專利名稱：低滲透油層復合交替酸溶方法
技術領域：
本發明涉及低滲透碎屑巖油層的試油工藝及開采工藝，特別是涉及到一種低滲透油層復合交替酸溶方法。
背景技術：
低滲透油層由于滲流阻力大，流體運移過程中能量消耗多，地層壓力和流動壓力低，生產能力差。目前多采用壓裂工藝試油，初期獲得高產，但產量遞減快，穩產能力較差。隨著對低滲儲層地層特征和傷害原因認識的不斷深入，越來越多的新型酸液和添加劑及酸化工藝相繼出現并開始應用，但現場成功率仍不甚理想，與目前對低滲透碎屑巖儲層成因認識不清有很大關系。傳統酸化方法及工藝的出發點脫離了油氣儲層的本身特性，著重于攻關某種萬能酸化配方去普遍適用于各類復雜油氣儲層，而沒有根據碎屑巖油氣儲層本身的特點和條件出發，制定針對性強的酸溶配方和策略。目前現場優選酸化設計方案主要是通過各種敏感性試驗、酸試劑種類的變化來評價孔隙度和滲透率的變化情況，而不做成因機理分析，不能達到真正意義上的優選，具有一定的盲目性。因此，雖然酸化施工井較多，總體酸化的成功率卻沒有實質性的提高。綜上，目前制約低滲透酸化儲層成功率的主要因素有以下兩點
首先，儲層成因機制未落實，陸相低滲透碎屑巖儲層沉積物的結構和礦物成熟度偏低、儲層物性差，孔隙度低、孔喉半徑小、基質滲透率低、成巖差異大、應力敏感性強、局部裂縫較發育、宏觀及微觀非均質性偏強。低滲透油氣儲層的形成原因主要受控于沉積環境和構造運動等因素。而沉積期后的成巖作用，包括成巖的原始物質、壓實作用、成巖溫度、成巖的強弱、成巖作用類型和成巖液體性質等也是重要的影響因素。對于特定研究區的儲層，低滲儲層的成因、微觀因素的作用機制、具體表現形式的研究在酸化施工前，沒有及時準確的落實不清。其次，新型酸液和添加劑與低滲透儲層匹配性不好，造成對儲層的二次傷害。因為深層乃至超深層低滲透碎屑巖儲層沉積、成巖作用差異大，膠結物類型復雜。新型酸液和添加劑與低滲透碎屑巖的配伍性更差，需要實驗室反復優化篩選。這個研究層面需要科研人員進行巖石礦物學與油層酸化改造技術交叉研究，針對礦物組分的形態、特性、含量，制定針對性的配方，設計合理的注入順序及注入壓力。此類研究要求工程人員和巖石礦物科研人員互相結合，才能達到對儲層準確的把握。為此我們發明了一種新的低滲透油層復合交替酸溶方法，解決了以上技術問題。

發明內容
本發明的目的是提供一種可有效評價低滲儲層和提高低滲油層產油能力的低滲透油層復合交替酸溶方法。
本發明的目的可通過如下技術措施來實現低滲透油層復合交替酸溶方法，該低滲透油層復合交替酸溶方法包括選擇酸化改造儲層段；對該酸化改造儲層段進行儲層微觀分析；根據該儲層微觀分析結果，對該酸化改造儲層段進行緩蝕酸潛入接應；以及根據該儲層微觀分析結果，對該酸化改造儲層段進行主體酸巖溶擴孔。本發明的目的還可通過如下技術措施來實現
該低滲透油層復合交替酸溶方法還包括在對該酸化改造儲層段進行緩蝕酸潛入接應的步驟前，根據該儲層微觀分析結果，對該酸化改造儲層段進行前置液預處理。該前置液包括鹽酸和氫氟酸。該鹽酸的濃度為13%，氫氟酸的濃度為1%。
·
該低滲透油層復合交替酸溶方法還包括在對該酸化改造儲層段進行主體酸巖溶擴孔的步驟后，根據該儲層微觀分析結果，對該酸化改造儲層段進行后置液除渣。該后置液中包括無機防膨劑、有機粘土穩定劑和鐵穩劑。在選擇酸化改造儲層段的步驟中，選擇含油性高和距上下含水層距離大的層段。該對該酸化改造儲層段進行儲層微觀分析的步驟包括分析巖石構架，分析填隙物賦存狀態，分析粘土礦物類型及特性，評估潤濕性和溶漓試驗，以及界定溶蝕速度。在對該酸化改造儲層段進行緩蝕酸潛入接應的步驟中，使用氟化氫銨作為該緩蝕酸。該氟化氫銨的濃度為10%。