CN107013196A - 一种水平井氮气泡沫均匀酸化的方法 - Google Patents

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朱子清
段伟刚
刘连奎
李玉新
李祥同
李红刚
齐鲁明
伊长青
秦磊磊
王艺森
张鑫
卢小娟
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Abstract

本发明公开了一种水平井氮气泡沫均匀酸化的方法，包括以下步骤：（1）向水平井的施工井段下旋转喷酸工具及输送管柱；（2）通过油管及旋转喷酸工具向施工井段旋转喷施酸液，所述酸液是由HCl、HF和水组成的，各组分的重量百分数为：HCl，7%～13%；HF，1%～2%；余量为水；（3）当酸液全部泵入井筒并出工具后，切换到密度为0.4～0.5g/cm3的泡沫液开始氮气泡沫排酸，至将酸液全部排出后结束；拆卸施工工具。本发明的水平井氮气泡沫均匀酸化改善油藏开发效果的方法，通过连续油管加旋转喷酸工具来均匀喷射水平井油层，从而扩大薄层油藏的酸化波及范围，提高注入酸液的利用率，并大大改善薄层油藏水平井开发效果。

Description

一种水平井氮气泡沫均匀酸化的方法
技术领域
本发明涉及一种在石油开采过程中，通过水平井氮气泡沫均匀酸化改善油藏开发效果的方法，属于油田开发领域。
背景技术
薄油藏受自身储层条件的制约，在开发过程中，一般使用水平井作为开发方式，随着生产时间的延长，近井地带逐渐堵塞，产量逐渐下降，开发效果越来越差。
目前，全井段油层笼统酸化仍是国内解决水平井堵塞的主要方式，技术较为成熟，酸化解堵技术世界领先。但是在酸化解堵过程中，由于地层的渗透性不同，大部分酸液进入高渗透井段，笼统酸化开发效果逐步变差。如何提高酸化效果一直是油田开发技术人员研究攻关的问题，迫切需要研究新的方法。
发明内容
针对上述现有技术，本发明基于同层位井段均衡动用的原则，提供了一种水平井氮气泡沫均匀酸化的方法，可扩大酸液的波及范围，提高酸液的利用率，并大大改善薄层油藏的开发效果。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种水平井氮气泡沫均匀酸化的方法，包括以下步骤：
(1)向水平井的施工井段下旋转喷酸工具及输送管柱；
进一步地，具体应用时，依据油藏所处的位置及前期的生产数据，选择低渗透的井段作为施工井段；
进一步地，具体应用时，根据水平井储层的厚度、井身轨迹、井筒现状选择旋转喷酸工具及输送管柱(此为常规技术手段)；
(2)通过油管及旋转喷酸工具向施工井段旋转喷施酸液，喷施量不低于L×π×R2×Φ，其中，L为施工井段的长度，单位m，R为处理半径，单位m，Φ为孔隙度；所述酸液是由HCl、HF和水组成的，各组分的重量百分数为：HCl，7％～13％；HF，1％～2％；余量为水；
(3)当酸液全部泵入井筒并出工具后，切换到密度为0.4～0.5g/cm3的泡沫液开始氮气泡沫排酸，至将酸液全部排出后结束；结束后，施工完毕，拆卸施工工具(井口、连续油管设备和地面流程等)。
本发明的水平井氮气泡沫均匀酸化改善油藏开发效果的方法，通过连续油管加旋转喷酸工具来均匀喷射水平井油层，从而扩大薄层油藏的酸化波及范围，提高注入酸液的利用率，并大大改善薄层油藏水平井开发效果。实例验证结果表明：本发明可填补“薄层油藏开发中，酸液进入水平井段不均、层段受效不均”的空白，而且具有方法简单、可操作性强、有效实用等特点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
下述实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等，可通过正规商业途径获得。下述实施例中所涉及的实验方法，检测方法等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规实验方法，检测方法等。
应用实例
施工井TPZ14-P27由于近井地带堵塞不出液停井，因此选取该井生产层薄层段1420.81～1607.21m段进行氮气泡沫均匀酸化，步骤如下：
(1)向水平井的施工井段下旋转喷酸工具及输送管柱：
依据实际情况，选择采用的工具串组合为：1.5”连续油管+1.5”连续油管连接器+1.75”脱手工具+1.75”加重杆+1.75”旋转喷射工具。
①在下放过程中，按照每500m米一次进行上提拉力测试，观察连续油管重量变化。当工具下放中出现重量波动时，上提工具到正常重量后，提高泵排量到150L/min，降低下放速度到3m/min进行冲洗。
②持续工具到油层顶部时，停止下放工具，提高泵排量到170L/min，并等待泵压平稳后开始下放工具(速度1.5m/min)。
③观察井口返排情况，当泵注一个井筒体积后，查看有无返出。若无返出，油管伴注0.4～0.5g/cm3的氮气泡沫至出口返液。
④若出口返液，持续下放工具对筛管壁进行冲洗，工具最大下放深度至井底。记录探底深度后，以探底深度为校深标准进行校对。
