CN105602540A - 一种致密油藏欠注井治理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种致密油藏欠注井治理方法，包括预防手段和治理手段，其中，预防手段为采用纳滤脱硫酸根技术脱除注入水中的硫酸根离子以及向注入水中加入降压增注剂，防止粘土发生水化膨胀和颗粒运移，造成储层渗透率下降；治理手段为向注入水中加入多氢螯合酸酸液体系，进行措施增注以及采用地面增压系统对欠注井进行增压，同时投入长效增注剂，提高地层渗透率。本发明提供的这种致密油藏欠注井治理方法，该方法根据该区油藏储层特点和高压欠注机理，从防和治两个方面进行欠注井治理，对提高地层压力保存水平，保证油藏长期稳产具有重要意义，解决了储层中矿物的速敏、水敏问题。
Description
技术领域
本发明属于油田注入水开发技术领域，具体涉及一种致密油藏欠注井治理方法。
背景技术
致密油藏开发特征为：（1）储层主要以长石岩屑砂岩为主，砂岩的孔隙类型以微孔隙为主，其渗透率在0.5～1.0×10-3um2之间，孔隙度在7～15%之间，属于低孔、特低渗致密性砂岩储层，并且存在较强的非均质性。（2）岩石填隙物含量较高，云母水化作用较强，易发生水化膨胀、堵塞孔喉；高岭石、伊利石等含量多，易发生速敏、水敏反应。（3）储层注入水以洛河层为主，注入水水型为Na2SO4型；地层水为CaCl2型，且富含Ca2+、Ba2+、Sr2+等成垢离子，二者混合易产生沉淀、成垢。（4）注入水部分水质较差，不能满足水质标准要求，易造成近井地带地层堵塞。
注水是补充地层能量、保证油田长期稳产的有效手段，但长庆油田储层致密油藏孔隙度小，渗透率低，油藏连通性差，在注水开发过程中，储层渗透率下降，注不够、注不进水井多，对应油井产量下降，给油田稳产带来很大影响。
通过大量室内研究和实验，分析得出了造成致密油藏欠注的主要原因有：1、油藏连通性差，地层压力无法有效传导，导致注水压力集中在近井地带，井口压力上升；2、储层矿物中含有高岭石、伊利石、绿泥石等矿物，易发生水敏、速敏伤害；3、注入水和地层水水型不配伍，在地层容易结垢，堵塞孔隙吼道；4、注入水中机杂、悬浮物容易堵塞地层，引起注水压力上升、地层吸水能力下降。
因此，只有对储层进行解堵增注，目前国内外的解堵增注方法主要有两大类，一是物理法解堵，如高压水力射流技术、超声波振动法、电脉冲解堵增注技术等，二是表面活性剂降压增注技术、酸化解堵增注技术（如土酸、多氢酸、胶束酸等）。但这些增注工艺在致密油藏应用后，表现为措施有效期短、措施有效率低，且不断发生欠注，不能从根本上解决该区欠注问题，治理难度大。
发明内容
本发明的目的是克服现有的应用于致密油藏欠注井的解堵增注方法，造成的措施有效期短、措施有效率低，且不断发生欠注，不能从根本上解决该区欠注问题，治理难度大的问题。
为此，本发明提供了一种致密油藏欠注井治理方法，包括预防手段和治理手段，其中，预防手段为采用纳滤脱硫酸根技术脱除注入水中的硫酸根离子以及向注入水中加入降压增注剂，防止粘土发生水化膨胀和颗粒运移，造成储层渗透率下降；
治理手段为向注入水中加入多氢螯合酸酸液体系，进行措施增注以及采用地面增压系统对欠注井进行增压，同时投入长效增注剂，提高地层渗透率。
