特超稠油藏裸眼水平井泡沫酸洗工艺技术的应用

闫广域 刘宇洋 姜 慧 鲍 霞

①长江大学石油工程学院 ②长江大学地球科学学院 ③胜利油田石油开发中心

在疏松砂岩油藏开发中，消除泥浆滤饼和钻井对油层的伤害，是一个具有挑战性的课题。郑411块属超稠油油藏，自1984年钻探到2003年直井采不理想，2007年开展裸眼水平井开发试验，采用酸洗消除泥浆滤饼和钻井对油层的伤害，取得了一些经验和认识。

郑411块位于胜利油田郑家-王庄油田西部，主力含油层系沙三上，砂砾岩体，油层埋深1280～1425米，孔隙度32.8%～34.0%，渗透率4910×10-3μm2～7278×10-3μm2，地层温度65 ℃～68 ℃，压力系数为0.98～1.0，属于常温、常压系统，80 ℃时原油粘度5020 MPa·s～60980 MPa·s（50 ℃下原油粘度最高为80×104MPa·s），是具有边、底水的高孔、高渗、特超稠油油藏。自1984年钻探到2003年，先后开展冷采试油、常规热采、SAGD先导试验，终因原油粘度高、边底水强、出砂、井深等不利因素的综合制约，一直无法动用。2007年开展裸眼水平井完井、配合蒸汽吞吐开发试验，平均酸洗水平段长180 m，为该类油藏解除钻井污染提供了宝贵的借鉴经验。

1 污染伤害分析

郑411块水平井主要具有以下伤害[1]：①钻井液固相浸入伤害。室内模拟实验显示，当固相颗粒进入岩心约为1 cm～4 cm时，井壁表面厚度约3 mm泥饼，出现堵塞地层，储层物性越好，其对地层的伤害越严重；②钻井液的滤液对储层造成伤害。钻井液的滤液与地层流体不配伍，易产生沉淀或者乳化堵塞；③乳化堵塞。外来的流体与地层原油在一定地层条件下易形成乳状液，形成乳状液堵塞。

2 酸洗工艺技术应用

2.1 技术难点

比同类储层条件下的直井酸化相比存在难点：①水平井井身结构比较复杂：水平井段长，难实现全井段均匀布酸，残酸返排的难度大；②稠油：酸化后高温注气、焖井作业极易形成有机残渣，对地层进行二次伤害；③腐蚀：酸化工艺后的高温注气、焖井环境加剧残酸对井内管柱的严重腐蚀。

2.2 酸洗管柱设计

井下管柱组合（由下及上）：丝堵＋防砂服务器＋充填防砂装置＋增阻器＋酸洗封＋油管。

2.3 常规酸洗工艺技术

（1）应用情况。常规酸洗4口井。第一步：首先替入油层清洗剂、前置酸，并清洗井筒泥浆、泥饼；第二步挤入剩余前置酸和主体酸，冲洗井筒和近井地带，减少二次污染，主体酸处理泥饼和地层颗粒；第三步：关井反应40 min～60 min；第四步：放喷；第五步：活性水反循环洗井排残酸。

（2）应用效果。常规酸洗4口井，第一周期平均注气压力18.5 MPa，平均采注比0.84，平均油气比0.742。

表1 常规酸洗第一周期生产情况统计表

2.4 泡沫酸洗工艺技术的应用

泡沫流体是由不溶性或微溶性的气体分散于液体或者固液混合流体中所形成的分散体系，泡沫中气相一般是N2、CO2或空气，郑411区块酸洗工艺中采用的泡沫气相是空气。

（1）酸液体系的优选。新投裸眼水平井，其主要矛盾是钻井泥浆的污染。通过对堵塞类型与解除酸液体系的数据对比及试验分析，我们选取常规酸液体系“盐酸＋土酸”作为泡沫流体酸化的主体酸液。

（2）泡沫酸洗工艺技术的主要特点。郑411块特超稠油裸眼水平井由于井身结构复杂，泡沫酸洗技术具有以下优势：①暂堵、分流效果好，酸液分布均匀；②能长时间保持较高活性，具有深部缓速酸的功能；③表面张力较低，泡沫携带能力强，返排效果好；④腐蚀速率较低，酸液对井内管柱腐蚀影响小。

（3）现场应用。现场实施3口井，以郑411－平79井（水平段长196m）为例分析。

酸洗工艺设计（井筒容积为35 m3为设计依据）如下所示。

预处理液：2%NH4CL＋有机防膨剂＋油层清洗剂＋本地热污水（大于80 ℃），替出管外环空的泥浆初步清洗管壁，清洗残留在井壁附近的重质组分；设计用量40 m3。

前置酸量：9%HCL＋缓蚀剂＋有机防膨剂＋互溶剂＋铁稳剂，清除地层中的钙、镁离子，驱替地层中的地层水，防止形成氟硅酸沉淀，保持地层酸性环境；设计前置酸用量为10 m3，为裸眼段环空体积的2～3倍。

主体酸：9%HCL＋2%HF+缓蚀剂＋有机防膨剂＋互溶剂＋铁稳剂，溶蚀井壁附近泥饼；设计用量20 m3，为裸眼段环空体积3～5倍。

顶替液、循环洗井液：2%NH4CL＋1%助排剂＋本地热污水（大于80 ℃），设计用量40 m3。

（4）应用效果对比。共进行泡沫酸洗3口井，第一周期平均注气压力17.47 MPa，平均采注比1.95，平均油气比0.88，与常规酸洗井相比，注气压力降低了0.86 MPa，平均采比提高1.11。

表2 泡沫酸洗第一周期生产情况统计表

3 结论及认识

（1）对裸眼水平井的泥浆污染，通过采取酸洗可有效解决。土酸体系可以有效的清除泥饼对筛管及近井地带的污染。

（2）泡沫酸洗工艺助排性能对低压油藏排酸效果显著，暂堵作用优良，能提高土酸的有效作用范围，达到均匀酸化的目的。

（3）土酸用量需进一步研究，注入土酸的体积与处理层厚度无关[3]。主体酸清除了近井地带的堵塞伤害之后，残余酸选择性进入阻力最小的通道，而不再与井壁残留伤害部位接触。因此，研究泡沫流体段塞的转向就更为重要。