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[摘 要]华北油田处于增储上产的关键阶段，为有效解决不同储层措施改造效果差的难题，采用不同酸液体系及配套工艺技术进行储层改造，效果良好。
[关键词]酸液、交联酸、清洁酸、酸压
中图分类号：TE342文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0000-01
世界碳酸盐岩储层的油气产量约占世界油气总产量的60%。我国234个油气田中探明碳酸盐岩储层石油地质储量223479×104吨、天然气储量20761×108m3。随着油田勘探开发的不断进展，低渗碳酸盐岩储层改造目前以酸压为主，本文主要论述了酸液体系发展现状及其在华北油田的应用。
一、酸压改造工艺要求
在冀中5个凹陷发现了10个潜山含油带，47个潜山油气藏。含油层位主要为蓟县系雾迷山组、寒武系府君山组和奥陶系碳酸盐岩储层，含油面积达84. 5km2，探明储量4.0397亿吨，可采储量1.393亿吨，雾迷山油藏储量丰度每平方公里655万吨。但经过多年的持续勘探，规模大、埋藏浅、类型简单的常规山头型潜山油藏均已被发现，开发待发现的是各类埋藏深（在4000～5000m以下）、隐蔽性强、常规方法难以识别的深潜山及潜山内幕非常规型潜山。存在储层非均质性强、产层埋深大、温度高、压力高、地层的破裂压力、闭合压力高等难点。
控制酸压改造成功的最重要的因素是酸压裂缝有效长度，而裂缝有效长度受酸液的滤失性、酸岩反应速度等因素的影响。酸压改造中我们都遵循以低伤害为前提、缓速为基础、降滤为重点、高导流能力和长缝为目标的原则。如何提高活性酸的穿透距离和酸蚀裂缝的导流能力，目前主要从三个方面进行：一是降低酸岩反应速度，延长活性酸在地层裂缝中的穿透时间；二是减少酸液滤失量，增加裂缝长度.三是降低酸液对储层的二次污染。
二、酸液体系现状
从1895 年赫曼·佛拉施使用盐酸进行酸化作业处理至今，酸液体系得到了很大的发展，从最初的盐酸、土酸发展到现在的稠化酸、乳化酸、泡沫酸和交联酸、转向酸等
1.盐酸
常规盐酸酸液体系由盐酸、缓蚀剂及相应添加剂组成。它是一种强酸，对岩石溶蚀能力很强，主要用于碳酸盐岩油气层表皮解堵和油井投产前的处理。通过盐酸对碳酸盐岩的溶蚀作用，扩大孔、洞、缝，疏通油气流通道，提高渗透率，达到油气井增产的目的。其特点是配制简单、现场施工方便，成本低，但酸化反应速度快，有效作用距离短，常用于酸洗或基质酸化施工中。
2.胶凝酸
胶凝酸主要技术特点是在酸液中加入高分子聚合物（胶凝剂）后，使之成为亲液溶胶而降低H+的扩散速度，从而降低酸岩反应速度及酸液滤失速度，增加活性酸穿透距离，达到深度酸化目的。
3.乳化酸
乳化酸多为在乳化剂及其助剂作用下，用酸和油按一定比例配制而成，它依靠油对酸的包裹作用，有效地阻挡H+的扩散和运移，以减缓酸与岩层的反应和降低酸反应速度，实现酸的深度穿透。
4.泡沫酸
泡沫酸是用充气或气化了的酸液来代替常规酸液，以降低酸岩反应速率，实现深穿透。泡沫酸由酸液、气体、起泡剂、稳泡剂、水溶性聚合物等组成，它含量低、表面粘度高、滤失量小，可有效地减缓酸岩反应速率并迅速返排。
5.化学缓速酸
化学缓速酸是一种加入表面活剂的常规酸，该体系滤失较大，主要适合低温白云岩，使用多级注入，可应用于中温（≤93℃）白云岩储层。
