一种针对砂砾岩油层的前置防膨缓速酸化方法技术

本发明专利技术公开了一种针对砂砾岩油层的前置防膨缓速酸化方法，包括以下步骤：（1）酸洗井壁：向油层中注入粘土防膨剂和质量浓度为10%～15%的盐酸，注入后，反应时间2h～4h；（2）主体酸化：向油层中注入①粘土防膨剂，以及②轻配氯基酸或混合溶液；注入后，反应时间为3h～5h；（3）后置液及顶替液：向油层中依次注入后置液和顶替液；注入后，反应时间为3h～5h；（4）残液返排；（5）电热杆泵抽采油。本发明专利技术的方法，通过分步对砂砾岩低渗透油层作业，可有效抑制砂砾岩油层在改造和开采过程中的强水敏和速敏效应，有效酸化近井带油层，有效提高砂砾岩油层的采收率，提高油井日产量。 1

【技术实现步骤摘要】
一种针对砂砾岩油层的前置防膨缓速酸化方法
本专利技术涉及一种针对砂砾岩油层【含(铁)方解石、(铁)白云石等碳酸盐胶结、粘土含量高】的前置防膨缓速酸化方法，属于砂砾岩油层的勘探试油和开采领域。
技术介绍
砂砾岩体作为陆相湖盆沉积的油气储层具有厚度大、内幕非均质性强的特点。近年来，胜利油田发现了以东营凹陷北带砂砾岩体为代表等一大批砂砾岩油藏，多年的勘探试油试采和开采效果证明压裂井初期产量高，随着水敏、速敏程度加剧，油井产量迅速递减，造成油层采收率低。而现行的酸化工艺忽视了砂砾岩油层酸化作业过程的敏感性影响，仍沿用常规储层酸化工艺，没有从根本上抑制水敏和速敏对砂砾岩油层造成的伤害，导致酸化成功率低。因此，针对低渗乃至特低渗的砂砾岩油层，必须根据储层矿物的速敏和水敏特点，在整个酸化改造作业过程中有效抑制水敏和速敏的影响，才能达到酸化疏通储层的目标，这是砂砾岩油层酸化改造成功的关键和难点。目前国外内还没有针对陆相砂砾岩油层的前置防膨缓速酸化技术。中国专利申请CN101255789A公开了一种油井的酸化解堵方法，主要针对于低渗透油井，酸化的目的主要是解除堵塞，同时尽可能提高低渗透潜力层的渗透率，提高油井产量。其技术方案为：在传统酸化施工前向目的层注入液态气体作为增能段塞，所述的液态气体为液氮或者液态二氧化碳，注入量为每米油层1～1.5立方米，优选1.2立方米，注入速度为100～250L/min，优选200L/min。该专利申请是针对低渗透油井的解堵方法，并不针对中高渗砂岩油藏注水井。文章《砂砾岩厚油层缓速酸酸化技术研究与应用》(发表于2001年，《河南石油》)，主要介绍了针对河南油田砂砾岩厚油层特高含水期开发特点及常规酸化处理半径小、重复酸化效果较差的情况，研制出了以有机酸和含氟盐为主要成分的HS—12缓速酸酸液体系，并配套了机械细分酸化工艺及暂堵酸化工艺。该技术在针对砂砾岩所含粘土矿物的遇水膨胀堵塞孔喉方面没有提出有效措施，无法解决多敏性砂砾岩油层有效酸化问题。
技术实现思路
针对上述现有技术，针对砂砾岩油层碳酸盐胶结强、且膨胀性粘土矿物含量高的特点，本专利技术在室内驱替实验的基础上，结合现场试验井，专利技术了一种针对砂砾岩油层的前置防膨缓速酸化方法。本专利技术的方法，通过分步对砂砾岩低渗透油层作业，可有效抑制砂砾岩油层在改造和开采过程中的强水敏和速敏效应，有效酸化近井带油层，有效提高砂砾岩油层的采收率，提高油井日产量。