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[摘 要]注水井上修作业需经过长时间的关井扩散及放溢流的降压过程，达到作业条件方可进行，必然导致水井长期无法正常注水，严重影响井组内对应油井的正常生产，同时不可避免的要产生作业费用、工具费用等成本。通过深入研究来改进和完善不动管柱酸化施工工艺，能够显著减少酸化措施作业上修工作量，从而缩短措施占产时间，降低措施成本，提高酸化措施经济效益。通过现场6井次的实际应用，表明不动管柱酸化工艺经过完善后，拓宽了技术适用范围，提高了酸化经济效益，值得推广。
[關键词]高压注水井 地层污染 不动管柱酸化 措施效益
中图分类号：TP823 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）38-0163-01
1引言
目前，对于试注压力超过井口承压能力的高压注水井需进行酸化措施，要通过上修作业进行套管刮削、洗井或二次补孔之后才能顺利实施。然而，要达到作业条件需要经过长时间的关井扩散及放溢流的降压过程，导致水井长期无法正常注水，严重影响井组内对应油井的正常生产，同时不可避免的要产生作业费用造成措施成本增加、措施效益下降。并且随着高压注水井比例逐年上升，平均注水压力不断升高，高压注水情况呈现越来越严重的趋势。为缩短措施占产时间，减少上修作业工作量，降低措施成本，有必要通过深入研究来改进和完善不动管柱酸化施工工艺，从而达到提高此类井酸化措施效益的目的。
2分析污染原因
综合分析地质基础资料、吸水剖面、吸水指数、生产动态、井史井况、水质监测等多方面资料，造成注水井污染的原因主要有三个：敏感矿物伤害、悬浮物污染、结垢堵塞。
2.1敏感矿物伤害
岩石与外来水接触后其中的膨胀性粘土水化膨胀导致的地层渗透率降低。打开油层后外来流体进入油层，若其化学成分和矿化度与地层不配伍，岩石中的膨胀型粘土在其外表面或单元晶层间吸附大量水分子使体积发生膨胀。最易产生水化膨胀的粘土矿物有蒙脱石、伊利石蒙脱石、绿泥石蒙脱石混层矿物。这些粘土因水化膨胀减小油层孔隙通道而造成油层渗透率伤害。
2.2悬浮物污染
悬浮物沿注水流程水质的变化规律为：颗粒水中悬浮物的含量成倍增加；粒径分布范围变宽，既向小粒径方向延伸，又向大粒径方向扩展；悬浮物对中、低、高渗岩石的影响主要表现在岩石端面，端面附近和岩石深部；随着注入量的增加，悬浮物可以在岩石表面形成架桥，使渗透率下降平缓。当水质一定时，悬浮物侵入岩石深度和损害岩石类型存在差别，微小粒径的物质进入岩石孔隙内部，堵塞孔喉使岩石渗透率受损，形成深部伤害；粒径相对较大的物质难以进入岩石孔隙内部，只能在表面和浅表部位附着、桥堵，在岩石表面形成滤饼，使岩石表面渗透率降低。
2.3结垢堵塞
无机结垢产生的主要原因有两个一是外来流体与地层流体不配伍，一是随着生产过程中外界条件的变化地层水中原有的一些化学平衡会遭到破坏平衡发生移动而生成无机沉淀。常见的无机垢有碳酸钙、硫酸钙、硫酸锶和硫酸钡。
这些沉淀可吸附在岩石表面成垢缩小孔道或随液流运移在孔喉处堵塞流动通道使注入能力下降。生产过程中井下管柱和工具有不同程度的结垢，结合油水井日常产状变化情况分析，地层中也存在同样的结垢堵塞现象。
3不动管柱酸化施工工艺改进完善
3.1完善试注评价制度，判断是否适合不动管施工
3.1.1产状动态分析：利用日常注水井压力及日注量动态变化资料，总结变化规律，分析地层污染程度及影响范围。
3.1.2试注压力分析：利用泵车现场试注，根据试注过程中压力随排量增大的升高趋势，预估满足泵车最小排量持续注入所需的压力范围，判断施工是否能在井口安全承压范围内实施。
3.1.3压降曲线分析：试注停泵后测取压降曲线，并根据曲线变化情况分析注水井启动压力，从曲线拐点分析各吸水小层启动状况，确定是否适合进行不动管柱施工，为预处理措施提供依据。
