复杂压力体系疏松砂岩低效井酸化增产技术

刘晓宾，和鹏飞，宋尹东，马伟云，王 硕

（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300452）

复杂压力体系疏松砂岩低效井酸化增产技术

刘晓宾，和鹏飞，宋尹东，马伟云，王 硕

（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300452）

酸化作业作为油井解除近井地带污染的重要手段，在渤海油田应用十分广泛，目前应用最多的是笼统酸化，通过将酸液挤入地层，与近井地带的胶质、黏土等反应，疏通地层孔道，达到增产的目的。但对于地层非均质性强的地层，酸液容易进入渗透性好的地层，对堵塞层位无法实现解堵；疏松砂岩经酸液浸泡易垮塌造成地层出砂等风险。

复杂压力体系；疏松砂岩；酸化增产；渤海油田

渤中28-2南油田的主力含油层位为明下段，储层属于中弯度曲流河沉积，具有典型“泥包砂”特征，岩性一般较细，分选差，主要为细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩。黏土矿物含量以伊/蒙混层为主，且蒙脱石含量在伊/蒙混层中占65%。孔隙度分布范围12.6%～39.7%，平均31.6%，渗透率分布范围11.0 mD～6 820.0 mD，平均1 787.0 mD，储层具有高孔高渗的储集物性特征[1-3]。

A36S1井为一口老井眼侧钻井，射孔段共四层，其中上层、中上层为同一砂体（以下简称A砂体），下层、中下层为同一砂体（以下简称B砂体），能够实现分层开采，钻后配产61 m3/d～71 m3/d（产油）。前期返排产油量低，生产压差大，两砂体的地层压力差别大。

A36S1井通过对不同压力体系的层位分别进行酸化作业，使笼统酸化能够有效解决不同压力体系的层位解堵问题，通过优化酸化配方，控制酸液返排速度，有效解决疏松砂岩地层酸化后地层易出砂，出水的问题。通过恢复亏空地层压力，实现不同层位的同时生产[4-9]。

1 完井工艺参数

1.1 钻完井工程数据

1.1.1 套管参数 A36S1井9-5/8quot;套管侧钻8-1/2quot;井眼，下入 7quot;套管（23ppf，BTC），套管外径 7quot;，壁厚8.05 mm。全井段采用“G”级纯水泥进行封固，水泥密度1.75 g/cm3。

1.1.2 射孔参数 A36S1井射孔器材参数（见表1）。

1.1.3 完井施工工艺 A36S1井射孔后单独下一趟负压返涌管柱，设计负压值2 379 kPa，返涌放喷30 min。采用4-1/2quot;优质筛管+20/40目陶粒砾石充填防砂方式。使用1.03 g/cm3的隐形酸完井液，完井期间累计漏失完井液280 m3。

1.2 A36S1井返排情况

1.2.1 返排运行情况 A36S1井完井作业结束后进行返排，计量产油26.2 m3/d（产液50.4 m3/d，含水48%），生产压差4.05 MPa。每个砂体单独返排，A砂体产油20.8 m3/d（产液 27 m3/d，含水 23%），生产压差 3.49 MPa。B砂体产油8.2 m3/d（产液41.2 m3/d，含水80%），生产压差5.14 MPa。

1.2.2 污染原因分析 A36S1井泥质含量15%，储层矿物质在外来流体侵入后，易水化膨胀堵塞筛管。根据前期数据统计，同层位油井在生产过程中均检测出悬浮物和地层砂，表明BZ28-2S油田普遍存在着储层黏土矿物膨胀、脱落，颗粒运移严重的情况。

钻完井作业期间，漏失到地层的工作液，对储层产生受冷伤害影响，可能会有蜡质、胶质沥青质等有机质析出，堵塞孔道，造成产能低。

分析认为：

（1）在外来流体侵入过程中易发生黏土膨胀、微粒运移、原油乳化造成部分井段污染；

（2）A36S1井原油含蜡量高、胶质高，可能存在有机堵塞。

（3）外来流体与地层水的不配伍，可能形成无机垢。

1.3 酸化解堵作业难点分析

1.3.1 层间压力差别大，笼统酸化效果差 根据测地层静压数据，A油层地层压力6.41 MPa，折合地层压力系数0.69；B油层地层压力8.55 MPa，折合地层压力系数0.93。由于储层之间压差较大，进行笼统酸化难以达到解堵效果。

1.3.2 疏松地层易出砂，酸化配方选择难 在酸化过程中，酸液能够溶解储层岩石胶结物产生微粒，同时生产排液加速了这些微粒运移，容易导致地层出砂，堵塞在井筒、射孔孔眼等处；同时，迁移的黏土矿物堵塞孔隙和喉道，增加了渗流阻力，影响酸化效果，严重的甚至导致地层出砂、出水。

