CN101126314A - 泡沫段塞分流酸化工艺 - Google Patents

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李兆敏
林日亿
李松岩
尚朝辉
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Abstract

本发明提供了一种泡沫段塞分流酸化技术。其方法是通过注入泡沫段塞，利用泡沫流体的分流能力对高渗层进行暂时封堵，将酸液转向低渗层，实现不同渗透率的小层均匀进酸，从而有效解除储层酸溶性堵塞；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反排，降低二次伤害。本发明特别适用于解除非均质地层酸溶性伤害。

Description

泡沫段塞分流酸化工艺
技术领域：
本发明属于一种石油开发过程中的储层酸化增产技术。
背景技术：
在油气田开发中，砂岩或碳酸岩地层基质酸化技术是一项重要的解堵增产措施。通过向地层中注入酸液，溶解储层中的可溶物质，恢复和提高近井地带渗透率，从而达到增产的目的。
对注入能力悬殊的非均质油气藏，常规酸化时酸液将遵循自然选择原则，即酸液优先进入高渗透层带，势必造成低渗透层或伤害严重层不能进酸或进酸太少，致使按多层酸化设计的酸量主要进入其中的高渗透层，使高渗透层吸酸过多，对岩石过量溶蚀必然造成储层垮塌，引起储层二次伤害。同时酸化液不能按设计要求进入低渗透层，使低渗透层得不到改善，达不到酸化解堵的目的。
为了有效解决这一矛盾，达到均匀布酸提高吸酸剖面、均匀改善各层渗透率的目的，提出了使用泡沫分流技术，部分封堵高渗层和低伤害层，把酸液转入低渗层，实现油层酸化解堵增产工艺。
发明内容：
本发明的目的是利用泡沫流体的暂堵分流特点，提出泡沫分流酸化解堵这一技术，封堵高渗层，把酸液转向低渗层，实现不同层间均匀进酸，解除近井地带堵塞，以恢复地层渗透率，增强注采能力，提高油井产量。
本发明的目的是这样实现的：通过注入泡沫段塞，利用泡沫流体的分流能力对高渗层进行暂时封堵，将酸液转向低渗层，实现不同渗透率的小层均匀进酸，从而有效解除储层堵塞；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反排，降低二次伤害。具体按如下步骤实现：
(a)向地层中注入一定量的前置液，其成分为含起泡剂的盐酸溶液，盐酸质量浓度为8％～10％，起泡剂质量浓度为0.5％～0.8％，用量为每米油层0.5m3。
(b)向地层中注入一定量的氮气泡沫段塞，在井底注入压力和温度条件下，泡沫段塞体积为储层裸眼段容积的1.5～2倍，泡沫质量浓度为60％～80％。井底最高注入压力不能超过地层破裂压力，如果超过地层破裂压力应降低注入速度。
(c)关井10～15分钟。
(d)向地层中注入一定量的酸液段塞，酸液类型与地层类型有关，砂岩地层用土酸，土酸是质量浓度为8％～15％的HCl和质量浓度为3％～6％的HF的混合体；碳酸盐岩地层用质量浓度为7％～15％的盐酸。酸液段塞量与总段塞数和油层厚度有关，总酸液量为每米油层1～1.2m3，酸液中要含有质量浓度为0.5％～0.8％的起泡剂。控制井口注入流量，使得井底注入压力小于地层破裂压力。
(e)重复(b)(c)(d)过程，段塞数量一般不超过四级。
(f)关井反应2～4小时。
(g)反应结束后进行残酸反排，根据储层能量大小，采用井口放喷或泡沫举升返排工艺技术。对于储层压力较高、渗透率好，生产潜能较大的措施井泡沫酸化后，采用井口放喷返排工艺技术对井筒积液返排；对于渗透率小、储层产能较低的井，采用泡沫举升返排方式，即从环空或油管注入泡沫流体进行排酸。
泡沫流体是一种可压缩的气液混合物，具有分流特性、密度低、调节方便、视粘度高、助排性能好等特点，能使酸液在不同渗透率的地层中均匀分布，在地层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。
由于本发明采用了泡沫流体作为分流剂，泡沫通过储集层孔喉时产生贾敏效应，泡沫液优先进入并堵塞流动阻力小的高渗层，迫使后续液体改道进入流动阻力大的污染层和低渗层。泡沫酸具有缓速作用，泡沫酸体积大，酸浓度低，具有缓速作用，能实现深部酸化。无颗粒大小选择不当、无堵死地层、无二次污染等问题，用量多少随时可调节，不存在暂堵剂不够或浪费暂堵剂现象，还可以实现连续分流。泡沫较高的携带能力，在返排时可将释放出的微粒、不溶物以及残酸携带进井筒排出，这在处理低压油藏时尤为重要。
具体实施方式：
下面结合一口井的泡沫段塞分流酸化实例来详细描述本发明。该井为采油井，射孔段长度为15.2m，油层渗透率为200～2000mD，孔隙度为29％，油藏压力为17.5MPa，油藏温度为88℃，井深为2100m。
具体的处理液泵注顺序如表1：
表1处理液泵注顺序
  级数   步骤
第一级   (1)确定注入能力(2)注入2.65m3前置液+起泡剂(3)注入1.16m3泡沫(0.4m3液体+93Nm3N2，干度0.65，压力12.4MPa)(4)关井10分钟(5)注入4.82m3HCl+起泡剂(6)注入8.04m3土酸+起泡剂
第二级   (7)注入1.57m3泡沫(0.55m3液体+126Nm3N2，干度0.65，压力12.4MPa)(8)关井10分钟(9)注入4.82m3HCl+起泡剂(10)注入8.04m3土酸+起泡剂
第三级   (11)注入2m3泡沫(0.71m3液体+163Nm3N2，干度0.65压力，12.4MPa)(12)关井10分钟(13)注入4.82m3盐酸+起泡剂(14)注入8.04m3土酸+起泡剂(15)用泡沫排酸
泡沫酸化后油井含水从41％降为38％，产油量由17.2t/d增为35.9t/d，增产效果明显。
本发明注入泡沫段塞，利用泡沫流体的分流能力对高渗层进行暂时封堵，将酸液转向低渗层，从而有效解除储层堵塞，实现不同渗透率的小层均匀进酸；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反排，降低二次伤害，避免了其他分流方式对地层的伤害以及残酸返排不彻底的问题，这是其它酸化工艺所不能达到的。

