【纯梁低渗透油田增注技术的应用】纯粮

　　摘要：文章通过分析纯梁低渗透油田注水井的堵塞原因及堵塞程度，找到了影响不同类型水井注水的主要原因，针对性地实施了不同的增注工艺，取得了较好的效果。　　关键词：低渗透油田；增注技术；双重震源解堵；氟硼酸酸化工艺；氧化解堵；纳米增注
　　中图分类号：TE348 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）28-0038-02
　　1 概述
　　低渗透油田由于地层原始渗透率低，孔隙不发育且连通性差，地层中粘土矿物含量高，地层易水敏，使注入水在地层中难以扩散流动，在近井地带形成了高压区，造成了注水压力逐年上升，注水量逐年下降。同时由于注入水的水质超标，注入水中含有大量无机和有机颗粒及注水井油套环形空间的死水区细菌滋生，腐蚀结垢造成堵塞，使注水井长期欠注，低渗透油田区块存在“注不进、采不出”的现象，影响了油田的开发。因此，必须研究推广注水井低渗透油田增注工艺技术以解决目前低渗透油田存在的高压注水井欠注严重的问题，使低渗透油田注上水、注好水，提高油田的注水开发
　　效果。
　　2 低渗透油田伤害机理分析
　　低渗透油田主要欠注原因有以下几点：
　　2.1 微粒损害
　　分外来和储层自身的两类。微粒损害是油、水井损害的主要因素之一，通常发生在钻井、完井、修井、注水过程中，尤以注污水井悬浮物颗粒影响最为严重。
　　2.2 粘土膨胀
　　膨胀性粘土矿物如蒙脱石等在外来流体侵入时，易发生膨胀，导致地层渗透率下降。粘土膨胀在纯梁油区低渗透油田中普遍存在，是地层损害的主要因素之一。
　　2.3 结垢损害
　　结垢损害由注入水水质不合格及入井液与地层流体、矿物不配伍等多种因素造成。注清水井以碳酸盐垢为主，注污水井碳酸盐垢与硫化物垢并存。
　　2.4 酸化造成的损害
　　包括酸渣及酸化产生的二次沉淀（如氟化钙、氟化铝、氢氧化铁、氟硅酸盐等），由酸化配方使用不合理造成。
　　2.5 地层启动压力高
　　由于地层低孔低渗，造成地层启动压力过高，泵站压力无法满足注入压力要求，导致水井欠注。
　　3 纯梁采油厂低渗透油田增注技术的应用
　　3.1 双重震源解堵技术
　　双重震源解堵技术是以高压水流冲击推动滑块滑动和水力振荡产生双重振动作用于油层，通过高压水流向射孔段间歇喷射，使地层在纵波及横波作用下得以处理，该技术与酸化配合使用，应用于低渗透油田注水井由于结垢或后期污染造成的欠注井的增注，一方面可以同时处理多层需处理地层，避免了以往分层酸化不易实现的缺陷；另一方面，酸液进入地层后在振荡的作用下，可以有效地增加酸液接触面积，增大酸化处理半径，延长增注有效期。
　　3.2 氟硼酸酸化工艺技术
　　对于水敏性地层，采用氟硼酸酸化工艺，氟硼酸进入地层时能缓慢水解生成HF，因而在酸液耗尽之前可深入地层内部较大范围，达到深部处理的效果，此外，氟硼酸还可使任何不溶解的粘土微粒产生化学溶化，溶化后的微粒在原地胶结，使得处理后因流量加大而引起的微粒运移受到限制，并且通过不相溶流体的接触，用氟硼酸处理过的粘土敏感性下降，不易膨胀或分散。
　　3.3 氧化解堵技术
　　针对聚合物、细菌等引起的地层污染，采用氧化解堵技术进行解堵增注。ClO2与酸液（盐酸、土酸、氟硼酸等）协同施工，可以解除以下几类
　　堵塞：
　　3.3.1 解除细菌堵塞。二氧化氯分子的外层键域有一个未成对的自由电子，对细菌的细胞壁有强烈的吸附能力和穿透能力，可有效地氧化细胞壁内的酶，分解细胞蛋白质的氨基酸，导致酞键断裂，从而杀灭地层水和注水系统中的各种细菌，解除细菌代谢作用导致的原油与硫化物的堵塞。
　　3.3.2 解除硫化亚铁和有机物堵塞。二氧化氯是无机硫化物和有机硫化物的选择性强的氧化剂，氧化能力是氯气的2.63倍，能在较宽的pH范围内迅速反应：
　　5FeS+9CLO2+2H2O→5Fe3++5SO42-+4H++9CL-
　　5H2S+8CLO2+4H2O→5SO42-+8CL-+18H+
　　二氧化氯与FeS反应后，S2-生成SO42-，反应生成的H+会减缓酸液的pH值上升的速度，防止Fe（OH）2和Fe（OH）3胶体；还可将Fe2+氧化成Fe3+，与Fe2+相比，Fe3+沉淀需要更高的pH值在酸液中添加铁离子螯合剂将铁离子螯合，可以避免二次沉淀生成。因此二氧化氯在杀菌的同时能彻底解除注水井近井地带的FeS堵塞，并氧化硫化氢，减轻诱导腐蚀。进入地层的高聚物、油污垢等有机物都能被二氧化氯氧化降解为小分子，被注入水溶解而携带走，从而解除高聚物、油污垢对井眼和近井地带的堵塞。
　　3.3.3 解除垢物堵塞。腐蚀垢物主要为二硫化铁和硫化亚铁，并含有少量的氧化铁，单纯用酸处理反应慢，不彻底，用二氧化氯与酸复合液复合处理，可彻底地消除腐蚀垢物对井下管柱系统的堵塞。
　　3.4 纳米增注技术
　　聚硅材料增注技术是纳米技术在油田开发中的一次重要的尝试，该技术适合于中、低渗透油藏注水井降压增注，具有效果显著、施工简单、无污染等优点。其作用机理是：通过小尺寸效用、表面效应、量子尺寸效应以及宏观量子隧道效应等多种纳米效应，吸附在油层岩石表面，使岩石表面由水湿变为油湿，从而改善流体与岩石表面的动力学作用，降低摩擦阻力，从微观的层次上根本解决注入压力高或注
　　水困难的问题，促进油田开发过程的注采平衡。
　　4 结语
　　（1）低渗透油藏水井欠注因素众多，解决欠注问题应找出主要影响因素，对症下药。
　　（2）可将不同的解堵工艺复合应用，解决不同类型的堵塞，从而提高低渗透油藏水井增注的成功率，延长有效期。
　　参考文献
　　[1] 崔新栋.缩膨技术在现河采油厂的应用[J].海洋石油，2007，27（3）.
　　[2] 韦良霞.低渗透油藏双重震源与酸化复合解堵增注技术[J].石油天然气学报，2005，27（5）.
　　[3] 胡洪伟.纳米增注技术在高集油田中的应用[J].科技促进发展，2012，（4）.
　　作者简介：孙治国（1978-），男，胜利油田纯梁采油厂工艺所工程师，研究方向：油田化学、油田注水。
　　（责任编辑：周加转）

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