酸处理效果与许多因素有关,诸如选井选层、选用适宜的酸化技术、合理地选择酸化工艺参数及施工质量等。为了提高酸处理的效果,应在酸化机理的指导下,做好各个环节的工作。
(1)酸处理井层的选择
一般地说,为了能够得到较好的处理效果,在选井选层方面应考虑以下几点:
①应优先选择在钻井过程中油气显示好、试油效果差的井层。
②应优先选择邻井高产而本井低产的井层。
③对于多产层的井,一般应进行选择性(分层)处理,首先处理低渗透地层。对于生产历史较长的老井,应临时堵塞开采程度高、油藏压力已衰减的层位,选择处理开采程度低的层位。
④靠近油气或油水边界的井,或存在气水夹层的井,应慎重对待,一般只进行常规酸化,不宜进行酸压。
⑤对套管破裂变形,管外窜槽等井况不适宜酸处埋的井,应先进行修复,待井况改善后再处理。
在考虑具体井的酸化方式和酸化规模时,应对油井的静态资料和动态资料进行综合分析研究。例如,油井位于断层附近,鼻状凸起、扭曲、长轴等岩层受构造力较强,裂缝较发育的构造部位,岩性条件较好,电测曲线解释为具有渗透层的特征,在钻井过程中有井涌、井喷、放空等良好油气显示的井,一般只要进行常规解堵酸化,均能获得显著效果;反之,对于位于岩层受构造力较弱、裂缝不发育、岩性致密、在电测曲线上渗透层段特征不明显、钻井中油气显示不好的井,必须进行酸压人工造缝,沟通远离井底的缝洞系统才能获得较好的处理效果。
近几年来,国内有些油气田已采用不稳定试井关井测压力恢复曲线的方法,来作为确定酸化方式和酸化规模的主要依据。该方法根据“裂缝——孔隙双重介质”渗滤理论,应用关井压力恢复曲线的形状,可以判断井底附近有无裂缝及裂缝距井底距离的远近等,依此可以确定是否适宜酸化;也可以采用常规解堵酸化或压裂酸化。
(2)酸处理方式
酸处理方式分常规酸化(又称孔隙酸化)与酸压两种。
在低于地层破裂压力,不压开裂缝的情况下,把酸液挤入地层,这种酸处理方式称为常规酸化。因为常规酸化主要起解除井底附近地层的堵塞作用,所以亦称为解堵酸化。解堵酸化就是在新井完成或修井后,以解除泥浆堵塞恢复地层的渗透性,使之正常投产的一种酸处理措施。
由于泥浆的浸入范围很小,以解除近井地带堵塞为目的的常规酸化所采用的酸量一般都不会很大,常在10m3以内,多则30m3左右。
考虑到泥浆可能会均匀分布在井底附近的孔隙、裂隙内,因此为了较好地解除整个油(气)层面上的堵塞,应该使酸液能均匀地进入地层的纵向各层段,避免沿高渗透层段突入。为此,除了有时采用分层酸化或使用暂时堵塞剂封堵高渗透层以外,还要求将注酸泵压控制在地层初始吸收压力以上,而又在地层破裂压力以下,不宜过高,以免压开裂缝而不能很好地清除堵塞。
由于常规酸化不压开裂缝,因此面容比很大,酸岩反应速度很快,酸的有效作用范围很小。对于堵塞范围较大的油气层以及低产的油井,其原因是油井位于低渗透区,采用常规酸化往往不能指望有较好的效果,应考虑采用水力压裂或酸压措施。
酸压是在高于地层破裂压力下进行的酸化作业。酸压一般应用于碳酸盐岩地层,其核心问题是提高酸液的有效作用距离和裂缝的导流能力。
(3)酸处理井的排液
酸化施工结束后,停留在地层中的残酸水由于其活性已基本消失,不能继续溶蚀岩石,而且随着pH值增高,原来不会沉淀的金属离子相继产生金属氢氧化物沉淀。为了防止生成沉淀堵塞地层孔隙,影响酸处理效果,一般说来应缩短反应时间,限定残酸水的剩余浓度在某值以上,将残酸尽可能快速地排出。为此,应在酸化前做好排液和投产的准备工作,施工结束后立即进行排液。
残酸流到井底后,如果剩余压力(井底压力)大于井筒液柱压力,靠天然能量即可自喷。对于这类井,可依靠地层能量进行放喷排液。如果剩余压力低于井筒液柱压力,就要用人工方法将残酸从井筒排至地面。目前常用的人工排液法可分为两大类:一类是以降低液柱高度或密度的抽汲、气举法;另一类是以助喷的增注液体二氧化碳或液氮法。