Claims (3)

1.一种泡沫段塞分流酸化工艺，向地层注入泡沫段塞，利用泡沫流体的分流能力对高渗层进行暂时封堵，将酸液转向低渗层，实现不同渗透率的小层均匀进酸，从而有效解除储层堵塞；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反排，降低二次伤害，其特征在于具体按如下步骤实现：
(a)向地层中注入前置液，其成分为含起泡剂的盐酸溶液，盐酸质量浓度为8％～10％，起泡剂质量浓度为0.5％～0.8％，用量为每米油层0.5m3；
(b)向地层中注入氮气泡沫段塞，在井底注入压力和温度条件下，泡沫段塞体积为储层裸眼段容积的1.5～2倍，泡沫质量浓度为60％～80％；
(c)关井10～15分钟；
(d)向地层中注入酸液段塞，酸液类型与地层类型有关，砂岩地层用土酸，碳酸盐岩地层用质量浓度为7％～15％的盐酸，注入的总酸液量为每米油层1～1.2m3，酸液中要含有质量浓度为0.5％～0.8％的起泡剂；
(e)重复(b)(c)(d)过程，段塞数量一般不超过四级；
(f)关井反应2～4小时；
(g)反应结束后进行残酸反排。
2.根据权利要求1所述的泡沫段塞分流酸化工艺，其特征在于所说的土酸是质量浓度为8％～15％的HCl和质量浓度为3％～6％的HF的混合体。
3.根据权利要求1所述的泡沫段塞分流酸化工艺，其特征在于井底最高注入压力不能超过地层破裂压力。
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