[發明專利]海上油田注水井在線單步法酸化技術

有效

• 申請號: 201210337567.9
• 申請日: 2012-09-13
• 公開（公告）號: CN102828734A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 劉平禮;趙立強;潘億勇;劉光成;劉義剛;賈云林;山金城;韓聯合;王天慧;羅志鋒
• 申請（專利權）人: 西南石油大學;中海石油(中國)有限公司天津分公司
• 主分類號: E21B43/22
• 分類號: E21B43/22;C09K8/52
• 代理公司: 成都市輔君專利代理有限公司 51120
• 代理人: 楊海燕

所屬技術領域

本發明涉及海上油田井下作業工程中的注水井酸化技術，特別涉及一種旨在高效、快速降低井口注入壓力，提高注水井吸水能力的在線單步法酸化技術。

技術背景

海上油田開采平臺壽命有限（一般為20年），為了高效開發油田，在平臺壽命期內盡量多的采出地層原油，采取注水開發方式提高采收率、縮短開發時間。

隨著注水時間的增加，海上油田注水井逐漸發生近井地帶堵塞，導致地層吸水能力下降，注入壓力升高，注入量下降。如中海油渤中25-1S油田、康菲蓬萊19-3油田等，注水初期注水壓力低，隨著注水過程進行，近井地帶受到注入水中懸浮物、水中含油、腐蝕產物、細菌及其代謝產物的堵塞，導致注水量急劇下降，達不到油藏配注要求；注入壓力逐漸上升，很多井注入壓力上升到接近甚至超過地層破裂壓力的水平。這種嚴重欠注、超壓注入的現象存在著多種弊端：1）注入壓力高，設備運行能源消耗量大，浪費能源；2）采油平臺注水流程高壓運行，安全隱患大；3）注入壓力高，容易壓破儲層，可能導致原油沿裂縫泄露至海水中，造成嚴重的環境污染，如蓬萊19-3油田溢油事件；4）嚴重影響開發效果，無法實現油田高效快速開發。因此，為了高效快速開發海上油田，必須進行對注水井進行解堵作業以改善儲層吸水能力，降低注入壓力。

海上油田注水井堵塞物的主要成分為固體懸浮物、腐蝕產物（主要為碳酸亞鐵）、結垢、水中含油和細菌及其代謝產物等，這主要是海上油田注入水水質不能達到行業標準而導致的結果。水質不達標的原因主要是：1）海上采油平臺甲板空間狹小，承重能力有限，注入水處理設備少，水處理流程簡單而且短，處理效果有限，導致注入水水質普遍較差；2）海上平臺遠離陸地，使用生產污水以及其他層位地層水混合后作為注入水水源，而采出地層水水型與注入層的水型一般不同（如采出層為NaHCO₃水型，注入層為CaCl₂、MgCl₂水型），二者混合后一般都會發生結垢現象；3）目前海上油田油套管及注水管網材質多為普通碳鋼，抗腐蝕能力有限，在受到注入水腐蝕后腐蝕產物進入注入水，也使得水質變差。

酸化解堵可以有效除去堵塞成分，改善儲層吸水能力，降低注入壓力，增加注入量，保障油田高效開發。因此，海上油田注水井解堵常采取酸化解堵。

對于砂巖儲層注水井酸化解堵使用最廣泛的處理液是土酸（氫氟酸與鹽酸的混合物）、氟硼酸以及其它能緩慢產生HF的緩速酸液體系，通過主體處理酸液溶解固體懸浮物、腐蝕產物和結垢等。為了有效解除堵塞物，同時防止二次傷害，在實際酸化施工時，往往采用四段液體即四步法處理工藝，即現有海上油田注水井酸化工藝整個施工工序為：注前置液→注處理液→注后置液→注頂替液。其中前置液用于溶解碳酸鹽巖、隔離地層水、維持較低pH值，防止沉淀產生；處理液為溶解堵塞物的主要酸液；后置液用于凈化反應帶，防止二次沉淀，保證酸化效果；頂替液用于將井筒中酸液頂替至地層深部。

然而，在目前海上油田注水井大規模出現近井地帶堵塞、注入壓力過高的情況下，現有的“注前置液→注處理液→注后置液→注頂替液”施工工序暴露出一些對海上油田適應性差的弊端：1）酸液體系復雜，酸液罐及其它輔助設備多，占用船舶、平臺空間多，動遷麻煩，耗時耗力；2）施工工序較為復雜，勞動強度較高；3）作業獨占性強，酸化作業時無法進行其它作業，即無法實施交叉作業；4）處理液規模優化設計難度大，規模選擇不合適容易造成解堵效果不徹底或浪費酸液；5）難以大規模實施酸化解堵作業；6）作業費用高。

為了保證油田高效開發，針對海上油田特點，開發出真正快速、簡便的注水井酸化解堵技術具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供海上油田注水井在線單步法酸化技術，通過在線施工，實現海上油田注水井高效、快速、規模化解堵，降低注水壓力，提高注水量。

為達到上述技術目的，本發明提供以下技術方案。

通過使用一種新型高效單一酸液（稱為單步酸）代替傳統技術中使用的前置液、處理液、后置液和頂替液四種功能不同的液體，極大地簡化酸液配方和施工工序，縮短施工時間；使用專門設計的注入系統，實現在不停注水流程的條件下將酸液注入地層（在線施工），在酸化的同時保持注水生產，最大程度地降低酸化作業對平臺的占用以及對其它作業的影響，可實施交叉作業，極大地簡化施工程序，縮短施工時間，允許多層集中處理，實現規模化效益。

海上油田注水井在線單步法酸化技術的關鍵在于：