所述降压增注剂由以下重量份的组分组成，生物酸20～60份，缩膨剂50～80份，阻垢剂10～25份。
所述多氢螯合酸酸液体系由以下重量份的组分组成，盐酸30～60份，氢氟酸5～30份，螯合剂15～35份，缓蚀剂4～10份，转向剂2～8份，粘土稳定剂10～30份，表面活性剂10～25份。
所述长效增注剂由以下重量份的组分组成，生物酸25～50份，多氢酸10～25份，缓蚀剂5～10份，铁离子稳定剂2～6份，粘土稳定剂10～20份，表面活性剂10～20份。
所述生物酸选用的是植酸，缩膨剂选用的是聚二甲基二烯丙基氯化铵，阻垢剂选用的是含氮有机多元膦酸。
所述盐酸浓度是35%，氢氟酸浓度是40%，螯合剂选用的是氨基三乙酸，缓蚀剂选用的是三乙酸基吲哚，转向剂选用的是氨基磺酸，粘土稳定剂选用的是多核羟桥络离子类聚合物，表面活性剂选用的是石油磺酸盐。
所述生物酸选用的是植酸，多氢酸选用的是复合磷酸，缓蚀剂选用的是三乙酸基吲哚，铁离子稳定剂选用的是柠檬酸，粘土稳定剂选用的是多核羟桥络离子类聚合物，表面活性剂选用的是石油磺酸盐。
本发明的有益效果：本发明提供的这种致密油藏欠注井治理方法，该方法根据该区油藏储层特点和高压欠注机理，从防和治两个方面进行欠注井治理，对提高地层压力保存水平，保证油藏长期稳产具有重要意义，解决了储层中矿物的速敏、水敏问题。
具体实施方式
实施例1：
本发明提供了一种致密油藏欠注井治理方法，包括预防手段和治理手段，其中，预防手段为采用纳滤脱硫酸根技术脱除注入水中的硫酸根离子以及向注入水中加入降压增注剂，防止粘土发生水化膨胀和颗粒运移，造成储层渗透率下降；
治理手段为向注入水中加入多氢螯合酸酸液体系，进行措施增注以及采用地面增压系统对欠注井进行增压，同时投入长效增注剂，提高地层渗透率。
本发明提供了一种用于致密油藏的欠注井治理新方法，该方法根据该区油藏储层特点和高压欠注机理，从防和治两个方面进行欠注井治理。所述的治理方法“防”方面为，根据欠注机理中，注入水水型不配伍，采用纳滤脱硫酸根技术，脱除注入水中的硫酸根离子，防止注入水和地层水混合后产生硫酸钡、硫酸锶等垢，堵塞孔吼，造成地层欠注。所述的治理方法“防”方面为，在防的方面，储层矿物中含有绿泥石、蒙脱石等速敏、水敏矿物，在注入水中加入降压增注剂，防止粘土发生水化膨胀和颗粒运移，造成储层渗透率下降，源头上防止欠注井发生。所述的治理方法“治”方面为，针对已经地层污染，达不到配注要求的井，如果欠注原因为注入水中机杂、悬浮物堵塞、采用多氢螯合酸酸液体系进行措施增注。所述的治理方法“治”方面为，针对油藏连通性差，地层压力无法有效传导，常规酸化、压裂等增注措施有效率低的欠注井，采用“地面系统提压+投加长效增注剂”的方法提高地层渗透率。
纳滤脱硫酸根技术是指脱硫酸根水处理工艺，一般由预处理部分、膜处理部分和后处理部分组成。经预处理后的水进入高压泵增压后送至纳滤系统作脱盐处理，纳滤处理后的水进入过滤水罐，有选择的脱去硫酸根等大分子量高的离子。地面增压系统主要由多级离心泵、加药罐、加药泵、控制柜和防护网等部分组成。
由于纳滤脱硫酸根技术和地面增压系统是现有技术，其具体的结构和工艺流程不作为本发明的保护点，在此不作详细的说明。
实施例2：
所述降压增注剂由以下重量份的组分组成，生物酸20份，缩膨剂50份，阻垢剂10份，其中，生物酸选用的是植酸，缩膨剂选用的是聚二甲基二烯丙基氯化铵，阻垢剂选用的是含氮有机多元膦酸。