6.变粘酸
该酸液在地层中的反应，pH值升高，液体交联，酸液由线性流体变为粘弹性冻胶，粘度瞬间升至1000mPa.S左右，有效阻止酸液向孔洞和天然裂缝内滤失，从而增加酸蚀裂缝的长度。
7.地面交联酸
强酸高温条件下具有较高的粘度、优良的耐温抗剪切性能；破胶彻底，破胶液对储层伤害小；具有很好的缓速、降阻、降滤失性能；用交联酸酸蚀后，岩心的裂缝壁面都产生了明显的非均匀溶解，形成了形态不同的酸蚀沟槽，有利于裂缝导流能力的增加。
8.清洁酸
自转向酸（变粘酸、滤失控制酸）是指酸液能在地层中随着温度或氢离子浓度（PH值）的变化其粘度发生大幅度增加和降低的酸液体系。变粘酸酸压技术是目前碳酸盐岩储层酸压的一项新技术，利用其粘度在施工过程中的变化，可大幅度控制酸液的滤失，同其它酸液体系相比，它的降滤失性能得到进一步增强，实现了降低酸液滤失由一次性作用到连续性作用的转变，转向酸还具有降阻、缓速、易排等优点，从而有效扩大了改造半径和提高单井产量。 压降分析表明， 变粘酸体系的流体效率比常规酸体系高得多， 其酸蚀裂缝长度是常规稠化酸（胶凝酸）的两倍以上。在液酸压工艺中， 用变粘酸代替常规胶凝酸， 不仅可使初期增产量明显提高， 而且增产时间更长。自转向酸（变粘酸）一般分可为两类： 第一类聚合物转向酸， 第二类黏弹性表面活性剂转向酸（清洁转向酸）。自转向酸（变粘酸）根据变粘的控制因素又可分为温控自转向酸（变粘酸）和氢离子浓度（PH值）控制自转向酸（变粘酸） 。
四、应用成果
文古3井酸压井段：4789.93-4840.00m；层位：雾迷山组，厚度：50.07m/6层，岩性白云岩。前置液量172m3，第一次正挤主体酸61m3，第一级正挤破胶剂15m3，第二次酸正挤主体酸55m3，正挤顶替液42.69m3。通过深度酸压及顶封抽汲工艺，地层很快解堵，达到了自喷的能力。压后共返排液体1052m3，地层出大水，残酸浓度0.02﹪，说明地层与酸反应彻底，压前测试结论为干层特征，压后油单62mm放喷求产日产水120m3，增液效果明显，说明措施得当。
赛51井酸压井段：1275.00-1300.43m，25.43m；层位：Pz；岩性：石灰岩。施工时先注入预处理液清蜡剂10m3并关井14小时后进行交联酸酸压施工，注入交联酸液140m3，交联剂3m3，破胶剂30m3，顶替10m3。压后关井4小时，使酸液与地层充分反应，溶蚀裂缝并恢复地温。抽汲诱喷，自喷求产：油单12mm自喷，日产油226m3，取得显著效果。
虎x井储层岩性为白云岩，非均质性强， 井段2941.0-3030.0m，目的层裂缝以二、三类为主，跨度99m，储层有效厚度52m，储层以大厚层为主，层间差异较大。地层温度110℃，压力系数1.01。一级冻胶121.53m3，一级酸液120.15m3，二级凍胶36.25 m3，二级酸液67.05 m3，闭合酸液35.4 m3。现场对施工排量进行较大调整。当二级瓜胶压裂液沟通到大缝洞时，现场取消了50m3的瓜胶压裂液直接进入下一段酸压阶段，上述现场的改变保证深度酸压的实现，同时降低了瓜胶对储层伤害。为后期效果的保证提供了前提保障。压后自喷定产20mm油嘴，油压3.7MPa，日产油889.95m3。为摸清孙虎潜山内幕重大发现提供了依据。
四、结论与建议
