・ ７２・ 长江大学学报（自然科学版） ２０１０年Ｉ ２月第７卷第４期：理工 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔ Ｓｃｉ Ｅｄｉｔ）Ｄｅｃ．２Ｏ１０．Ｖｏ１．７ ＮＯ．４：Ｓｃｉ＆Ｅｎｇ 合水油田长８储层敏感性及酸化适应性研究 吴大康，吴学庆 （长庆油田公司第一采油技术服务处，陕西延安７１ ６０００） 李克华，王任芳，兰 笛 （长江大学化学与环境工程学院，涮Ｅ荆州４３４０２３） ［摘要］超低渗储层酸化技术的配哼体系存在针对性强的特点，具有对储层造成Ｚ－次伤害的风险性。在分 析合水油田长８储层矿物成分的基础上，开展了储层的敏感性评价试验，研究了盐酸、土酸和ｃＱｃ一８、 ＣＱＦ一８缓速酸对合水油田长８储层的酸化适应性。溶失率试验结果表明，盐酸的溶失能力较弱，土酸和 ＣＱｃ一８、（ ＱＦ一８缓速酸的溶失性能可以满足现场要求；岩心酸化试验结果表明，注入缓速酸后，合水油田 长８储层岩心渗透率大幅度提高，ｃＱＣ ８和ＣＱＦ一８缓速酸的深部酸化改造效果明显。 ［关键词］酸化；缓速酸；超低渗透储藏；砂岩储层；配伍性 ［中图分类号］ＴＥ３１】 ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１６７３—１ ４０９《２Ｏ１ Ｏ】０４一Ｎ０７２—０４ 酸化技术是油层改造常用的技术之一 ］，其通过酸液溶蚀岩石孔隙中的堵塞物或基岩本身的某些 矿物成份，从而改善岩石内部孔道的连通性，解除地层污染，恢复和提高地层的渗透率，从而达到增产 增注的目的。 合水油田长８储层平均孔隙度为１０．０２ ，渗透率为０．８９×１０～ ｍ。，属于超低渗透油藏。此外， 合水长８储层孔隙中填充的粘土矿物含有大量的绿泥石、蒙脱石等敏感性矿物，其化学性质活泼，在成 岩作用和油层酸化过程中有较大的化学活动性。这些组分在常规土酸酸化过程中溶解，会导致严重的油 层污染，是合水长８储层低渗透储层酸化效果较差的重要原因。为此，有必要结合合水油田长８储层的 地质特征、堵塞机理分析以及酸化中的突出问题，开展适合合水长８储层的新型酸化解堵技术研究。笔 者在分析合水油田长８储层矿物成分的基础上，开展了储层的敏感性评价试验，进行了盐酸、土酸及缓 速酸对该储层的酸化适应性研究。 １长８储层砂岩矿物成分分析 １．１地层矿物含量全岩分析 根据石油天然气行业标准，使用ＸＤ－２型Ｘ射线衍射仪对部分地层矿物含量进行全岩分析（见表１）。 由表ｌ可知，粘土矿物含量较高（６ ～７ ）。 表１储层矿物含量分析（全岩） １．２地层粘土矿物含量分析 根据石油天然气行业标准，使用ＸＤ一２型ｘ射线衍射仪对地层矿物粘土含量及种类进行分析，分析 结果如表２所示。 从表２可以看出，合水油田长８储层的粘土矿物中具有较高的绿泥石含量，酸化中易形成Ｆｅ（ＯＨ）。 沉淀，从而造成新的地层伤害。因此，酸化时应注意避免二次沉淀的产生。 ［收稿日期］２０１０一Ｏ７—２５ ［作者简介］吴大康（１ ９７０一），男，１９９９年大学毕业，硕士，高级工程师，现主要从事采油工艺技术及管理方面的研究工作。 第７卷第４期：理工 吴大康等：合水油田长８储层敏感性及酸化适应性研究 ・７３・ １．