所述多氢螯合酸酸液体系由以下重量份的组分组成，盐酸30份，氢氟酸5份，螯合剂15份，缓蚀剂4份，转向剂2份，粘土稳定剂10份，表面活性剂10份，盐酸浓度是35%，氢氟酸浓度是40%，螯合剂选用的是氨基三乙酸，缓蚀剂选用的是三乙酸基吲哚，转向剂选用的是氨基磺酸，粘土稳定剂选用的是多核羟桥络离子类聚合物，表面活性剂选用的是石油磺酸盐。
所述长效增注剂由以下重量份的组分组成，生物酸25份，多氢酸10份，缓蚀剂5份，铁离子稳定剂2份，粘土稳定剂10份，表面活性剂10份，生物酸选用的是植酸，多氢酸选用的是复合磷酸，缓蚀剂选用的是三乙酸基吲哚，铁离子稳定剂选用的是柠檬酸，粘土稳定剂选用的是多核羟桥络离子类聚合物，表面活性剂选用的是石油磺酸盐。
具体的，本实施例提供的用于致密油藏的欠注井治理新方法应用于欠注井后，注水压力下降的数值为：
| 纳滤脱硫酸根 | 降压增注剂 | 多氢螯合酸酸液体系 | 地面增压系统/长效增注剂 |
| 0.4MPa | 0.9MPa | 2.6MPa | 0.5MPa |
由上表可以看出，本实施例采用纳滤脱硫酸根技术脱除注入水中的硫酸根离子，注水压力可以降低0.4MPa，有效防止注入水和地层水混合后产生硫酸钡、硫酸锶等垢，堵塞孔吼，造成地层欠注等问题；采用在注入水中加入降压增注剂，注水压力可以降低0.9MPa，防止粘土发生水化膨胀和颗粒运移，造成储层渗透率下降，源头上防止欠注井发生；针对已经地层污染，达不到配注要求的井，如果欠注原因为注入水中机杂、悬浮物堵塞，采用多氢螯合酸酸液体系进行措施增注，注水压力可以降低2.6MPa；针对油藏连通性差，地层压力无法有效传导，常规酸化、压裂等增注措施有效率低的欠注井，采用“地面系统提压+投加长效增注剂”的方法提高地层渗透率，注水压力可以降低0.5MPa。
实施例3：
所述降压增注剂由以下重量份的组分组成，生物酸30份，缩膨剂60份，阻垢剂13份，生物酸选用的是植酸，缩膨剂选用的是聚二甲基二烯丙基氯化铵，阻垢剂选用的是含氮有机多元膦酸。
所述多氢螯合酸酸液体系由以下重量份的组分组成，盐酸40份，氢氟酸16份，螯合剂18份，缓蚀剂6份，转向剂4份，粘土稳定剂13份，表面活性剂12份，盐酸浓度是35%，氢氟酸浓度是40%，螯合剂选用的是氨基三乙酸，缓蚀剂选用的是三乙酸基吲哚，转向剂选用的是氨基磺酸，粘土稳定剂选用的是多核羟桥络离子类聚合物，表面活性剂选用的是石油磺酸盐。
所述长效增注剂由以下重量份的组分组成，生物酸27份，多氢酸15份，缓蚀剂8份，铁离子稳定剂4份，粘土稳定剂13份，表面活性剂14份，生物酸选用的是植酸，多氢酸选用的是复合磷酸，缓蚀剂选用的是三乙酸基吲哚，铁离子稳定剂选用的是柠檬酸，粘土稳定剂选用的是多核羟桥络离子类聚合物，表面活性剂选用的是石油磺酸盐。
具体的，本实施例提供的用于致密油藏的欠注井治理新方法应用于欠注井后，注水压力下降的数值为：
| 纳滤脱硫酸根 | 降压增注剂 | 多氢螯合酸酸液体系 | 地面增压系统/长效增注剂 |
| 0.7MPa | 1MPa | 2.8MPa | 0.7MPa |
