南海东部油田水平筛管井酸化工艺改进及应用*

孙 林 邹信波 刘春祥 夏 光

(1.中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 天津 300452； 2. 中海石油(中国)有限公司深圳分公司 广东深圳 518067)

南海东部油田水平筛管井酸化工艺改进及应用*

孙 林1邹信波2刘春祥1夏 光1

(1.中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 天津 300452； 2. 中海石油(中国)有限公司深圳分公司 广东深圳 518067)

孙林,邹信波,刘春祥，等.南海东部油田水平筛管井酸化工艺改进及应用[J].中国海上油气，2016,28(6)：82-87.

Sun Lin,Zou Xinbo,Liu Chunxiang,et al.Improvement on and application of acidization technology for horizontal wells with screen pipe in oilfields in eastern South China Sea[J].China Offshore Oil and Gas,2016,28(6):82-87.

南海东部油田水平井多采用悬挂筛管完井，油田储层具有胶结疏松易出砂、边底水活跃综合含水率高、渗透率非均质性大、注入液体易漏失等特点，为酸化增产带来较大困难。通过利用海上平台钻杆或油管作为酸化管柱，提出了水平井钻杆多点拖动酸化工艺，该工艺综合优选酸化点和设计工艺参数，可以实现大排量酸洗效果。截至2014年底，水平井钻杆多点拖动酸化工艺已在南海东部油田应用10井次，累计增油27.11万m3,增产效果显著，可为类似水平筛管井酸化提供借鉴。

水平井；筛管完井；酸化；钻杆多点拖动；南海东部油田

水平井酸化是提高水平井产量的一项重要增产措施[1]。南海东部油田水平井完井方式以悬挂筛管完井为主[2]，酸化工艺可选择性较低，导致酸化难度较大。目前常用的水平井酸化工艺主要有全井段笼统布酸工艺、机械转向酸化工艺、化学微粒暂堵分流酸化工艺和连续油管注酸工艺[1-8]，但这些工艺在南海东部油田应用存在一定的局限性，增产效果不显著。为了解决南海东部油田水平井筛管完井常规酸化工艺遇到的问题，笔者利用海上平台钻杆或油管作为酸化管柱，并优选合适的酸化点和工艺参数，提出了水平井钻杆多点拖动酸化工艺，实现了水平段均匀布酸，起到了对剩余油挖潜的作用。截至2014年底，水平井钻杆多点拖动酸化工艺已在南海东部油田应用10井次，增产效果显著，累计增油已达27.11万m3，具有较好的应用推广价值。

1 南海东部油田水平筛管井酸化难点

南海东部油田水平筛管井酸化难点主要体现在以下3个方面：

1) 水平井污染伤害大，均匀布酸难度大。由于水平井钻井时间长，水平段与地层接触面积大，在钻井、完井及开采过程中所受到的伤害大于直井[9]。水平井酸化的关键是将酸液注入低渗透带或伤害严重的井段，均匀改善井壁周围地层的渗透率，实现均匀解堵[10]。但由于酸液分布受长井筒的影响，酸液多集中在根部，无法均匀布酸解堵，如全井段笼统布酸工艺会进一步加剧储层非均质性，无法有效解堵增产。据2009—2014年南海东部油田不同酸化工艺效果统计结果(表1)，笼统酸化工艺共应用10井次，其中4口井无明显增产效果，平均单井增油6 109.8 m3。

2) 储层以疏松砂岩为主，综合含水高，酸液改善非均质性难度大。南海东部油田储层以疏松砂岩为主，渗透率极差大，有些油田还存在注液漏失。例如，番禺4-2油田储层非均质性强，综合含水达到95%以上，水平段非均质性改善难度大，仅在2013年应用化学转向酸化工艺1井次，单井增油4 991 m3,效果不理想(表1)。