３扫描电镜观察与分析 针对合水油田长８储层粘土矿物含量较高的特点，通过分析，油层中绿泥石对油层酸化具有很大的 ２ ３ ４ ５ ｗ ｗ ｗ ｗ ９ ９ ∞９ ９ 。＿。．∞ ７ ７ ７ ７ 影响。为此，对粘士矿物在砂岩中的分布产状和形态特征进行观察。试验时将岩心样破碎成直径约为 ０。３～０．５ｃｍ的碎块样，用导电胶粘在特制样品台上喷金，在扫描电镜下观察分析，结果如表３所示。 表３长８储层岩石样品扫描电子显微镜分析 庄３６ 长８／庄１ ６６ 中砂岩 ｗｏ６９７—１ ×３Ｏ 岩石中碎屑颗粒分选中等，部分石英具次生加大，颗粒间被部分泥质 等充填，粒间孔隙较发育，岩石面孔率４ ～５ 。 ×５００ 石英次生加大阻塞孔隙及喉道，颗粒表面分布绿泥石及伊利石。 ×５００ 石英加大使孔隙缩小，颗粒表面分布绿泥石及自生石英晶粒。 ×５００ 长石溶蚀形成次生 Ｌ隙，粒表分布长石自形晶。 ×２２０ 粒问孔隙较发育，连通性较差，部分颗粒表面分布自生粘土质。 ２长８储层敏感性评价 通过选择有代表性的样品进行岩心的敏感性试验，确定储层敏感性的类型和程度，为工程设计提供 合理的技术参数，防止和减少各项施工对油气层的损害，保护油气层的产能。参照文献［－３３的试验方 法，研究长８储层的敏感性，试验结果如表４所示。 表４长８储层岩心敏感性指数 从表４可以看出，长８储层具有弱速敏一无速敏、中等偏弱一弱水敏（以中等偏弱为主）、中等偏强一 中等偏弱一弱酸敏的特征。上述特征与Ｘ一衍射粘土矿物分析结果基本一致。 ３合水油田长８储层酸化适应性研究 ３．１盐酸酸化适应性评价 溶失率试验参照文献［４］进行，不同浓度盐酸对岩屑的溶失率如表５所示。从表５可以看出，不 长江大学学报（自然科学版） ２０１０年１２月 同浓度的盐酸溶液对长８储层岩屑的溶失率变化不大，当盐酸质量分数从６ ９／６增加到２０ 时，溶失率从 １３．８７ 增加到１４．９２ 。可见，盐酸对岩屑的溶失效果不佳。 ３．２土酸酸化适应性评价 Ｏ Ｏ Ｏ ０ Ｈ Ｏ Ｏ ０ 的 Ｏ 针对碳酸盐含量低的砂岩储层评价了２种土酸酸液的溶失性能，结果如表６所示。从表６可以看 出，２种土酸酸液的溶失性能较好。以土酸酸液Ｉ为例，在１ｈ的时候溶失率就超过２０％。 表５长８储层岩屑盐酸溶失率 盐酸质量分数／ 长８储层岩屑溶失率／ １３．８７ １３．９５ １８．３Ｏ １９．７０ 表６土酸在不同时间的岩屑溶失率 １４．０６ ｌ４．４１ １４．５０ ２０．９８ ２１．５２ ２３．３７ ２４．２４ ２４．７５ ２５．１３ １４．５７ １４．５９ ｌ４．９２ 注：恒温酸化时间为４ｈ。 土酸是砂岩酸化的主体酸，为了进一步探讨 土酸酸化的适应性，测定了土酸酸液Ⅱ对岩心酸 化前后的渗透率，结果如表７所示。 从表７可以看出，使用土酸酸化时，岩心渗 透率有一定程度的提高。由于土酸与岩屑的反应 较剧烈，对于低渗透储层的伤害较大，而且必须 缩短反应时间，及时返排。 ３．３缓速酸酸化适应性评价 表７ １２％ＨＣＩ＋１．２％ＨＦ土酸酸化下岩心渗透率变化 通过室内试验，确定２种缓速酸ＣＱＣ８和ＣＱＦ８酸液配方 。其中ＣＱｃ８为缓冲酸体系，ＣＱＦ８为 磷酸、氟化铵等组成的缓速酸体系。 通过岩屑溶失率试验，评价其缓速性能，结果如图ｌ和图２所示。 