由上表可以看出，本实施例采用纳滤脱硫酸根技术脱除注入水中的硫酸根离子，注水压力可以降低0.7MPa，有效防止注入水和地层水混合后产生硫酸钡、硫酸锶等垢，堵塞孔吼，造成地层欠注等问题；采用在注入水中加入降压增注剂，注水压力可以降低1MPa，防止粘土发生水化膨胀和颗粒运移，造成储层渗透率下降，源头上防止欠注井发生；针对已经地层污染，达不到配注要求的井，如果欠注原因为注入水中机杂、悬浮物堵塞，采用多氢螯合酸酸液体系进行措施增注，注水压力可以降低2.8MPa；针对油藏连通性差，地层压力无法有效传导，常规酸化、压裂等增注措施有效率低的欠注井，采用“地面系统提压+投加长效增注剂”的方法提高地层渗透率，注水压力可以降低0.7MPa。
实施例4：
所述降压增注剂由以下重量份的组分组成，生物酸50份，缩膨剂70份，阻垢剂20份，生物酸选用的是植酸，缩膨剂选用的是聚二甲基二烯丙基氯化铵，阻垢剂选用的是含氮有机多元膦酸。
所述多氢螯合酸酸液体系由以下重量份的组分组成，盐酸50份，氢氟酸20份，螯合剂30份，缓蚀剂9份，转向剂7份，粘土稳定剂26份，表面活性剂27份，盐酸浓度是35%，氢氟酸浓度是40%，螯合剂选用的是氨基三乙酸，缓蚀剂选用的是三乙酸基吲哚，转向剂选用的是氨基磺酸，粘土稳定剂选用的是多核羟桥络离子类聚合物，表面活性剂选用的是石油磺酸盐。
所述长效增注剂由以下重量份的组分组成，生物酸45份，多氢酸20份，缓蚀剂9份，铁离子稳定剂5份，粘土稳定剂18份，表面活性剂19份，生物酸选用的是植酸，多氢酸选用的是复合磷酸，缓蚀剂选用的是三乙酸基吲哚，铁离子稳定剂选用的是柠檬酸，粘土稳定剂选用的是多核羟桥络离子类聚合物，表面活性剂选用的是石油磺酸盐。
具体的，本实施例提供的用于致密油藏的欠注井治理新方法应用于欠注井后，注水压力下降的数值为：
| 纳滤脱硫酸根 | 降压增注剂 | 多氢螯合酸酸液体系 | 地面增压系统/长效增注剂 |
| 1MPa | 1.1MPa | 2.9MPa | 0.8MPa |
由上表可以看出，本实施例采用纳滤脱硫酸根技术脱除注入水中的硫酸根离子，注水压力可以降低1MPa，有效防止注入水和地层水混合后产生硫酸钡、硫酸锶等垢，堵塞孔吼，造成地层欠注等问题；采用在注入水中加入降压增注剂，注水压力可以降低1.1MPa，防止粘土发生水化膨胀和颗粒运移，造成储层渗透率下降，源头上防止欠注井发生；针对已经地层污染，达不到配注要求的井，如果欠注原因为注入水中机杂、悬浮物堵塞，采用多氢螯合酸酸液体系进行措施增注，注水压力可以降低2.9MPa；针对油藏连通性差，地层压力无法有效传导，常规酸化、压裂等增注措施有效率低的欠注井，采用“地面系统提压+投加长效增注剂”的方法提高地层渗透率，注水压力可以降低0.8MPa。
实施例5：
所述降压增注剂由以下重量份的组分组成，生物酸55份，缩膨剂78份，阻垢剂23份，生物酸选用的是植酸，缩膨剂选用的是聚二甲基二烯丙基氯化铵，阻垢剂选用的是含氮有机多元膦酸。
所述多氢螯合酸酸液体系由以下重量份的组分组成，盐酸55份，氢氟酸28份，螯合剂30份，缓蚀剂8份，转向剂7份，粘土稳定剂28份，表面活性剂25份，盐酸浓度是35%，氢氟酸浓度是40%，螯合剂选用的是氨基三乙酸，缓蚀剂选用的是三乙酸基吲哚，转向剂选用的是氨基磺酸，粘土稳定剂选用的是多核羟桥络离子类聚合物，表面活性剂选用的是石油磺酸盐。
