CN101718184B - 水平井泡沫酸洗工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水平井泡沫酸洗工艺方法，通过在水平井段安装两个封隔器，从环空注入泡沫酸洗液，使得酸液在筛管外流动，增强了对钻井泥饼的冲洗和解堵。利用泡沫对高渗部位的暂堵作用和泡沫低密度特性，有效降低酸液漏失，同时利用泡沫流体的高携带能力和氮气的膨胀能，将酸化后的固体颗粒和残酸返排，避免二次沉淀伤害，解决了常规酸洗中酸液漏失以及残酸返排不彻底的问题，能够有效地提高酸洗效果。该工艺方法泡沫酸洗液与钻井泥饼的反应分两步进行，首先将泡沫酸洗液顶替到水平井段，关井反应；再把未反应的泡沫酸洗液顶替到水平井段，反挤入地层，关井反应。本发明特别适用于解除低压漏失水平井的钻井伤害。
Description
技术领域：
本发明涉及一种解除水平井钻井污染的方法，尤其是采用泡沫酸洗的工艺方法。
背景技术：
在水平井的钻井、完井过程中，钻井液和完井液不可避免长时间、大面积地与油气层接触，其固相和液相进入井壁周围的地层中，形成大范围的污染带，增大了流体在地层中的渗流阻力，使油层受到较直井更为严重的伤害，造成部分水平井的开采效果不理想。水平井主要的伤害类型有：钻井液固相浸入，对储层造成的泥饼伤害，筛管上的泥饼伤害，钻井液滤液对储层造成的伤害，粘土膨胀和颗粒运移造成的地层堵塞。因此，水平井也面临着酸洗解堵解除污染、疏通近井地带渗流通道、恢复和提高油气井产能的问题，常规水平井酸洗技术有如下的问题：酸液漏失严重，酸液主要进入高渗部位或水平段跟部；水平井段油藏性质变化较大，从而使酸的用量增大；对于低压地层，残酸返排效果差，容易形成沉淀，造成二次污染，因此考虑使用泡沫酸洗技术。泡沫流体对地层渗透率具有选择性，泡沫优先封堵高渗部位，减少了处理液的漏失；泡沫遇水稳定遇油消泡，泡沫优先封堵含水高的部位，避免了酸洗后含水上升；泡沫流体密度小，井筒液柱压力低，能在井底建立起可以控制的负压差，促使近井地带污染物反吐；泡沫中的气体具有较强的膨胀能，返排效果良好；泡沫携带能力强，可将泥饼和固体颗粒携带出井筒；泡沫酸是一种缓速酸，可以减缓反应速度。这些特性使泡沫酸洗对水平井解除钻井污染，提高产能有良好的效果。
发明内容：
本发明的目的是提供一种水平井泡沫酸洗的工艺方法，利用泡沫流体对水平井高渗部位的封堵，较强的返排携带能力，解除水平井钻井过程中的伤害，以恢复地层渗透率，改善水平井产能。
本发明的目的是这样实现的：通过注入泡沫酸洗液，利用泡沫流体对水平井高渗部位进行暂时封堵，防止酸液漏失，从而有效解除储层堵塞，提高酸洗效果；同时利用泡沫流体的高携带能力和气体的膨胀能，将酸化后的固体颗粒和残酸返排，降低二次伤害，具体按如下步骤实现：
(1)在井眼中下入油管至水平井趾端，在水平井段三分之一处和三分之二处各装一个封隔器，使得酸液只能在筛管外流动，冲洗钻井泥饼。打开油管出口，从环空注入压井液，注入流量控制在0.3m3/min～0.5m3/min，直至井筒内充满压井液停止注入。
(2)从环空注入氮气泡沫酸洗液，该泡沫酸洗液是在常规土酸(3％～5％HF+8％～15％HCl)中加入耐酸起泡剂，起泡剂为十二烷基磺酸钠SDS、十二烷基苯磺酸钠ABS等能够降低气液表面张力的表面活性剂，起泡剂的加量为酸液体系的0.3％～0.6％(质量浓度)，并在地面通过泡沫发生器混入氮气，控制泡沫酸洗液在井口条件下的密度为0.5g/cm3～0.8g/cm3，注入速度控制在0.3m3/min～0.5m3/min，注入量为水平井段井筒容积的3倍。