[1] 各种酸液有其特征及适应性，应针对不同储层优选酸液体系和配套工艺；
[2] 近年来地面交联酸、清洁酸在华北油田碳酸盐岩储层改造中应用效果显著。
[关键词]酸液、交联酸、清洁酸、酸压
中图分类号：TE342文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0000-01
世界碳酸盐岩储层的油气产量约占世界油气总产量的60%。我国234个油气田中探明碳酸盐岩储层石油地质储量223479×104吨、天然气储量20761×108m3。随着油田勘探开发的不断进展，低渗碳酸盐岩储层改造目前以酸压为主，本文主要论述了酸液体系发展现状及其在华北油田的应用。
一、酸压改造工艺要求
在冀中5个凹陷发现了10个潜山含油带，47个潜山油气藏。含油层位主要为蓟县系雾迷山组、寒武系府君山组和奥陶系碳酸盐岩储层，含油面积达84. 5km2，探明储量4.0397亿吨，可采储量1.393亿吨，雾迷山油藏储量丰度每平方公里655万吨。但经过多年的持续勘探，规模大、埋藏浅、类型简单的常规山头型潜山油藏均已被发现，开发待发现的是各类埋藏深（在4000～5000m以下）、隐蔽性强、常规方法难以识别的深潜山及潜山内幕非常规型潜山。存在储层非均质性强、产层埋深大、温度高、压力高、地层的破裂压力、闭合压力高等难点。
控制酸压改造成功的最重要的因素是酸压裂缝有效长度，而裂缝有效长度受酸液的滤失性、酸岩反应速度等因素的影响。酸压改造中我们都遵循以低伤害为前提、缓速为基础、降滤为重点、高导流能力和长缝为目标的原则。如何提高活性酸的穿透距离和酸蚀裂缝的导流能力，目前主要从三个方面进行：一是降低酸岩反应速度，延长活性酸在地层裂缝中的穿透时间；二是减少酸液滤失量，增加裂缝长度.三是降低酸液对储层的二次污染。
二、酸液体系现状
从1895 年赫曼·佛拉施使用盐酸进行酸化作业处理至今，酸液体系得到了很大的发展，从最初的盐酸、土酸发展到现在的稠化酸、乳化酸、泡沫酸和交联酸、转向酸等
1.盐酸
常规盐酸酸液体系由盐酸、缓蚀剂及相应添加剂组成。它是一种强酸，对岩石溶蚀能力很强，主要用于碳酸盐岩油气层表皮解堵和油井投产前的处理。通过盐酸对碳酸盐岩的溶蚀作用，扩大孔、洞、缝，疏通油气流通道，提高渗透率，达到油气井增产的目的。其特点是配制简单、现场施工方便，成本低，但酸化反应速度快，有效作用距离短，常用于酸洗或基质酸化施工中。
2.胶凝酸
胶凝酸主要技术特点是在酸液中加入高分子聚合物（胶凝剂）后，使之成为亲液溶胶而降低H+的扩散速度，从而降低酸岩反应速度及酸液滤失速度，增加活性酸穿透距离，达到深度酸化目的。
3.乳化酸
乳化酸多为在乳化剂及其助剂作用下，用酸和油按一定比例配制而成，它依靠油对酸的包裹作用，有效地阻挡H+的扩散和运移，以减缓酸与岩层的反应和降低酸反应速度，实现酸的深度穿透。
4.泡沫酸
泡沫酸是用充气或气化了的酸液来代替常规酸液，以降低酸岩反应速率，实现深穿透。泡沫酸由酸液、气体、起泡剂、稳泡剂、水溶性聚合物等组成，它含量低、表面粘度高、滤失量小，可有效地减缓酸岩反应速率并迅速返排。
5.化学缓速酸
化学缓速酸是一种加入表面活剂的常规酸，该体系滤失较大，主要适合低温白云岩，使用多级注入，可应用于中温（≤93℃）白云岩储层。
6.变粘酸