在對該酸化改造儲層段進行主體酸巖溶擴孔的步驟中，該主體酸中包括鹽酸和氫氟酸。該鹽酸的濃度為12%，該氫氟酸的濃度為2%。本發明中的低滲透油層復合交替酸溶方法，為針對性取樣，設計并開展了儲層微觀分析測試，在儲層常規測試分析基礎上新增了低滲儲層顆粒組構、粒度組成及碎屑性質決定的支撐能力等類型參數的研究，補充了填隙物種類、含量，填隙物在儲層中的微觀賦存狀態等測試及評估環節。在明確儲層低滲透成因的基礎上，結合室內巖石礦物溶漓實驗，通過調整酸液類型、濃度、注入的先后順序，客觀評估儲層段各類礦物組分溶蝕效果。本著改善孔喉半徑，增大酸化半徑內儲層的滲透率，并有效防止垮塌的原則和目標，規避對低滲儲層的二次傷害，最大限度的提高儲層的滲透能力。結合現場酸化工藝實施要求，制定針對性強的酸化施工方案。本發明與現有技術相比，具有以下優點
經過攻關研究創新形成了低滲透油層復合交替酸溶配套改造技術，實現了巖石礦物學研究與油層保護和改造措施機理的完美結合，并完善了儲層低滲特點及傷害機理分析等方面的研究，有效的評價了低滲儲層的品級及改造潛能。針對儲層微觀差異性及特點而制定得合理有效的酸化配套方案，實現了充分利用低滲油層的天然能量，大幅提高了低滲油層產油能力的目的，技術成果整體達到國際領先水平。


圖I為本發明的低滲透油層復合交替酸溶方法的流程 圖2為本發明的一實施例中井2918. 54m處灰褐色油浸粉砂巖的不意 圖3為本發明的一實施例中井2921. 55m處油斑細砂巖的不意圖。
具體實施例方式為使本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。如圖I所示，圖I為本發明的低滲透油層復合交替酸溶方法的流程圖。在步驟101，進行針對性取樣，選擇酸化改造儲層段。選層的原則主要包括兩個方面首先，目的層段具有較好的含油性，含油級別選擇油斑級別以上。在一實施例中，井的2918. lm-2922. Om井段地質錄井、井壁取心、鉆井取心均見到油浸、油斑顯示；其次，目的層段距上下含水層距離較大，在一實施例中，目的層測井解釋為上油層(2. 9m)下油水同層，頂部距含油水層距離
10.4m、射孔段底部為油水同層，且距下部另一油水同層距離4. 6m，上下均被泥巖封隔。流程進入到步驟102。 在步驟102，對酸化改造儲層段進行儲層微觀分析，包括分析巖石構架、填隙物賦存狀態、粘土礦物類型及特性，評估潤濕性和溶漓試驗，以及界定溶蝕速度等。流程進入到步驟103。在明確儲層低滲成因的基礎上，結合室內巖石礦物溶漓實驗，酸液濃度優選及目的層多敏低滲的特征，制定了本次酸化方法。在步驟103，對酸化改造儲層段進行前置液預處理，采用13%鹽酸+1%氫氟酸作為前置液對儲層進行預處理，主要目的是溶解孔喉中的含鐵白云石并促使油層潤濕性發生反轉，解除粘土礦物對油相的束縛作用，保障酸液進入后與填隙礦物的反應較為充分。流程進入到步驟104。在步驟104，對酸化改造儲層段進行緩蝕酸潛入接應，氟化氫銨(NH4HF2)本身酸性極弱，對孔喉填隙物溶解作用甚微，但將其潛置于儲層內部，遇鹽酸則會緩慢分解出氟化氫(HF)，進一步溶蝕硅酸鹽填隙物，其“慢速”的另一個效果則是不容易使鈣離子與氟離子結合形成氟化鈣(CaF2)沉淀。流程進入到步驟105。在步驟105，對酸化改造儲層段進行主體酸巖溶擴孔，主體酸是一種輕配土酸，本身對碳酸鹽膠結和粘土充填混合型儲層的溶蝕效率較高，但由于在本井層中前置液的作用，進入的主體液有三種效應一是繼續溶解近井帶儲層喉道內充填物；二是為深層前置液提供鹽酸；三是2%的土酸繼續溶蝕深部粘土雜基(碳酸鹽已被前置液溶去)。流程進入到步驟106。