(3)从环空注入泡沫压井液，该泡沫压井液是在压井液中加入起泡剂，起泡剂为十二烷基磺酸钠SDS、十二烷基苯磺酸钠ABS等能够降低气液表面张力的表面活性剂，起泡剂的加量为压井液的0.3％～0.6％(质量浓度)，并在地面通过泡沫发生器混入氮气，控制泡沫压井液在井口条件下的密度为0.5g/cm3～0.8g/cm3，注入速度为0.3m3/min～0.5m3/min，注入量为直井段井筒的容积量，由于泡沫压井液中含有气体，使井筒内的液柱压力逐渐降低，同时泡沫压井液将泡沫酸洗液顶替到水平井段，关井反应10min～20min。
(4)在油管出口打开的情况下从环空注入压井液，将反应后的残酸排入油管，同时将未反应的泡沫酸洗液顶替到水平井段，注入速度控制在0.3m3/min～0.5m3/min，注入量为水平井段井筒容积；
(5)在油管出口关闭的情况下从环空注入压井液，将泡沫酸挤入地层，注入速度控制在0.3m3/min～0.5m3/min，注入量为水平井段井筒容积量，关井反应10min～20min。
(6)在油管出口打开的情况下从环空再次注入压井液，返排反应后的残酸，注入排量控制在0.8m3/min～1.2m3/min，直至油管出口返出液的pH值达到6.0～6.5，而且返出液澄清，没有固体悬浮物，停止注入压井液。
泡沫酸洗液是一种可压缩的气液混合物，具有暂堵性、低密度、调节方便、视粘度高、助排性能好等特点，能防止酸液向水平井高渗部位的漏失，在井筒中流动时具有很强的携带固体微粒能力，可以很方便的控制井底压差，达到较好的助排效果。
本发明的有益效果是：通过在水平井段安装两个封隔器，使得酸液在筛管外流动，增强了对钻井泥饼的冲洗；泡沫酸洗液与钻井泥饼的反应分两步进行，首先将泡沫酸洗液顶替到水平井段，关井反应10min～20min；其次把未反应的泡沫酸洗液再顶替到水平井段，挤入地层，关井反应10min～20min。本发明利用泡沫酸洗液低漏失和助排性能好的特点，改进了水平井常规酸洗酸液漏失和泥饼清除效果差的问题，能够改善酸洗效果，增加新投产水平井的产量。
附图说明：
图1是水平井泡沫酸洗管柱结构示意图。
图中，1-油管，2-泄油器，3-封隔器，4-筛管，5-密封插管。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例来详细描述本发明。
实施例：某水平井的水平段长度为178m，油层渗透率为539mD，孔隙度为26％，油藏温度为88℃，井深为2100m，采用筛管完井方式，该井是新钻水平井，由于泥浆漏失严重，新投产产量很低，产液量2.1m3/d，含水率56.7％，采用泡沫酸洗工艺解除钻井污染，具体实施方案如下：
下入油管至油层底部，酸洗管柱如图1所示，打开油管出口，向油一套环空中注入由污水+1.5％氯化铵构成的压井液反替井内液体，压井液的密度为1.05g/cm3，直至井筒中充满压井液停止注入压井液，改为注入密度为0.6g/cm3～0.7g/cm3的泡沫酸洗液25m3，泡沫酸洗液由3％HF+10％HCl+0.5％起泡剂SDS+氮气组成，然后再注入密度为0.6g/cm3～0.7g/cm3的泡沫压井液30m3，泡沫压井液由污水+1.5％氯化铵+0.5％起泡剂SDS+氮气组成，泡沫压井液将泡沫酸洗液顶替到达水平井段，关井反应20min；再次注入密度为1.05g/cm3的压井液5m3，使反应后的残酸返排进入油管，同时压井液将未反应的泡沫酸洗液顶替到水平井段。