3.2优选酸液配方，针对性解除地层污染
3.2.1根据伤害原因优选酸液体系：针对由粘土膨胀运移造成高压的选择缩膨酸体系；针对由悬浮物引起的近井和深部污染的低渗层选择浓缩酸体系；针对地层深部结垢或堵塞物的选择多氢酸体系。
3.2.2添加剂筛优化：缓蚀剂—异常高压井通常地层吸水能力较差，导致施工排量小，施工需在高压下长时间进行，要求缓蚀剂能在整个施工过程中保持性能稳定，降酸液对设备管线的腐蚀性降到最低；粘土稳定剂--储层粘土矿物含量较高的区块，粘土稳定剂能够抑制粘土矿物膨胀、运移，消除对酸化效果的影响；铁离子稳定剂--酸敏性矿物在遇酸后释放大量Fe3+，管线、设备腐蚀也会造成井筒液体Fe3+增多，在酸液PH升高时形成沉淀，造成渗透率下降，利用络合剂络合Fe3+减少二次沉淀。
3.3优化施工方案制定，提高施工成功率
3.3.1结合高压洗井：利用注水井不放压洗井设备，进行高压洗井，清除井壁、炮眼处悬浮物沉积。
3.3.2酸洗预处理：配置低浓度酸液，在正式施工前进行酸洗清洗井筒内碳酸盐垢、机械杂质沉积，解除孔眼紧密硬质结垢物，降低施工难度。
3.3.3酸浸处理：通过低排量注入特制预处理酸液浸泡，解除紧靠孔眼附近的严重污染区域堵塞，保障主体施工顺利进行。
4现场应用情况
2017年共实施不动管柱酸化措施6井次，施工成功率100%，措施有效率100%。实现平均单井降压7.6MPa，累计增注16818方，平均单井增注2803方，对应油井累计增油211t，投入产出比1：2.2。
5认识与结论
5.1深入分析地层特征，认清污染原因，是提高酸化措施针对性和有效率的关键所在，应作为降压增注方案优化制定的首要问题。
5.2通过改进不动管柱酸化施工工艺，使以往无法实施的高压注水井实现了不动管柱酸化施工，降低了措施成本，显著提高了酸化措施的经济效益，值得推广。
参考文献
[1]熊萧楠，郝木水.低孔低渗储层损害机理及其保护技术[J].辽宁化工，2013.
[2]刘欣，赵立强，杨寨，等.不动管柱酸化工艺在渤海油田的应用[J].石油钻采工艺，2004.
[3]戴胜群，袁杰，李慧莉，等.胡状集油田胡2块储层粘土矿物分析及其敏感性研究[J].江汉石油学院学报，2003.
[關键词]高压注水井 地层污染 不动管柱酸化 措施效益
中图分类号：TP823 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）38-0163-01
1引言
目前，对于试注压力超过井口承压能力的高压注水井需进行酸化措施，要通过上修作业进行套管刮削、洗井或二次补孔之后才能顺利实施。然而，要达到作业条件需要经过长时间的关井扩散及放溢流的降压过程，导致水井长期无法正常注水，严重影响井组内对应油井的正常生产，同时不可避免的要产生作业费用造成措施成本增加、措施效益下降。并且随着高压注水井比例逐年上升，平均注水压力不断升高，高压注水情况呈现越来越严重的趋势。为缩短措施占产时间，减少上修作业工作量，降低措施成本，有必要通过深入研究来改进和完善不动管柱酸化施工工艺，从而达到提高此类井酸化措施效益的目的。
2分析污染原因
综合分析地质基础资料、吸水剖面、吸水指数、生产动态、井史井况、水质监测等多方面资料，造成注水井污染的原因主要有三个：敏感矿物伤害、悬浮物污染、结垢堵塞。
2.1敏感矿物伤害
岩石与外来水接触后其中的膨胀性粘土水化膨胀导致的地层渗透率降低。打开油层后外来流体进入油层，若其化学成分和矿化度与地层不配伍，岩石中的膨胀型粘土在其外表面或单元晶层间吸附大量水分子使体积发生膨胀。最易产生水化膨胀的粘土矿物有蒙脱石、伊利石蒙脱石、绿泥石蒙脱石混层矿物。这些粘土因水化膨胀减小油层孔隙通道而造成油层渗透率伤害。
2.2悬浮物污染