⑤保持相同速度和泵速进行上提清洗筛管内壁。
⑥计算连续油管体积容量和排量关系和工具到达筛管顶部位置时间后，切换到酸液开始泵酸，进行下一步。
(2)旋转喷施酸液，喷施量为L×π×R2×Φ，其中，L为186.4m，R为0.2m，Φ为35.3％；所述酸液是由HCl、HF和水组成的，各组分的重量百分数为：HCl，11％；HF，1.5％；余量为水；
(3)当酸液全部泵入井筒并出工具后，切换到密度为0.4～0.5g/cm3的泡沫液开始氮气泡沫排酸，至将酸液全部排出后结束；结束后，施工完毕，拆卸施工工具(井口、连续油管设备和地面流程等)。
施工效果：试试氮气泡沫均匀酸化后，单井平均日产油5.5吨，年累增油1258吨，开发效果明显。
上述喷施的酸液，是通过优化得到的，优化实验如下：
(一)主体酸优化
实验方法：配制不同配比的9种主体酸与土酸性能对比，同时测定主体酸对岩心的溶蚀率(是指对施工井TPZ14-P27生产层薄层段1420.81～1607.21m段岩心的溶蚀率)，如表1所示。
实验仪器：水浴锅、量筒、玻片、电子天平等。
实验温度：90℃。
表1不同主体酸配方与溶蚀率对比
通过表1可知，主体酸6#(11％HCl+1.5％HF)的主体酸溶蚀率大幅度提高，因此以该配方体系作为主体酸，这个溶蚀率也与地层的孔隙度基本一致，保持了地层的稳定性。
(二)酸液与地层原油配伍性实验
使用与产出油不配伍的酸液体系能导致乳化和淤泥地层，随后便导致对增产措施不可接受的响应。含有石蜡和沥青的油能与酸液体系相互作用，因此在酸化设计前测试酸液与地层原油的配伍性是必须的。
(1)配伍性实验方法
原油(取自施工井TPZ14-P27生产层薄层段1420.81～1607.21m段)与酸液(11％HCl+1.5％HF)混合乳化，然后观察其破乳性能。以此作为评价酸液与原油配伍性的标准。
(2)实验步骤
1)原油乳化液的配制
称取500mL待酸化油层的脱水原油放入自动混调器杯中，另外再量取500mL酸液于烧杯中，将两只杯在80℃的恒温水浴中静置2小时预热。启动自动混调器，在14000r/min～18000r/min的条件下，将酸液试样加入到混调器杯中，充分搅拌，形成人工配制的乳化液。
2)破乳性能
用100mL量筒数支，量取80mL原油乳化液。手摇量筒100次，放入80℃恒温水浴中，在0、10、20、40、80、160min时读取脱水值同时观察油相、水相和界面状况。
3)做两个平行样
若90min相对脱水数值相差大于10％，则重新做实验。
(3)实验结论：如表2所示。
表2酸液与原油的配伍性
时间(min) 原油的脱水率(％)
0 0
10 5
20 10
40 11
80 13
160 22
从表2中的数据可以看出，酸液与原油的配伍性好。
(三)酸液与地层水配伍性实验
地层水或注入水和使用的酸的内部混合能导致地层中不溶解的沉淀生成，堵塞油水流通通道，影响注水或采油效率，因此有必要通过分析水质，帮助选择酸液和使用程序。
配伍性实验及结果：
(1)实验方法
取用于岩心实验的酸液(11％HCl+1.5％HF)分别和本区块联合站的水及地层水互溶(表3)观察实验现象。
表3预施工区块注入水、地层水水离子分析结果
(2)实验步骤
1)将恒温水浴升温至油层温度80℃，用塑料量筒取50ml酸液试样。
2)加入待酸化井的地层水50ml，盖上盖子，反复上下摇动量筒5min，使酸液充分摇匀。
3)将量筒置于恒温水浴中，使量筒中酸液的液面和恒温水浴液面相近，目测量筒中酸液外观的变化情况，记录观察的详细情况，观察的间隔时间为0h、4h、8h、16h、24h、48h。
结果：地层水及联合站的水均与酸液没有出现沉淀、浑浊现象，配伍性良好。
上述虽然结合实施例对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (3)

1.一种水平井氮气泡沫均匀酸化的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)向水平井的施工井段下旋转喷酸工具及输送管柱；
(2)通过油管及旋转喷酸工具向施工井段旋转喷施酸液，喷施量不低于L×π×R2×Φ，其中，L为施工井段的长度，单位m，R为处理半径，单位m，Φ为孔隙度；所述酸液是由HCl、HF和水组成的，各组分的重量百分数为：HCl，7％～13％；HF，1％～2％；余量为水；
(3)当酸液全部泵入井筒并出工具后，切换到密度为0.4～0.5g/cm3的泡沫液开始氮气泡沫排酸，至将酸液全部排出后结束。
2.根据权利要求1所述的水平井氮气泡沫均匀酸化的方法，其特征在于：具体应用时，依选择低渗透的井段作为施工井段。
3.根据权利要求1所述的水平井氮气泡沫均匀酸化的方法，其特征在于：所述酸液是由HCl、HF和水组成的，各组分的重量百分数为：HCl，11％；HF，1.5％；余量为水。
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