氮气泡沫酸酸化工艺技术在卫城油田的应用

2022-09-10

针对目前低渗油藏开发中存在的“两降一升”即地层压力下降、产液量下降、含水上升等问题, 而常规酸化效果差、返排较困难、易造成油层二次污染, 不能达到改善地层, 出现地层倒吸, 不见效等现状, 提高酸化措施效率成了研究方向。

一、氮气泡沫酸酸化原理

氮气泡沫酸是用起泡剂稳定的气体在酸液中的分散体系。气相为压风机供给的氮气, 液相是根据油井情况, 采用各种不同的酸液, 将起泡液泵入渗透率较高的含水层, 使流体流动阻力逐渐提高, 进而在吼道中产生气阻效应。

二、氮气泡沫酸酸化工艺技术特点

1.对储层的损害小

氮气泡沫酸中一般气相占60%-80%, 同时泡沫酸亦具有较强的降滤失性能, 因此氮气泡沫酸不易对储层产生损害。

2.携带能力强

泡沫粘度高, 一般在10-100MPa.s之间, 是常规液体的10-100倍, 能强力携带出泥浆污染物、地层松散颗粒和其他酸化残渣、残液, 带出的微粒量通常比普通酸高7倍以上, 避免造成地层的二次污染。

3.排酸彻底

泡沫酸进入地层时处于压缩状态, 酸化反应完毕, 返排时压力释放, 气体膨胀, 为充分返排提供能量。

4.有效酸化距离长

酸岩反应速度取决于氢离子向岩石表面的传质速度, 泡沫酸属表面乳化体系, 粘度较高, 滤失小, 大大减缓了氢离子向岩石表面的传质速度, 因此泡沫酸的作用距离比一般酸液更远。

三、氮气泡沫酸酸化现场施工施工工序

1.连接好地面管线, 地面流程试压30MPa, 5min压力不降为合格;

2.正替0.6-0.8g/cm3泡沫液20m3至套管出口见泡沫, 关闭套管闸门;

3.正挤前置泡沫10m3 (根据现场施工实际情况, 依据压力变化调整泡沫用量, 便于为返排提供能量。) 正挤0.6-0.8g/cm3泡沫前置酸10m3, 正挤0.6-0.8g/cm3, 泡沫主体酸20m3, 正挤顶替液5.2m3, 关闭油管闸门;

4.关井反应20min。倒反洗井管线, 逐渐开大放喷闸门, 待放喷完毕, 采用0.6-0.4g/cm3泡沫液反洗井, 洗至出口PH值≥6, 洗井泡沫基液量设计80m3, 彻底排除残酸、残渣;

5.残酸进回收罐经消泡、中和处理后, 拉至废液回收站处理;

6.观察出口情况, 排残酸至残酸浓度小于0.2%为合格后, 且进出口水质基本一致时, 结束排液工序。气举前应做好预防井喷失控、防爆、防中毒 (特别是H2S) 和防止环境污染。

四、氮气泡沫酸酸化选井原则

符合下述条件的油井, 均可采用氮气泡沫酸酸化:

1.井段在1500-2500m间;

2.原始渗透率大于50×103μm, 压力系数低于0.5的水敏储层;

3.重复酸化的老井;

4.滤失难控制、层间矛盾突出、非均质性严重的储层;

5.井况恶化, 无法卡封分层酸化的井;

6.污染严重的井。

五、现场应用效果及分析

2013年3月开始在卫城油田特低渗油藏开展泡沫酸酸化技术的研究与应用4井次, 常规酸化返排较困难, 易造成油层二次污染。采用氮气泡沫酸酸化后, 效果显著, 从表1中可以看出, 措施效果100%, 措施后形成了“三升一降”:液量、油量、动液面上升, 含水下降, 日产液由25.8 m3上升至81.9 m3, 日产油由3.3 t上升至13.8t, 含水由87.2%下降至83.2%, 动液面由1801 m上升至1478 m, , 通过现场4口井应用足以证明氮气泡沫酸酸化具有良好的助排效果和增产效果。