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种针对砂砾岩油层的前置防膨缓速酸化方法，包括以下步骤：(1)酸洗井壁：向油层中注入粘土防膨剂和质量浓度为10％～15％的盐酸(优选13％)，注入方式为：先注入粘土防膨剂，后注入盐酸，或者二者同时混合注入；注入后，反应时间2h～4h；所述粘土防膨剂为质量浓度为2％～5％的NH4Cl溶液；粘土防膨剂与盐酸的质量比为0.8～1.2:1(优选1:1)；粘土防膨剂、盐酸的用量均为：每米砂砾岩油层厚度2m3～5m3(具体应用时，可依据需酸化改造井的油层厚度和碳酸盐和硅铝酸盐粘土矿矿物含量制定)；注入时，注入顺序严格按照先注入粘土防膨剂，后注入盐酸的顺序，或者二者同时混合注入，其原因为：砂砾岩油层一般为油润湿，在前期钻井过程中受泥浆侵入影响，近井壁在形成泥饼过程中会造成砂砾岩储层中的粘土矿物发生一定程度的膨胀，并需先注入防膨剂进行抑制，若先注入稀盐酸，会造成粘土矿物膨胀加剧，导致酸洗井壁不彻底；进行酸洗的目的是：快速酸溶近井带储层中的方解石和白云石胶结物，腾空井筒内及井筒边缘半径1～2m内油层的储集性，为步骤(2)塑造足够的酸液可容纳空间，降低注入主体酸化液时的压力，增大注入剂量，提高酸化解堵的作业半径；(2)主体酸化：向油层中注入①粘土防膨剂，以及②轻配氯基酸或混合溶液(根据储层碳酸盐质量百分含量，如果碳酸盐质量百分含量小于25％,依靠轻配氯基酸中的缓溶剂就可以较好的达到缓速溶蚀的效果；如果质量百分大于25％，避免酸液快速消耗于近井带，需另外再加入缓溶剂)；注入后，反应时间12h～18h(时间过长易于沉淀矿物形成堵塞)；粘土防膨剂、轻配氯基酸或混合溶液的用量均为：每米砂砾岩油层厚度2m3～5m3；注入后，反应时间为3h～5h；所述粘土防膨剂为质量浓度为2％～5％的NH4Cl溶液；所述混合溶液是由轻配氯基酸和质量分数为2％的缓溶剂(聚二烯丁基二甲基氯化铵)溶液，按质量比0.8～1.2:1(优选1:1)混合而成的；所述轻配氯基酸是由CH2Cl2、CH2ClF、NH4Cl、缓溶剂(聚二烯丁基二甲基氯化铵)和水组成的，其中，CH2Cl2、CH2ClF和NH4Cl三者的总重量百分比占13％～17％(优选15％)，缓溶剂占8％～12％(优选10％)，余量为水；CH2Cl2、CH2ClF和NH4Cl三者的质量比为0.8～1.2:0.8～1.2:0.8～1.2(优选1:1:1)；缓溶剂的作用为：可有效缓速溶解(铁)白云石和(铁)方解石，且可有效防产层出砂；酸化施工过程中，充分利用NHCl4的防膨作用，最大程度抑制了粘土矿物尤其是的蒙脱石的水敏效应；经过步骤(1)的酸洗，砂砾岩储层由亲油性转变为半亲水性，达到了剥离孔喉表面部分碳酸盐矿物和粘土矿物油膜的目的，此时注入防膨剂、轻配氯基酸和缓溶剂(进行深部酸溶，由于缓溶剂的作用，保证轻配氯基酸不消耗在近井带，可以有效酸溶近井带油层，作用半径可达5～10m的油层范围，起到增大油井渗流半径的作用)，前者防膨，轻配氯基酸混合缓溶剂(聚二烯丁基二甲基氯化铵)形成缓蚀酸，注入储层后缓慢分解为HCl和HF，对碳酸盐和硅铝酸盐的粘土矿物具有良好的酸溶作用；(3)后置液及顶替液：向油层中依次注入后置液和顶替液；注入后，反应时间为3h～5h；后置液、顶替液的用量均为：每米砂砾岩油层厚度2m3～5m3；所述后置液选自浓度为10％的铁离子稳定剂溶液，产品代号IRON-2066A(可常规市场购买得到)，能够高效防止钙镁铁离子生成沉淀物；所述顶替液选自质量百分数为2％～5％的氯化铵水溶液；氯化铵具有抑制粘土矿物膨胀作用，防铁离子络合沉淀剂可以防止步骤(2)酸溶过程中产生的铁离子生成络合物，堵塞油层孔隙和喉道，使反应残液顺利返排，在作业过程中降低返排速度(具体返排速度的确定可参考速敏的临界速度)，防止反应残液在返排时携带大颗粒残渣堵塞油层优势通道狭窄处，引起速敏，降低油层酸化改造效果；这也是砂砾岩油层酸化改造成功的关键；(4)残液返排：由于本专利技术采用的轻配氯基酸和缓溶剂属于缓蚀酸，具有显著的缓慢溶蚀能力，注入井筒后与碳酸盐矿物和粘土矿物发生化学反应后，PH值基本处于6～8，不会对套管造成溶蚀，因此可以直接抽液；(5)电热杆泵抽采油。