G.诺尔特著（张保平，等译）.油藏增产措施［M］.北京：石油工业出版社，2002.703-710.