所述长效增注剂由以下重量份的组分组成，生物酸48份，多氢酸22份，缓蚀剂8份，铁离子稳定剂5份，粘土稳定剂18份，表面活性剂19份，生物酸选用的是植酸，多氢酸选用的是复合磷酸，缓蚀剂选用的是三乙酸基吲哚，铁离子稳定剂选用的是柠檬酸，粘土稳定剂选用的是多核羟桥络离子类聚合物，表面活性剂选用的是石油磺酸盐。
具体的，本实施例提供的用于致密油藏的欠注井治理新方法应用于欠注井后，注水压力下降的数值为：
| 纳滤脱硫酸根 | 降压增注剂 | 多氢螯合酸酸液体系 | 地面增压系统/长效增注剂 |
| 1.1MPa | 1.1MPa | 2.9MPa | 0.85MPa |
由上表可以看出，本实施例采用纳滤脱硫酸根技术脱除注入水中的硫酸根离子，注水压力可以降低1.1MPa，有效防止注入水和地层水混合后产生硫酸钡、硫酸锶等垢，堵塞孔吼，造成地层欠注等问题；采用在注入水中加入降压增注剂，注水压力可以降低1.1MPa，防止粘土发生水化膨胀和颗粒运移，造成储层渗透率下降，源头上防止欠注井发生；针对已经地层污染，达不到配注要求的井，如果欠注原因为注入水中机杂、悬浮物堵塞，采用多氢螯合酸酸液体系进行措施增注，注水压力可以降低2.9MPa；针对油藏连通性差，地层压力无法有效传导，常规酸化、压裂等增注措施有效率低的欠注井，采用“地面系统提压+投加长效增注剂”的方法提高地层渗透率，注水压力可以降低0.85MPa。
实施例6：
所述降压增注剂由以下重量份的组分组成，生物酸60份，缩膨剂80份，阻垢剂25份，生物酸选用的是植酸，缩膨剂选用的是聚二甲基二烯丙基氯化铵，阻垢剂选用的是含氮有机多元膦酸。
所述多氢螯合酸酸液体系由以下重量份的组分组成，盐酸60份，氢氟酸30份，螯合剂35份，缓蚀剂10份，转向剂8份，粘土稳定剂30份，表面活性剂25份，盐酸浓度是35%，氢氟酸浓度是40%，螯合剂选用的是氨基三乙酸，缓蚀剂选用的是三乙酸基吲哚，转向剂选用的是氨基磺酸，粘土稳定剂选用的是多核羟桥络离子类聚合物，表面活性剂选用的是石油磺酸盐。
所述长效增注剂由以下重量份的组分组成，生物酸50份，多氢酸25份，缓蚀剂10份，铁离子稳定剂6份，粘土稳定剂20份，表面活性剂20份，生物酸选用的是植酸，多氢酸选用的是复合磷酸，缓蚀剂选用的是三乙酸基吲哚，铁离子稳定剂选用的是柠檬酸，粘土稳定剂选用的是多核羟桥络离子类聚合物，表面活性剂选用的是石油磺酸盐。
具体的，本实施例提供的用于致密油藏的欠注井治理新方法应用于欠注井后，注水压力下降的数值为：
| 纳滤脱硫酸根 | 降压增注剂 | 多氢螯合酸酸液体系 | 地面增压系统/长效增注剂 |
| 1.2MPa | 1.2MPa | 2.9MPa | 0.9MPa |
由上表可以看出，本实施例采用纳滤脱硫酸根技术脱除注入水中的硫酸根离子，注水压力可以降低1.2MPa，有效防止注入水和地层水混合后产生硫酸钡、硫酸锶等垢，堵塞孔吼，造成地层欠注等问题；采用在注入水中加入降压增注剂，注水压力可以降低1.2MPa，防止粘土发生水化膨胀和颗粒运移，造成储层渗透率下降，源头上防止欠注井发生；针对已经地层污染，达不到配注要求的井，如果欠注原因为注入水中机杂、悬浮物堵塞，采用多氢螯合酸酸液体系进行措施增注，注水压力可以降低2.9MPa；针对油藏连通性差，地层压力无法有效传导，常规酸化、压裂等增注措施有效率低的欠注井，采用“地面系统提压+投加长效增注剂”的方法提高地层渗透率，注水压力可以降低0.9MPa。
