CN114607345B - 一种海上油田砂岩储层扩大酸化半径的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种海上油田砂岩储层扩大酸化半径的工艺方法，按照泵注排量之比为1:10‑1:6将高浓度酸液A和水自井口泵入井下0.5‑1小时；再按照泵注排量之比为2:1:20‑2:1:12将高浓度酸液A、高浓度酸液B和水自井口泵入井下0.5‑1小时；最后按照泵注排量之比为2:1:40‑2:1:24将高浓度酸液A、高浓度酸液B和水自井口泵入井下，整体施工时间为12‑24小时。该方法突破常规酸化半径限制，酸化半径可达2～15m；采用原始浓度比例高、使用浓度低的乙酸、氟化氢铵或氢氟酸作为高浓酸酸液，极大克服平台空间问题；采用具备除钙、稳铁、缓速、耐温多功能的乙酸作为前置液段塞，具有较好储层适应性；采用现有设备设施即可进行，且酸液成本、作业时间控制适中。
Description
技术领域
本发明涉及油田酸化解堵技术领域，更具体地说涉及一种海上油田砂岩储层扩大酸化半径的工艺方法。
背景技术
酸化是国内外增产增注的技术手段之一，是解除近井堵塞的有效措施工艺技术，由于其适应性广、措施成本低，目前也是海上油田最主要的增产技术手段，据统计年施工量高达400-500井次/年，但目前受施工规模、运输、作业成本等客观条件限制，国内外酸化半径通常只有0.5～2m，极大限制了酸化深部解堵、连通孔缝洞提高储层渗透率的作业效果。
以酸化规模与酸化半径的平方相关性公式计算，盲目扩大酸化半径，5m酸化半径的酸液用量是2m酸化半径的6.25倍，10m酸化半径的酸液用量是2m酸化半径的25倍。以海上油田常规2个30m3的酸化罐规模为例，进一步延长酸化半径，所需酸液用量可达375～1500m3，大量的酸液既造成陆运、海运等运输的不便及安全隐患，同时平台空间难以满足大液量的空间规模，此外6.25～25倍的作业成本的增加对于酸化来说极其昂贵。
现有其它深度酸化以扩大酸化半径的方法，发明专利201310573747.1“一种深度酸化酸液及实现低渗透砂岩油藏深度酸化方法”是利用以低浓度盐酸、甲酸、乙酸的酸液a和以低浓度盐酸、氢氟酸的酸液b，不断交替注入方式；发明专利201310300948.4“一种中高渗砂岩油藏注水井深部解堵增注方法”则是利用前置酸液、主体酸液、稳定处理液不同组合分段塞式连续挤入方式。上述两种方法依然存在酸液用量过大而不利于海上油田作业的问题。
发明专利201610982297.5“一种注水井氮气隔离深部酸化解堵方法”则用氮气作为顶替段塞达到实现井筒径向5-10米处深部酸化解堵的目的，但并不能实现10米范围内均匀布酸，增产意义不大。
发明专利201210337567.9“海上油田注水井在线单步法酸化技术”以及“刘平利，张璐，潘亿勇等.海上油田注水井单步法在线酸化技术[J].西南石油大学学报(自然科学版).2014,36(5)：148-154.”采用工业乙酸20～40％，工业盐酸15～40％，沉淀抑制剂3～15％，助排剂5～15％，缓蚀剂3～15％，防膨剂5～15％，铁离子稳定剂5～15％，氢氟酸2～10％配制成单步酸液，并向注水流程泵入单步酸液，注酸量与注水量比例为体积比1:2～2:5，上述方法实现海上油田注水井高效、快速、规模化解堵。但需指出的是，上述方法在实现途径、施工规模和作业范畴上仍存在一定弊端。首先，单步酸液中工业盐酸比例高达15～40％，众所周知工业盐酸为30～31％和36～37％两种规格，浓盐酸最高浓度不超过37.5％，此外，在使用高浓度盐酸后，盐酸中已包含大量水，已无法再加入其它比例组分，不具备原始浓度比例高、使用浓度低的高浓酸酸液的特点。其次，单步法酸液受未采用原始浓度比例高、使用浓度低的高浓酸酸液的限制，注酸量与注水量比例只为体积比1:2～2:5，那么以60m3的酸量计算，酸化规模为180～210m3，发明专利201910004776.3“注水井在线酸化酸液用量优化方法”也指出酸化半径仅为1.5～4.0m。第三，单步酸液中仍包含氢氟酸2～10％，并不能像常规酸化前置液具备除钙、顶替地层水功能，从而抑制氟化盐、氟硅酸盐等二次沉淀。第四，该方法仅适合于注水井，对于油井、气井无法有效实施，也无法适合沉积岩碳酸盐岩、火成岩等储层。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，现有的酸化方法存在酸液用量过大、无法均匀布酸以及在实现途径、施工规模和作业范畴上仍存在一定弊端的问题，提供了一种海上油田砂岩储层扩大酸化半径的工艺方法，该方法突破常规酸化半径限制，酸化半径可达2～15m；采用原始浓度比例高、使用浓度低的乙酸、氟化氢铵或氢氟酸作为高浓酸酸液，极大克服平台空间问题；采用具备除钙、稳铁、缓速、耐温多功能的乙酸作为前置液段塞，具有较好储层适应性；采用现有设备设施即可进行，且酸液成本、作业时间控制适中。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
