提压解堵工艺技术的研究与应用

提压解堵工艺技术的研究与应用

魏涛

中国石化中原油田分公司濮东采油厂   河南濮阳  457001

摘要：酸化是油井增产的重要措施，在油田生产中发挥着重要作用。目前油井常采取土酸酸化工艺，但随着油田开发推进，常规酸化效果逐渐变差，为了满足油田开发需要，需开展相匹配的解堵技术研究以提高解堵效果。

一、研究背景

目前油井主要采用土酸酸化工艺，但随着油田进入开发后期，常规的土酸酸化工艺难以满足油井开发需要。常规酸化效果变差的原因主要有以下两点：

1、受施工排量限制，常规笼统酸化酸液主要进入低压层，不能有效解除低渗层位的污染。

2、近井地带污染严重，常规酸化处理半径小，无法解除深部污染。

为满足油田开发需要，提高油井酸化措施效果，我们开展了提压解堵工艺技术的研究与应用。

二、提压解堵工艺技术研究

   1、提压解堵工艺实施思路

提压解堵工艺主要有两种：①对于试挤压力高，挤注困难的井，段塞式注入酸液和活性水。正挤前置酸后，正挤活性水，挤活性水过程中根据水泥车能够提供的最大水马力，尽量提高注入压力，当压力升至水泥车承压极限时马上停泵、放压，观察回吐液量和压降，若回吐量与提压时注入量持平或压力落零，则停止放压，进入下一轮提压吞吐，如此重复4~6次。之后依次挤注主体酸和活性水，挤活性水过程中重复进行提放压吞吐作业。反复对地层进行吞吐作业，使地层近井地带沉积在油层孔隙内的固体附着物受冲击、震荡而剥落，再应用酸液的溶蚀达到物理化学双重解堵作用。

②对采出程度较低，预计破裂压力较低的井应用两台压裂车同时施工，提高施工排量（1.5m3/min）挤入活性水，尽可能在地层近井地带憋起高于地层吸收能力的压力压开地层，形成短小裂缝或微裂缝，之后挤入酸液，让酸液溶蚀已开裂缝面，形成更有效的裂缝通道。

2、泵注程序设计

泵注程序主要有以下两种：

①采用变排量段塞式注入，通过不断提放压，进行多轮次吞吐作业，在地层中形成多次大幅度压力脉冲波动，使油层内产生张应力和压应力的周期性变化，对岩石孔隙介质产生剪切作用，使地层近井地带沉积在油层孔隙内的固体附着物受冲击、震荡而剥落，再利用酸液进行溶蚀，达到物理化学双重解堵作用。

泵注程序表

②首先应用两台压裂车同时施工，尽可能提高施工排量，在地层近井地带憋起高于地层吸收能力的压力压开地层，形成短小裂缝或微裂缝；再接着挤入酸液，让酸液溶蚀已开裂缝面，使其不能完全闭合，从而形成更有效的裂缝通道，改善油层渗流能力，提高油井产量。

3、酸液体系优化

实验显示，钻井泥浆中不溶性固体颗粒中29%可溶于盐酸溶液，所剩残渣与土酸混合有气泡产生和沉淀生产，说明其中钙质较多。针对该井为防止氟化钙沉淀生产，先用盐酸溶解钙质，然后用适量活性水隔离后再用少量土酸与膨润土反应。由于钻井泥浆中含油原油、酸溶性暂堵剂、聚合物、膨润土等，因此酸液中加入适量有机溶剂，对死油及胶质、沥青质进行清除。

4、工艺适用性研究

低渗储层因固相颗粒侵入造成的近井地层污染。①钻井液比重较高、浸泡时间较长，措施作业过程中压井液、洗井液等外来流体中固相颗粒伤害的井层。②外流液体导致近井污染半径较大，普通酸化难以解除的油水井。

地质条件：①低产原因为地层污染导致，油藏采出程度低、剩余可采储量丰富，具有较高的增产潜力的油井；②有对应注水井补充，地层具有一定能量，能够通过高排量注入在井筒与地层深部之间建立起较高的注入压差，在回吐阶段又能够为地层回吐液体提供较高的压差能量，使地层孔隙中液体快速回吐二次剥脱的油井。