该酸液在地层中的反应，pH值升高，液体交联，酸液由线性流体变为粘弹性冻胶，粘度瞬间升至1000mPa.S左右，有效阻止酸液向孔洞和天然裂缝内滤失，从而增加酸蚀裂缝的长度。
7.地面交联酸
强酸高温条件下具有较高的粘度、优良的耐温抗剪切性能；破胶彻底，破胶液对储层伤害小；具有很好的缓速、降阻、降滤失性能；用交联酸酸蚀后，岩心的裂缝壁面都产生了明显的非均匀溶解，形成了形态不同的酸蚀沟槽，有利于裂缝导流能力的增加。
8.清洁酸
自转向酸（变粘酸、滤失控制酸）是指酸液能在地层中随着温度或氢离子浓度（PH值）的变化其粘度发生大幅度增加和降低的酸液体系。变粘酸酸压技术是目前碳酸盐岩储层酸压的一项新技术，利用其粘度在施工过程中的变化，可大幅度控制酸液的滤失，同其它酸液体系相比，它的降滤失性能得到进一步增强，实现了降低酸液滤失由一次性作用到连续性作用的转变，转向酸还具有降阻、缓速、易排等优点，从而有效扩大了改造半径和提高单井产量。 压降分析表明， 变粘酸体系的流体效率比常规酸体系高得多， 其酸蚀裂缝长度是常规稠化酸（胶凝酸）的两倍以上。在液酸压工艺中， 用变粘酸代替常规胶凝酸， 不仅可使初期增产量明显提高， 而且增产时间更长。自转向酸（变粘酸）一般分可为两类： 第一类聚合物转向酸， 第二类黏弹性表面活性剂转向酸（清洁转向酸）。自转向酸（变粘酸）根据变粘的控制因素又可分为温控自转向酸（变粘酸）和氢离子浓度（PH值）控制自转向酸（变粘酸） 。
四、应用成果
文古3井酸压井段：4789.93-4840.00m；层位：雾迷山组，厚度：50.07m/6层，岩性白云岩。前置液量172m3，第一次正挤主体酸61m3，第一级正挤破胶剂15m3，第二次酸正挤主体酸55m3，正挤顶替液42.69m3。通过深度酸压及顶封抽汲工艺，地层很快解堵，达到了自喷的能力。压后共返排液体1052m3，地层出大水，残酸浓度0.02﹪，说明地层与酸反应彻底，压前测试结论为干层特征，压后油单62mm放喷求产日产水120m3，增液效果明显，说明措施得当。
赛51井酸压井段：1275.00-1300.43m，25.43m；层位：Pz；岩性：石灰岩。施工时先注入预处理液清蜡剂10m3并关井14小时后进行交联酸酸压施工，注入交联酸液140m3，交联剂3m3，破胶剂30m3，顶替10m3。压后关井4小时，使酸液与地层充分反应，溶蚀裂缝并恢复地温。抽汲诱喷，自喷求产：油单12mm自喷，日产油226m3，取得显著效果。
虎x井储层岩性为白云岩，非均质性强， 井段2941.0-3030.0m，目的层裂缝以二、三类为主，跨度99m，储层有效厚度52m，储层以大厚层为主，层间差异较大。地层温度110℃，压力系数1.01。一级冻胶121.53m3，一级酸液120.15m3，二级凍胶36.25 m3，二级酸液67.05 m3，闭合酸液35.4 m3。现场对施工排量进行较大调整。当二级瓜胶压裂液沟通到大缝洞时，现场取消了50m3的瓜胶压裂液直接进入下一段酸压阶段，上述现场的改变保证深度酸压的实现，同时降低了瓜胶对储层伤害。为后期效果的保证提供了前提保障。压后自喷定产20mm油嘴，油压3.7MPa，日产油889.95m3。为摸清孙虎潜山内幕重大发现提供了依据。
四、结论与建议
[1] 各种酸液有其特征及适应性，应针对不同储层优选酸液体系和配套工艺；
[2] 近年来地面交联酸、清洁酸在华北油田碳酸盐岩储层改造中应用效果显著。