3) 采用悬挂筛管完井方式，影响酸化工艺选择。目前机械分层酸化工艺和连续油管酸化工艺是利用工具进行均匀布酸，而机械分层工具无法在悬挂筛管中进行有效分隔。另外，对于连续油管酸化工艺，由于连续油管直径小、摩阻大，因而注液排量低、用量少，且酸液大部分消耗在近井壁附近，处理半径有限，并且部分水平井受筛管尺寸和井下工具的影响而不具有下入条件。从表1可以看出，2009—2014年南海东部油田连续油管酸化工艺共应用5井次，其中4口井无明显增产效果，平均单井增油仅115 m3。

表1 2009—2014年南海东部油田不同酸化工艺效果统计

2 水平井钻杆多点拖动酸化工艺的提出

2．1 工艺原理及适用范围

为解决上述水平筛管井酸化难点，提出了水平井钻杆多点拖动酸化工艺，其工艺原理为：使用平台上数量较多的钻杆或油管作为酸化管柱实现均匀布酸，重点结合储层物性、钻井轨迹等情况优选合适的酸化点，完成第1个酸化点作业施工后如果未出现大量漏失，则注入剩余的酸液；如果出现大量漏失，则泵注足量的顶替液后立即上提管柱，进行下一段施工，直至设计的几段酸液用尽。该酸化工艺模拟图如图1所示。

图1 水平井钻杆多点酸化工艺模拟图

水平井钻杆多点拖动酸化工艺具有以下几个特点：能直接作用于储层段，能进行定点和分段处理；平台钻杆或油管数量多，管柱摩阻小，工艺简单；施工排量大，处理半径大；作业时间短，适合长井段的酸化处理。该工艺适合以下井况：

1) 储层段较长，非均质性强的水平井或大斜度井；

2) 受筛管、割缝衬管等完井方式限制，无法采用机械工具分段酸化的井；

3) 化学暂堵无法有效分段或具有污染风险的井；

4) 储层存在注液漏失，需要分段处理的井；

5) 油井含水率高，需要进行分段剩余油挖潜的井。

2．2 关键技术

2.2.1 酸化点优选

酸化点优选是水平井钻杆多点拖动酸化工艺的关键技术之一，需要结合储层物性、钻井轨迹等多方面的因素，避免渗透率高、存在注液漏失、含油饱和度低、综合污染伤害情况小、储层中粘土等可溶蚀的成分含量低、存在井眼垮塌风险的井段，通过相关资料进行综合优选。酸化点优选步骤为：

1) 根据水平井井眼轨迹和平面含水分布图等资料，先排除掉可能存在的高含水位置，同时酸化点尽量选择处于井眼轨迹在储层中部点，以避开剩余油含量低或上部泥质层坍塌的储层。

2) 根据测井解释的详细数据进行初选，选择周围含油饱和度所占比例较高的酸化点，且储层段较长。

3) 在初选的范围内，筛选整个井段渗透率、孔隙度相对偏低段(可结合测井数据绘制曲线图来分析测井渗透率分布规律)，还可以结合油藏研究中的分段污染分析结果进行筛选。

4) 结合测井伽马曲线，优选酸液可溶蚀物含量高的储层段。

5) 综合前面选择出来的酸化段，尽量优选在酸化段内靠前1/3到1/2左右的位置作为酸化点。

图2是南海东部油田A井的水平段实钻曲线，图中显示水平段在跟部处轨迹偏下离油水界面最近处近0.8 m，而水平段孔隙度和密度测试数据显示水平段趾部储层相对致密，因此首先选择趾部位置进行布酸，

其次筛选出厚度较大、具有开发价值储层段，这些段也处于井眼轨迹偏中的部位。表2为该井水平段测井解释结果，可以看出2 351.0～2 400.6、2 708.0～2 825.2、2 941.2～3 030.2 m处的渗透率、孔隙度相对偏低，且对应段泥质含量也很高、覆盖的含油段较长，最后结合测井曲线优选合适的酸化点在2 379.23、2 756.48、2 959.70 m等处(图3)。