一种海上油田砂岩储层扩大酸化半径的工艺方法，按照下述步骤进行：
步骤1，将高浓度酸液A和水自井口泵入井下，高浓度酸液A和水的泵注排量之比为1:10-1:6，泵注时间为0.5-1小时，其中，高浓度酸液A采用乙酸；
步骤2，步骤1完毕后，再将高浓度酸液A、高浓度酸液B和水自井口泵入井下，高浓度酸液A、高浓度酸液B和水的泵注排量之比为2:1:20-2:1:12，泵注时间为0.5-1小时，其中，高浓度酸液B采用氟化氢铵或者氢氟酸；
步骤3，步骤2完毕后，调节高浓度酸液A、高浓度酸液B和水三者的泵入量，以使得高浓缩酸液A、高浓缩酸液B和水的混合比例逐渐减少，即高浓度酸液A、高浓度酸液B和水的泵注排量之比为2:1:40-2:1:24，直至全部液体泵注完毕，整体施工时间为12-24小时。
在步骤1中，高浓度酸液A采用质量百分数为80-90％的乙酸与质量百分数为10-20％的咪唑啉酸化缓蚀剂混合而成。
在步骤2中，高浓度酸液B采用质量百分数为60-80％的氟化氢铵与质量百分数为20-40％的咪唑啉酸化缓蚀剂混合而成。
在步骤2中，高浓度酸液B采用质量百分数为20-30％的氢氟酸、质量百分数为25-50％的咪唑啉酸化缓蚀剂和质量百分数为20-55％的水混合而成。
步骤3的酸化规模为420-1260m3，即酸化半径为2-15m。
根据待酸化的储层类型调整高浓度酸液B的泵注排量，即当待酸化的储层为碳酸盐岩储层时，在步骤2和3中高浓度酸液B的泵注排量均为0；当待酸化的储层为火成岩储层时，在步骤2和3中高浓度酸液B的泵注排量则不变。
本发明的有益效果为：突破常规酸化半径限制，酸化半径可达2～15m：采用2个高浓缩酸化液和一定比例生产水混注方式，扩大酸化规模至420～1260m3，酸化半径可达2～15m；
采用原始浓度比例高、使用浓度低的乙酸、氟化氢铵或氢氟酸作为高浓酸酸液，极大克服平台空间问题：所选的高浓缩酸均具有原始浓度比例高、使用浓度低的特点，节省了运输不便及安全隐患，同时利用平台现有泥浆泵、泥浆池等生产设备备足生产水，也节省了配液的平台空间；
采用具备除钙、稳铁、缓速、耐温多功能的乙酸作为前置液段塞，具有较好储层适应性：未采用常规的31％工业盐酸作为前置液，其虽然具有较好除钙功能，通常使用浓度为5～15％，但其浓缩比例较低。此外乙酸的稳铁能力较好，高达68mg/mL，可以一剂多用，并减缓氢离子反应速度，优化深部酸化半径，并具有较好耐温性；
采用现有设备设施即可进行，且酸液成本、作业时间控制适中：工艺采用现有作业设备设施，无须增加新设备；酸液成本以1万/吨合计，成本控制在60万左右，仅为海上油田现有2m以内酸液成本的1.5～2倍；作业时间按照1260m3酸化规模用量，酸化排量控制在1～2m3/min，10～21小时即可完成作业。
附图说明
图1为本发明的工艺设备的连接结构示意图；
图中：1为第一酸化罐；2为第二酸化罐；3为水罐或泥浆池；4为耐压管线；5为第二三通；6为阀门；7为第一酸化泵；8为第二酸化泵；9为泥浆泵；10为井口；11为第一三通。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
一种海上油田砂岩储层扩大酸化半径的工艺方法，按照下述步骤进行：
步骤1，配制高浓缩酸液A和B，并运输至海上油田作业平台，并分别泵入第一酸化罐1和第二酸化罐2内，在水罐或者泥浆池3中备足酸化规模所需生产水，其中，高浓度酸液A采用质量百分数为80-90％的乙酸与质量百分数为10-20％的咪唑啉酸化缓蚀剂混合而成，高浓度酸液B采用质量百分数为60-80％的氟化氢铵与质量百分数为20-40％的咪唑啉酸化缓蚀剂混合而成，高浓度酸液B采用质量百分数为20-30％的氢氟酸、质量百分数为25-50％的咪唑啉酸化缓蚀剂和质量百分数为20-55％的水混合而成；