关闭油管出口，从环空再注入密度为1.05g/cm3的压井液4m3，关井反应20min。再打开油管出口，从环空注入密度为1.05g/cm3的压井液100m3，返排反应后的残酸，压井液的排量为0.8m3/min，直至油管井口返出液的pH值达到6.0～6.5，且返出液澄清，没有固体悬浮物，停止水平井泡沫酸洗操作。该井重新投产后日产油稳定在14.3t，日产液15.5m3，动液面230m左右，由此可以看出，该井经泡沫酸洗后有效解除了钻井泥浆伤害，产生了明显的效果。
本发明利用泡沫流体的暂堵作用以及低密度特性，有效降低酸液漏失，同时利用泡沫流体的高携带能力和氮气的膨胀能，将酸化后的固体颗粒和残酸返排，避免二次伤害，消除了水平井常规酸洗中酸液漏失以及残酸返排不彻底的问题。
Claims (1)
1.一种水平井泡沫酸洗工艺方法，利用泡沫流体对高渗部位进行暂时封堵，以及泡沫流体的低密度特性，来降低酸液漏失和解除钻井污染，同时利用泡沫流体的高携带能力和氮气的膨胀能，将酸化后的固体颗粒和残酸返排，降低二次沉淀伤害，避免了常规酸洗中酸液的漏失以及残酸返排不彻底的问题，提高酸洗效果，其特征在于按如下步骤实现：
第一步：在井眼中下入油管至水平井趾端，在水平段三分之一处和三分之二处各装一个封隔器，打开油管出口，从环空注入压井液，在井口条件下的注入流量控制在0.3m3/min～0.5m3/min，直至井筒内充满压井液停止注入；
第二步：从环空注入氮气泡沫酸洗液，泡沫酸洗液是在由质量分数为3％～5％的HF+质量分数为8％～15％的HCl构成的常规土酸中加入耐酸起泡剂，起泡剂为十二烷基磺酸钠SDS或十二烷基苯磺酸钠ABS，起泡剂的加量按质量分数计为酸液体系的0.3％～0.6％，并在地面通过泡沫发生器混入氮气，控制泡沫酸洗液在井口条件下的密度为0.5g/cm3～0.8g/cm3，在井口条件下的注入速度控制在0.3m3/min～0.5m3/min，注入量为水平段井筒容积的3倍；
第三步：从环空注入泡沫压井液，该泡沫压井液是在压井液中加入起泡剂，起泡剂为十二烷基磺酸钠SDS或十二烷基苯磺酸钠ABS，起泡剂的加量按质量分数计为压井液的0.3％～0.6％，并在地面通过泡沫发生器混入氮气，控制泡沫压井液在井口条件下的密度为0.5g/cm3～0.8g/cm3，在井口条件下的注入速度为0.3m3/min～0.5m3/min，注入量为直井段井筒的容积量，关井反应10min～20min；
第四步：在油管出口打开的情况下从环空注入压井液，将反应后的残酸排入油管，同时将未反应的泡沫酸洗液顶替到水平井段，在井口条件下的注入速度控制在0.3m3/min～0.5m3/min，注入量为水平段井筒的容积量；
第五步：关闭油管出口，从环空注入压井液，将泡沫酸挤入地层，在井口条件下的注入速度控制在0.3m3/min～0.5m3/min，注入量为水平段井筒的容积量，关井反应10min～20min；
第六步：打开油管出口，从环空再次注入压井液，返排反应后的残酸，在井口条件下的注入流量控制在0.8m3/min～1.2m3/min，直至油管出口返出液的pH值达到6.0～6.5，而且返出液澄清，没有固体悬浮物，停止注入压井液。
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