鋈 哥 水 殃 、 莒罨｝ 靛 反应时间，ｈ 反应时问／ｈ 图１ ＣＱＣ８缓速酸溶失效果图 图２ ＣＱＦ８缓速酸溶失效果图 从图１可以看出，ＣＱＣ８缓速酸初始的溶失率较小，在４ｈ的时候溶失率达到了１９ ，而在８ｈ为 ２７ 。说明ＣＱＣ８酸液体系对岩屑的酸化和缓速效果较好。 从图２可以看出，ＣＱＦ８缓速酸初始的溶失率较小，在２ｈ的时候溶失率达到了１８ ，而在８ｈ为 ２５ 。表明ＣＱＦ８酸液体系对岩屑的酸化和缓速效果较好。 ３．４配伍性试验 考虑到现场施工时需要向酸液中添加一些相关的添加剂，因而进行了缓速酸与所需添加剂的配伍性 试验。将０．５ Ａ粘土稳定剂＋０．５％铁离子稳定剂＋Ｏ．５％互溶剂＋０．５％助排剂十０．８ 缓蚀剂等添加剂 ｏ第７卷第４期：理工 吴大康等：合水油田长８储层敏感性及酸化适应性研究 分别加入到所选的缓速酸体系中，与岩心粉末充分反应１２ｈ后，残酸在常压、５０℃下恒温静置１２ｈ，结 果显示体系不分层，也无沉淀。可见酸液与添加剂具有较好的配伍性。 ３．５ 酸液对天然岩心酸化效果评价 为了评价酸液体系提高天然岩心渗透率的能力，进行了岩心流动试验。试验结果如下： 长８储层庄１１２井天然岩心在酸化前的渗透率为１．１６×１０＿”ｐｍ ，经过ＣＱＣ８酸液酸化处理后，其 渗透率为５．ｏ３×１０～。 ｍ ，渗透率提高了４．３４倍。将主体酸液变为ｃＱＦ８酸酸液配方，庄ｌ１２井岩心 的渗透率由酸化前的０．７７１×１０＿ ｍ。变为２．４７５×１０一 ｍ ，渗透率提高了３．２１倍。可见这２种缓速 酸体系均能有效提高岩心的渗透率。 在短岩心流动性试验的基础上，串联一台夹持器进行长岩心酸化流动试验，２段夹持器内各放入一 段岩心。试验结果如表８所示。 表８长岩心酸化过程中的岩心渗透率 注：恒温酸化时问为４ｈ。 从表８可以看出，土酸酸化效果较差，且其第２段岩心的渗透率不增反降，而ＣＱＣ８和ＣＱＦ８酸液 体系的酸化效果较好，且第１段岩心比第２段岩心的酸化效果要好。 ４结 论 。１）长８储层的粘土矿物中绿泥石含量较高， 酸化中易形成Ｆｅ（０Ｈ）。沉淀造成新的地层伤害。 ２）长８储层具有弱速敏一无速敏、中等偏弱 弱水敏（以中等偏弱为主）和中等偏强一中等偏弱一弱 酸敏的特征。 ３）盐酸和潜在盐酸对合水油田岩屑有一定的溶失效果。当用盐酸酸化时，长８储层岩屑的溶失率 随着盐酸质量分数的变化并不太大；当使用土酸酸化时，溶失率大大提高，但由于土酸与岩屑的反应较 剧烈，对低渗透储层的伤害较大，而且必须缩短反应时间，及时返排。 ４）ＣＱＣ８和ｃＱＦ８酸液体系都有很好的岩屑溶失性能，并且能使酸液ｐＨ值在较长的时间内保持 在较低的水平，防止二次伤害的产生。 ５）岩心酸化试验表明，长８储层的天然岩心经ｃＱｃ８缓速酸和ＣＱＦ８缓速酸处理后，其渗透率显 著提高，可以达到增产增注的目的。 ［参考文献］ ［１］维新俊，赵立强，刘平札．基质酸化发展现状［Ｊ］．钻采工艺，２００２，２５（２）：４Ｏ～４４． ［２］浦春生．新型深透酸液体系在西峰油田长８特低渗透储层中的应用ｒＪ］．油气地质与采收率，２００８，１５（６）：９５～１０１． ［３３顾军，何湘清，王树军，等．吐玉克油田稠油储层矿物特征与敏感性评价ｒＪ］．钻采工艺，２００６，２９（４）：１０６～１０９． Ｅ４３乇任芳，兰笛，李富强，等．新型缓速酸的研制［Ｊ］．长江大学学报（自然科学版），２００９，６（３）：Ｎ３３￣３６． ［编辑］ 李启栋