本专利技术的针对砂砾岩油层的前置防膨缓速酸化方法，围绕前置防膨、酸洗配合缓释酸化、全过程防膨、降低返排速度等措施，最大程度降低砂砾岩油层的水敏和速敏效应，保证油井近井带储层酸化效果，切实增大油井近井带渗流半径，最终达到提高采收率的目的。本专利技术的针对砂砾岩油层的前置防膨缓速酸化方法，具体实施步骤分为三步：一是酸洗井壁，注入液为防膨剂、盐酸，注入顺序严格按照先注入粘土防膨剂，后注入盐酸的顺序，或者二者同时混合注入；二是注入防膨剂和轻配氯基酸的混合溶液，经过第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对砂砾岩油层的前置防膨缓速酸化方法，其特征在于：包括以下步骤：

【技术特征摘要】
1.一种针对砂砾岩油层的前置防膨缓速酸化方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)酸洗井壁：向油层中注入粘土防膨剂和质量浓度为10％～15％的盐酸，注入方式为：先注入粘土防膨剂，后注入盐酸，或者二者同时混合注入；注入后，反应时间2h～4h；所述粘土防膨剂为质量浓度为2％～5％的NH4Cl溶液；粘土防膨剂与盐酸的质量比为0.8～1.2:1；粘土防膨剂、盐酸的用量均为：每米砂砾岩油层厚度2m3～5m3；(2)主体酸化：向油层中注入①粘土防膨剂，以及②轻配氯基酸或混合溶液；粘土防膨剂、轻配氯基酸或混合溶液的用量均为：每米砂砾岩油层厚度2m3～5m3；注入后，反应时间为3h～5h；所述粘土防膨剂为质量浓度为2％～5％的NH4Cl溶液；所述混合溶液是由轻配氯基酸和质量分数为2％的聚二烯丁基二甲基氯化铵溶液，按质量比0.8～1.2:1混合而成的；所述轻配氯基酸是由CH2Cl2、CH2ClF、NH4Cl、聚二烯丁基二甲基氯化铵和水组成的，其中，CH2Cl2、CH2ClF和NH4Cl三者的总重量百分比占13％～17％，缓溶剂占8％～12％，余量为水；CH2Cl2、CH2ClF和NH4Cl三者的质量比为0.8～1.2:0.8～1.2:0.8～1.2；(3)后置液及顶替液：向油层中依次注入后置液和顶替液；注入后，反应时间为3h～5h；后置液、顶替液的用量均为：每米砂砾岩油层厚度2m3～5m3；所述后置液选自浓度为10％的防铁离子络合沉淀剂溶液；所述顶替液选自质量百分数为2％～5％的氯化铵水溶液；(4)残液返排；(5)电热杆泵抽采油。2.根据权利要求1所述的针对砂砾岩油层的前置防膨缓速酸化方法，其特征在于：所述粘土防膨剂为质量浓度为3％的NH4Cl溶液。3.根据权利要求1所述的针对砂砾岩油层的前置防膨缓速酸化方法，其特征在于：所述粘土防膨剂与盐酸的质量比为1:1。4.根据权利要求1所述的针对砂砾岩油层的前置防膨...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕建彬，方正伟，李博，刘宝军，张守鹏，谢忠怀，刘宁，朱丽鹏，刘华夏，崔松楠，金江超，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37