悬浮物沿注水流程水质的变化规律为：颗粒水中悬浮物的含量成倍增加；粒径分布范围变宽，既向小粒径方向延伸，又向大粒径方向扩展；悬浮物对中、低、高渗岩石的影响主要表现在岩石端面，端面附近和岩石深部；随着注入量的增加，悬浮物可以在岩石表面形成架桥，使渗透率下降平缓。当水质一定时，悬浮物侵入岩石深度和损害岩石类型存在差别，微小粒径的物质进入岩石孔隙内部，堵塞孔喉使岩石渗透率受损，形成深部伤害；粒径相对较大的物质难以进入岩石孔隙内部，只能在表面和浅表部位附着、桥堵，在岩石表面形成滤饼，使岩石表面渗透率降低。
2.3结垢堵塞
无机结垢产生的主要原因有两个一是外来流体与地层流体不配伍，一是随着生产过程中外界条件的变化地层水中原有的一些化学平衡会遭到破坏平衡发生移动而生成无机沉淀。常见的无机垢有碳酸钙、硫酸钙、硫酸锶和硫酸钡。
这些沉淀可吸附在岩石表面成垢缩小孔道或随液流运移在孔喉处堵塞流动通道使注入能力下降。生产过程中井下管柱和工具有不同程度的结垢，结合油水井日常产状变化情况分析，地层中也存在同样的结垢堵塞现象。
3不动管柱酸化施工工艺改进完善
3.1完善试注评价制度，判断是否适合不动管施工
3.1.1产状动态分析：利用日常注水井压力及日注量动态变化资料，总结变化规律，分析地层污染程度及影响范围。
3.1.2试注压力分析：利用泵车现场试注，根据试注过程中压力随排量增大的升高趋势，预估满足泵车最小排量持续注入所需的压力范围，判断施工是否能在井口安全承压范围内实施。
3.1.3压降曲线分析：试注停泵后测取压降曲线，并根据曲线变化情况分析注水井启动压力，从曲线拐点分析各吸水小层启动状况，确定是否适合进行不动管柱施工，为预处理措施提供依据。
3.2优选酸液配方，针对性解除地层污染
3.2.1根据伤害原因优选酸液体系：针对由粘土膨胀运移造成高压的选择缩膨酸体系；针对由悬浮物引起的近井和深部污染的低渗层选择浓缩酸体系；针对地层深部结垢或堵塞物的选择多氢酸体系。
3.2.2添加剂筛优化：缓蚀剂—异常高压井通常地层吸水能力较差，导致施工排量小，施工需在高压下长时间进行，要求缓蚀剂能在整个施工过程中保持性能稳定，降酸液对设备管线的腐蚀性降到最低；粘土稳定剂--储层粘土矿物含量较高的区块，粘土稳定剂能够抑制粘土矿物膨胀、运移，消除对酸化效果的影响；铁离子稳定剂--酸敏性矿物在遇酸后释放大量Fe3+，管线、设备腐蚀也会造成井筒液体Fe3+增多，在酸液PH升高时形成沉淀，造成渗透率下降，利用络合剂络合Fe3+减少二次沉淀。
3.3优化施工方案制定，提高施工成功率
3.3.1结合高压洗井：利用注水井不放压洗井设备，进行高压洗井，清除井壁、炮眼处悬浮物沉积。
3.3.2酸洗预处理：配置低浓度酸液，在正式施工前进行酸洗清洗井筒内碳酸盐垢、机械杂质沉积，解除孔眼紧密硬质结垢物，降低施工难度。
3.3.3酸浸处理：通过低排量注入特制预处理酸液浸泡，解除紧靠孔眼附近的严重污染区域堵塞，保障主体施工顺利进行。
4现场应用情况
2017年共实施不动管柱酸化措施6井次，施工成功率100%，措施有效率100%。实现平均单井降压7.6MPa，累计增注16818方，平均单井增注2803方，对应油井累计增油211t，投入产出比1：2.2。
5认识与结论
5.1深入分析地层特征，认清污染原因，是提高酸化措施针对性和有效率的关键所在，应作为降压增注方案优化制定的首要问题。
5.2通过改进不动管柱酸化施工工艺，使以往无法实施的高压注水井实现了不动管柱酸化施工，降低了措施成本，显著提高了酸化措施的经济效益，值得推广。
参考文献
[1]熊萧楠，郝木水.低孔低渗储层损害机理及其保护技术[J].辽宁化工，2013.
[2]刘欣，赵立强，杨寨，等.不动管柱酸化工艺在渤海油田的应用[J].石油钻采工艺，2004.
[3]戴胜群，袁杰，李慧莉，等.胡状集油田胡2块储层粘土矿物分析及其敏感性研究[J].江汉石油学院学报，2003.