图2 南海东部油田A井的水平段实钻曲线

表2 南海东部油田A井水平段测井解释

图3 南海东部油田A井根据测井曲线中泥质含量优选的酸化点

2.2.2 酸液用量设计

首先确定每一酸化点的酸液用量与酸化段斜深长度和含油体积分数成正比、与渗透率成反比的关系，再按照常规酸化用量设计的方法计算总用量，最后根据各参数的比例关系即可换算出酸液用量，其计算公式为

(1)

式(1)中：Vaicd为酸化点的酸液用量，m3；h为酸化点控制的酸化段斜深长度，m；Voil为酸化点控制的酸化段含油体积或含油饱和度总和，m3或%；K为酸化点控制的酸化段平均渗透率，mD；a为酸化总量分配比例，%。

3 现场应用

截至2014年底，水平井钻杆多点拖动酸化工艺已在南海东部油田应用10井次(表3)，全部取得增油效果，其中5口井增产超10 000 m3，平均单井增油27 113.4 m3。如XJ23-1-A8H井为边水油藏水平井，生产层位H2A层，水平段斜深2 331～3 166 m，水平段长835 m，采用优质筛管防砂方式完井酸化前产液量648.1 m3/d，产油量38 m3/d。该井于2011年10月28日首次实施水平井钻杆多点拖动酸化工艺，酸化后产液量927.6 m3/d，产油量101.6 m3/d(图4)，截至2014年底累计增油118 725 m3，酸化效果显著。

表3 南海东部油田水平井钻杆多点拖动酸化工艺效果统计

图4 XJ23-1油田A8H井生产曲线

4 结论

针对南海东部油田水平井筛管完井酸化工艺增产措施难以开展的问题，结合油田储层疏松易出砂、边底水活跃、综合含水率高、渗透率非均质性大、流体易漏失等特点，提出了水平井钻杆多点拖动酸化工艺。截至2014年底该工艺已在南海东部油田应用10井次，平均单井增油27 113.4m3,累计增油27.11万m3,增产效果显著，具有较好的应用推广价值。

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(编辑：孙丰成)

Improvement on and application of acidization technology for horizontal wells with screen pipe in oilfields in eastern South China Sea

Sun Lin1Zou Xinbo2Liu Chunxiang1Xia Guang1

(1.CNOOCEnerTech-Drilling&ProductionCo.,Tianjin300452,China; 2.ShenzhenBranchofCNOOCLtd.,Shenzhen,Guangdong518067,China)

It is common to use hanging screen pipe completion method for horizontal wells in the oilfields in eastern South China Sea, since the reservoirs there have the following characteristics: loose cementation, probable sanding problems, active edge-bottom water aquifers, high integrated water-cut, severe heterogeneity in terms of permeability, and strong potential of injected liquid leakage etc., thus bringing about grave difficulties to acid stimulation. By using the drill string or tubing string as the work string for acidization on offshore platforms, “Multi-point acidization with dragging drill string” technology was put forward, which integrately optimizes acidizing points and process parameters, so it can realizes high flow-rate acid pickling. By the end of 2014, 10 jobs has been successfully performed with this new technology in the oilfields in eastern South China Sea, with incremental oil totaling 2.711×105m3. The stimulation effect is remarkable and it can provide reference for similar horizontal wells with screen pipe.

horizontal well; screen pipe; acidization; multi-point with dragging drill string; oilfields in eastern South China Sea

1673-1506(2016)06-0082-06

10.11935/j.issn.1673-1506.2016.06.014

*中国海洋石油总公司“十二五”科技重大项目“南海东部海域低孔低渗油气藏勘探开发关键技术研究与实践(编号：CNOOC-KJ 125 ZDXM 07 LTD)”部分研究成果。

孙林，男，工程师，2006年毕业于西南石油大学，获学士学位，现主要从事海上油气田酸化压裂方面研究工作。地址：天津市塘沽区港城大道滨海高新区惠新路工程技术分公司(邮编：300452)。E-mail：sunlin3@cnooc.com.cn。

TE357.2

A

2016-01-29 改回日期：2016-05-04