工艺条件：①套管状况良好能够承受较高压力及较大的压力脉冲波动，目的层段固井质量较好，不会因压力脉冲导致水泥环损坏。②不适用于地层胶结疏松，有严重出砂史，或具有速敏特征的井层，以避免造成地层骨架坍塌、出砂加重、速敏矿物颗粒运移导致的地层伤害进一步加深。③不适用于采出程度较高，地层能量亏空严重，注入压力较低难以建立较高压差，同时无法提供回吐能量的井。

三、应用效果

实施效果：现场应用3井次，措施有效率100%；，累计增油267t。

典型井例1：胡XX井

①生产情况

2016.2.3下四吋套回采，投产初期（2016.2.6）在工作制度38*4.8*3.5下，日产液2.1m3，日产油0.7m3，含水65.4%，2016.3.1开始间开采油，2019.12.3停井，停井前产状：在工作制度38*4.8*3.5下，日产液1m3，日产油0.1m3，含水90%。该井累计产液3534m3，累计产油237t。

②低产原因

下四吋套回采以来，一直低液量生产，分析认为该井一是由于下四吋套时，钻井泥浆污染，二是长期生产造成机械杂质、悬浮物沉积，使地层深部堵塞。

③施工过程

预前置液阶段用两台压裂车同时施工，当排量提高并稳定在2.4m3/min时，施工压力由56.7MPa突降至48.2MPa，说明地层破裂,与施工前按同层系地层破压梯度计算，在排量2.4m3/min下破裂压力52.36MPa吻合。继续提高排量，增加裂缝的长度和导流能力。现场施工最大排量3m3/min，最大施工压力65.6MPa，施工结束后停泵压力为21.5MPa。

④效果分析

该井措施后在工作制度38*4.8*3.5下，日产液16.5m3，日产油2.6m3，含水84%，随后产能逐日降低， 2020.3.30日产液4m3，日产油2.2m3，含水46%，措施后累计增油156.5t。

典型井例1：刘XX井

①生产情况

2019.12.20投产，投产后无能量关井恢复液面。该井累计产液35.8m3，累计产油0.9t。

②低产原因

判断该井主要低产原因为钻井过程中所用泥浆比重较高（泥浆密度为1.21g/cm3），导致泥浆中固相颗粒侵入地层较深，限制了地层产能发挥。

③施工过程                                                                                  

高排量注入：现场施工时第一波段吞吐过程最高注入压力29MPa，第二波段吞吐过程最高注入压力25MPa，均高于施工前测吸水时的稳定注入压力22MPa，能够保证建立较高压差，达到预设目的。

瞬间停泵：现场施工时第一波段吞吐过程停泵后压力20MPa，第二波段吞吐过程停泵后压力17-18MPa，停泵后均能观察到明显的压力波动现象，可观测波动范围为2MPa上下，说明液体内部已产生水锤作用，物理解堵作用明显。

快速回吐：从现场放压情况来看，第一波段吞吐过程回吐排量为0.13-0.15m3/min；第二波段吞吐过程回吐排量为0.15-0.17m3/min，均高于施工前所测稳定注入排量0.12m3/min，说明地层渗透率已得到改善，堵塞物被有效清除。

④效果分析

挤酸前后采用同一泵车同一挡位测试地层吸水状况，最高注入压力从施工前的22MPa下降至施工后的16MPa，注入排量从施工前的0.12m3/min上升至0.21m3/min，验证地层渗透率得到有效改排善。

四、结束语

  针对钻井液、压井液等固相颗粒长时间滞留地层造成深部污染的油井，应用提压解堵工艺产生的大压差并结合酸液配方优化能有效提高此类污染的解堵效果，然而，任何一种解堵技术都不是万能的，我们应重视地层污染机理的不断研究与再认识，选择相匹配的解堵技术，方能发挥最大措施效果。