本发明提供的致密油藏欠注井治理方法的应用效果如下，姬塬油田属于典型的致密油藏，该区耿271区块高压欠注井数多，每年欠注井数保持在60余口，占总井数的1/2，欠注问题突出，增注难度大，前期主要采用酸化、压裂等增注措施，但仍然无法解决该区欠注问题，2013～2014年，针对这一问题，在该区采用了本发明“防+治”相结合的欠注井治理方法，即注水站采用纳滤脱硫酸根除垢、注水站按照700PPm的浓度投加降压增注剂、21口已欠注单井采用多氢螯合酸酸液进行措施增注以及地面系统提压（配合投加长效增注剂）方法。实施后，纳滤装置对应的30口井，注水压力分别降低0.4～1.2MPa；投加防膨阻垢降压增注药剂对应的10口井，注水压力平均下降0.9MPa；多氢螯合酸酸化增注的欠注井措施有效率85%，注水压力平均下降2.6MPa；运用地面系统提压的12口高压欠注井全部达到配注要求，注水压力平均下降0.5MPa。整体治理后，该区的欠注井从60余口降低到10余口，欠注问题得到了有效遏制，地层压力保持水平从80%上升至目前91%，单井产量保持在1.5吨左右。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
Claims (7)
1.一种致密油藏欠注井治理方法，其特征在于，包括预防手段和治理手段，其中，预防手段为采用纳滤脱硫酸根技术脱除注入水中的硫酸根离子以及向注入水中加入降压增注剂，防止粘土发生水化膨胀和颗粒运移，造成储层渗透率下降；
治理手段为向注入水中加入多氢螯合酸酸液体系，进行措施增注以及采用地面增压系统对欠注井进行增压，同时投入长效增注剂，提高地层渗透率。
2.如权利要求1所述的一种致密油藏欠注井治理方法，其特征在于：所述降压增注剂由以下重量份的组分组成，生物酸20～60份，缩膨剂50～80份，阻垢剂10～25份。
3.如权利要求1所述的一种致密油藏欠注井治理方法，其特征在于：所述多氢螯合酸酸液体系由以下重量份的组分组成，盐酸30～60份，氢氟酸5～30份，螯合剂15～35份，缓蚀剂4～10份，转向剂2～8份，粘土稳定剂10～30份，表面活性剂10～25份。
4.如权利要求1所述的一种致密油藏欠注井治理方法，其特征在于：所述长效增注剂由以下重量份的组分组成，生物酸25～50份，多氢酸10～25份，缓蚀剂5～10份，铁离子稳定剂2～6份，粘土稳定剂10～20份，表面活性剂10～20份。
5.如权利要求2所述的一种致密油藏欠注井治理方法，其特征在于：所述生物酸选用的是植酸，缩膨剂选用的是聚二甲基二烯丙基氯化铵，阻垢剂选用的是含氮有机多元膦酸。
6.如权利要求3所述的一种致密油藏欠注井治理方法，其特征在于：所述盐酸浓度是35%，氢氟酸浓度是40%，螯合剂选用的是氨基三乙酸，缓蚀剂选用的是三乙酸基吲哚，转向剂选用的是氨基磺酸，粘土稳定剂选用的是多核羟桥络离子类聚合物，表面活性剂选用的是石油磺酸盐。
7.如权利要求4所述的一种致密油藏欠注井治理方法，其特征在于：所述生物酸选用的是植酸，多氢酸选用的是复合磷酸，缓蚀剂选用的是三乙酸基吲哚，铁离子稳定剂选用的是柠檬酸，粘土稳定剂选用的是多核羟桥络离子类聚合物，表面活性剂选用的是石油磺酸盐。
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