在步驟106，對酸化改造儲層段進行后置液除渣由于前述酸溶步驟的實施，此時儲層中存有大量的殘酸，粘土礦物隨著酸度的降低可能恢復膨脹性能，因此后置液中必須加入無機防膨劑；游離的粘土必須加入有機粘土穩定劑加以固定；含鐵白云石的溶解會游離出大量的鐵離子，必須加入鐵螯合劑加以穩定。這幾類配劑也可以隨前置酸注入地層，但考慮其生成物的復雜性，在本井段采用后置注入方式。流程結束。施工過程應強化如下環節首先，采用土酸、緩釋酸交替擠入，達到深部酸化，改善地層滲流能力；其次，目的層距離上下含油水層較近，控制施工排量、壓力，避免酸蝕裂縫壓穿水層；再次，地層壓力系數較低，伴注液氮，提高酸液返排率；此外，采用酸化泵抽排液一體化管柱，酸化后不噴直接下桿排液，加快排液速度。具體酸化配方如下表I所示
表I儲層段酸化改造配方
權利要求
1.低滲透油層復合交替酸溶方法，其特征在于，該低滲透油層復合交替酸溶方法包括 選擇酸化改造儲層段； 對該酸化改造儲層段進行儲層微觀分析； 根據該儲層微觀分析結果，對該酸化改造儲層段進行緩蝕酸潛入接應；以及 根據該儲層微觀分析結果，對該酸化改造儲層段進行主體酸巖溶擴孔。
2.根據權利要求I所述的低滲透油層復合交替酸溶方法，其特征在于，該低滲透油層復合交替酸溶方法還包括在對該酸化改造儲層段進行緩蝕酸潛入接應的步驟前，根據該儲層微觀分析結果，對該酸化改造儲層段進行前置液預處理。
3.根據權利要求2所述的低滲透油層復合交替酸溶方法，其特征在于，該前置液包括鹽酸和氫氟酸。
4.根據權利要求3所述的低滲透油層復合交替酸溶方法，其特征在于，該鹽酸的濃度為13%，氫氟酸的濃度為1%。
5.根據權利要求I所述的低滲透油層復合交替酸溶方法，其特征在于，該低滲透油層復合交替酸溶方法還包括在對該酸化改造儲層段進行主體酸巖溶擴孔的步驟后，根據該儲層微觀分析結果，對該酸化改造儲層段進行后置液除渣。
6.根據權利要求5所述的低滲透油層復合交替酸溶方法，其特征在于，該后置液中包括無機防膨劑、有機粘土穩定劑和鐵穩劑。
7.根據權利要求I所述的低滲透油層復合交替酸溶方法，其特征在于，在選擇酸化改造儲層段的步驟中，選擇含油性高和距上下含水層距離大的層段。
8.根據權利要求I所述的低滲透油層復合交替酸溶方法，其特征在于，該對該酸化改造儲層段進行儲層微觀分析的步驟包括分析巖石構架，分析填隙物賦存狀態，分析粘土礦物類型及特性，評估潤濕性和溶漓試驗，以及界定溶蝕速度。
9.根據權利要求I所述的低滲透油層復合交替酸溶方法，其特征在于，在對該酸化改造儲層段進行緩蝕酸潛入接應的步驟中，使用氟化氫銨作為該緩蝕酸。
10.根據權利要求I所述的低滲透油層復合交替酸溶方法，其特征在于，在對該酸化改造儲層段進行主體酸巖溶擴孔的步驟中，該主體酸中包括鹽酸和氫氟酸。
全文摘要
本發明提供一種低滲透油層復合交替酸溶方法，該低滲透油層復合交替酸溶方法包括選擇酸化改造儲層段；對該酸化改造儲層段進行儲層微觀分析；根據該儲層微觀分析結果，對該酸化改造儲層段進行緩蝕酸潛入接應；以及根據該儲層微觀分析結果，對該酸化改造儲層段進行主體酸巖溶擴孔。該低滲透油層復合交替酸溶方法解決了現有酸化方法成功率低的問題，具有可有效評價低滲儲層和提高低滲油層產油能力的優點。
文檔編號E21B43/27GK102953718SQ201110389148
公開日2013年3月6日 申請日期2011年11月30日 優先權日2011年8月23日
發明者王永詩, 張守鵬, 滕建彬, 趙銘海, 謝忠懷, 王偉慶, 李保利, 劉華夏, 田方 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司地質科學研究院