表1 射孔器材参数表

表2 酸液体系实验与优选

1.3.3 地层压力亏空造成的地层出砂 开发过程中储层流体压力不断下降并导致上覆压力逐渐转嫁给地层。当该压力改变积累并超过临界压降后，就会破坏地层结构，导致渗透率下降和大量出砂。

2 技术思路

2.1 分层酸化避免层间干扰

常规笼统酸化，容易导致酸化不均匀，大部分酸液会进入到渗透率高、压力系数低的A油层，而对B油层无法起到酸化作用；最终可能导致A油层出砂，而B油层未得到有效解堵。

A36S1井生产管柱下入Y型分采管柱，每层均可通过滑套实现开关。采取分层酸化措施，先关闭A油层的生产滑套，单独对B油层进行酸化作业，单独返排酸液，能够有效达到酸化效果，且避免残酸进入到A油层。再关闭B油层生产滑套，对A油层进行酸化和返排作业，能够控制A油层的酸化半径和反应时间，防止酸液过度侵入造成地层出砂。

2.2 优化酸液体系和规模，防止地层出砂

2.2.1 酸液体系选择（见表2） 根据岩屑溶蚀实验数据分析，认为使用10%HCl+8%HBF4作为主处理液对储层进行解堵处理较好。

2.2.2 酸液规模设计 按照常规笼统酸化流程进行设计，酸液段塞先后为清洗液、前置液、处理液、顶替液，段塞作用及配方（见表3）。

表3 段塞设计表

根据完井液漏失量计算，结合邻井笼统酸化作业经验，优选各段塞的处理半径，并计算段塞液量，保证酸液处理半径达到预期效果，有效解除地层污染，避免过度酸化导致地层出砂。

2.3 亏空严重地层先补充地层压力后进行酸化作业

A油层压力系数低，亏空严重，酸化作业后容易导致出砂；先通过同层位注水井进行注水，六个月后地层压力恢复至8.1 MPa（折合压力系数0.88）；再对A油层进行酸化作业，同时结合B油层酸化效果，对A油层酸化配方进行优化，有效解除堵塞。

2.4 实施效果

A油层酸化作业后，单独计量产油10 m3/d（产液28 m3/d，含水64.3%），生产压差3.5 MPa；B油层酸化后，单独计量产油95.3 m3/d（产液103 m3/d，含水7.5%），生产压差1.5 MPa。A36S1井酸化后产量达到105 m3/d，是酸化作业前产油量的4倍，同时，该井生产运行稳定，未出现地层出砂的情况。

3 结论

A36S1井同时开发两个油层，且层间压力差别大，单独对每个油层进行酸化作业，能够有效避免层间干扰，酸化作业达到预期效果。

A油层地层压力亏空严重，通过注水井补充地层压力后，再进行酸化作业，能够有效避免地层出砂，避免由于酸化作业造成的地层出砂。

A36S1井进行两趟笼统酸化作业，作业前通过对岩屑进行溶蚀实验确定酸液配方。先对物性较差的B储层进行酸化作业，根据实际作业效果，调整酸液配方及规模，再对主力产油层A储层进行酸化作业，实现酸化作业效果最优化。

［1］周心怀.渤中28-2南油田成藏模式及其勘探意义［J］.中国海上油气，2012，24（5）：1-5.

［2］彭文绪，孙和风，张如才，等.渤海海域黄河口凹陷近源晚期优势成藏模式［J］.石油与天然气地质，2009，30（4）：510-518.

［3］张建民，王梦琪，王月杰，等.渤海湾盆地渤中28-2南油田群鸟足状浅水三角洲识别与沉积演化［J］.中国海洋大学学报（自然科学版），2017，47（9）：77-85.

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［9］和鹏飞，袁则名.海洋油气开采低产水平井同层侧钻技术的分析与实践［J］.海洋工程装备与技术，2017，4（2）：69-73.

The technology of acid stimulation for loose sandstone and complex pressure system

LIU Xiaobin，HE Pengfei，SONG Yindong，MA Weiyun，WANG Shuo
（CNOOC EnerTech-Drillingamp;Production Co.，Tianjin 300452，China）

Acid job,as one of the important ways to remove pollution near wellbore area for oilwell,they are widely used in Bohai oilfield.The most current application is general acidification.By squeezing the acid into the stratum and the glia and clay in the near well,the formation channel is dredged to achieve the aim of increasing production.However,in the stratigraphic strata with strong heterogeneity,the acid can easily enter into the permeable stratum,which can't solve the blocking layer.The risk of formation sand is caused by the collapse of loose sandstone.

complex pressure system；loose sand；acid stimulation；Bohai oilfield

TE357.2

A

1673-5285（2017）11-0056-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.11.013

2017-10-26

刘晓宾，男，山东人，工程师，毕业于哈尔滨工业大学环境科学专业，学士学位，主要从事海洋石油完井技术监督工作。