步骤2，利用耐压管线4将第一酸化罐1通过第一酸化泵7与第一三通11的第一入口相连，利用耐压管线4将第二酸化罐2通过第二酸化泵8与第一三通11的第二入口相连，第一三通11的出口通过耐压管线4与第二三通5的第一入口相连，利用耐压管线4将水罐或泥浆池3通过泥浆泵9与第二三通5的第二入口相连，第二三通5的出口与井口10相连通；
步骤3，同时启动第一酸化泵7和泥浆泵9，按照第一酸化泵7和泥浆泵9排量之比为1:10-1:6的排量关系同时向井口10内泵注高浓缩酸液A和生产水，泵注时间为0.5-1小时；
步骤4，再启动第二酸化泵8，按照第一酸化泵7、第二酸化泵8和泥浆泵9排量之比为2:1:20-2:1:12的排量关系同时向井口10内泵注高浓缩酸液A、高浓缩酸液B和生产水，泵注时间为0.5-1小时；
步骤5，调节第一酸化泵7、第二酸化泵8和泥浆泵9三者之间的排量关系，以使得高浓缩酸液A、高浓缩酸液B和生产水混合比例逐渐减少，即第一酸化泵7、第二酸化泵8和泥浆泵9排量之比最大能够达到2:1:40-2:1:24，直至全部液体泵注完毕，整体施工时间控制在12-24小时。
根据待酸化的储层类型调整高浓度酸液B的泵注排量，即当待酸化的储层为碳酸盐岩储层时，在步骤2和3中高浓度酸液B的泵注排量均为0；当待酸化的储层为火成岩储层时，在步骤2和3中高浓度酸液B的泵注排量则不变。
该工艺突破常规酸化半径限制，酸化半径可达2-15m，酸化规模为420-1260m3；采用原始浓度比例高、使用浓度低的乙酸、氟化氢铵或氢氟酸作为高浓酸酸液，极大克服平台空间问题；采用具备除钙、稳铁、缓速、耐温多功能的乙酸作为前置液段塞，具有较好储层适应性；采用现有设备设施即可进行，且酸液成本、作业时间控制适中。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种海上油田砂岩储层扩大酸化半径的工艺方法，其特征在于：按照下述步骤进行：
步骤1，将高浓度酸液A和水自井口泵入井下，高浓度酸液A和水的泵注排量之比为1:10-1:6，泵注时间为0.5-1小时，其中，在步骤1中，高浓度酸液A采用质量百分数为80-90%的乙酸与质量百分数为10-20%的咪唑啉酸化缓蚀剂混合而成；
步骤2，步骤1完毕后，再将高浓度酸液A、高浓度酸液B和水自井口泵入井下，高浓度酸液A、高浓度酸液B和水的泵注排量之比为2:1:20-2:1:12，泵注时间为0.5-1小时，其中，在步骤2中，高浓度酸液B采用质量百分数为60-80%的氟化氢铵与质量百分数为20-40%的咪唑啉酸化缓蚀剂混合而成；
步骤3，步骤2完毕后，调节高浓度酸液A、高浓度酸液B和水三者的泵入量，以使得高浓缩酸液A、高浓缩酸液B和水的混合比例逐渐减少，即高浓度酸液A、高浓度酸液B和水的泵注排量之比为2:1:40-2:1:24，直至全部液体泵注完毕，整体施工时间为12-24小时。
2.根据权利要求1所述的一种海上油田砂岩储层扩大酸化半径的工艺方法，其特征在于：步骤3的酸化规模为420-1260m3，即酸化半径为2-15m。
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| RU2013113657A (ru) * | 2013-03-27 | 2014-10-10 | Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания" (ОАО "РИТЭК") | Кислотный состав для обработки скважин в карбонатных и терригенных коллекторах и способ кислотной обработки призабойной зоны пласта с его применением |
| CN104629712A (zh) * | 2013-11-15 | 2015-05-20 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种深度酸化酸液及实现低渗透砂岩油藏深度酸化方法 |
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Also Published As
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