田培蓉

（西安石油大學石油工程學院，陜西西安 710065）

隨著油氣田的不斷開發(fā)，對于滲透率比較低的低滲和特低滲油氣田，砂巖、碳酸鹽巖的存在，使得酸化顯得是必不可少的增產(chǎn)技術。在低滲特低滲油氣田中，注水壓力比較高，需要地面裝置提供較高的壓力，開發(fā)難度比較大，效果還不一定理想，在此狀況下，就有必要降低注水時的壓力，需要對油氣層進行處理，人為降低地層壓力，達到降壓增注的目的，這時就要進行酸化，通過酸化來降低地層壓力，把地層壓力降低后，注水時才會比較容易，也更為有效。酸化通過改變儲層的儲滲空間和地層原有性質(zhì)，改變滲透率，孔隙度，使之增大，降低毛管壓力，降低注入阻力，在此過程中并能比較好的控制成本，有好的經(jīng)濟效益。最終提高油氣田的采收率。

1 實驗部分

1.1 液測滲透率測量方法

1.1.1 液測滲透率原理 巖石的絕對滲透率的確定基于達西公式，即：當流體流過巖樣時，其流量與巖石的截面積A，進口端壓差ΔP 成正比，與巖石長度L 成反比，與流體的粘度μ 成反比。即：

由達西公式可知：

式中：K－巖樣的絕對滲透率，μm2；A－巖樣的截面積，cm2；L－巖樣的長度，cm；μ－通過巖樣液體的粘度，mPa·s；ΔP－巖樣兩端的壓力差，0.1 MPa；Q－在壓差ΔP下通過巖樣的流量，cm3/s。

若已知實驗巖心的端面面積A，長度L 和液體粘度μ。在測出液體的流量Q 和此時巖心兩端的壓力差ΔP，便可根據(jù)式中計算出巖石的絕對滲透率K。

1.1.2 實驗儀器及流程圖 實驗儀器：液測滲透率實驗裝置圖，量筒，秒表，游標卡尺，燒杯等。

實驗流程圖（見圖1）。

1.1.3 實驗步驟及注意事項

圖1 液測滲透率的實驗裝置圖

1.1.3.1 實驗步驟 （1）用游標卡尺測量巖樣的直徑和長度；（2）將巖樣飽和鹽水后裝入巖心夾持器；（3）打開手搖泵通向巖心夾持器環(huán)空的開關，加環(huán)壓；（4）打開平流泵電源，預熱五分鐘后，設置流量，測定在所設定的流量時巖心入口端的壓力，并用量杯和秒表測出其出口端流量；待壓力表數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定，出口流速穩(wěn)定時，記錄此時的壓力和流量；（5）改變流量，重復步驟4，計算巖石滲透率；（6）實驗數(shù)據(jù)記錄完后，卸掉環(huán)壓，關閉平流泵，取出巖樣。

1.1.3.2 注意事項 （1）在巖樣裝入夾持器后才能加環(huán)壓，取出巖樣后，一定不能加環(huán)壓，否則可能會損壞膠皮套；（2）在設置流速時，應按要求設置，不能太大，否則查出來的量程會損害泵；（3）巖心不能切的太短，可能會產(chǎn)生末端效應，影響滲透率的測量。

1.2 注污水實驗方法

注入地層污水的操作：中間容器里面加入姬源長8的地層污水，巖心與地層污水配伍性好。利用液測滲透率的儀器來注入地層水，微流量泵設定合理的流量，以防止速敏對巖石的滲透率造成附加損害，待壓力和流量穩(wěn)定后連續(xù)注入2 h，注污水結束。通過液測滲透率，測定污染過的巖心滲透率。

1.3 酸化實驗方法

（1）計算巖心的孔隙度，根據(jù)巖心的孔隙度來計算反向注入的酸液的體積。注入1.0 倍孔隙體積的常規(guī)土酸，計算注入酸液時的管線的體積，注入的總體積是這部分管線的體積與巖心孔隙體積之和。

（2）配置100 mL 的酸液并加入緩蝕劑，鐵離子穩(wěn)定劑，粘土防膨劑。

（3）開泵反向注入酸液。

（4）停驅替泵模擬關井，包括注酸在內(nèi)的酸反應時間是1 h。

圖2 注污和酸化后滲透率變化柱狀圖

表1 注污和酸化后滲透率變化表

（5）正向驅替，注入與地層水相同礦化度的KCl 鹽水，連續(xù)測定時間、壓差、溫度、液量，同時用精密pH試紙測定流出液的pH 值的變化。

（6）從注酸開始，連續(xù)收集數(shù)份流出液待測，直至累積量達到10 倍～15 倍孔隙體積。

（7）當流動狀態(tài)穩(wěn)定且pH 值不變時，關驅替泵，停止驅替實驗。

（8）通過液測滲透率，測定酸化過的巖心滲透率。

2 結果與討論

2.1 滲透率的變化

由圖2 和表1 可以看出，經(jīng)過注污水后滲透率明顯受到傷害，而通過酸化后大大提高了滲透率，表明酸化效果良好。其原理是通過酸液對巖石交界或地層孔隙裂縫內(nèi)堵塞物等的溶解和溶蝕作用，恢復或提高地層孔隙和裂縫的滲透性。酸化過程也可除垢，改變儲層的儲滲條件。

2.2 壓力的變化

表2 注污和酸化后壓力變化表

由表2 和圖3 得出，四塊巖心初測流壓明顯升高，其余四塊都有不同程度的改善幅度在9.1 %到13.6 %，說明酸化有助于提高滲透率和降低流壓。滲透率的上升和注入壓力的降低，可以增加注水井的注入水量，達到酸化降壓增注的目的，提供足夠的能量來采油，最終提高采收率。

圖3 流壓變化柱狀圖

3 結論

（1）酸化后，滲透率和注入壓力都有明顯的改善，其中，滲透率提高10 %以上，五塊巖心中除有兩塊酸化后滲透率比初測滲透率沒有提高，其余都呈現(xiàn)改善狀況，效果明顯。

（2）酸化后，五塊巖心的注入壓力中，除有一塊巖心酸化后的壓力初測流壓升高，其余都有不同幅度的改善，幅度在9.1 %到13.6 %。滲透率和注入壓力都有顯著的變化，表明酸化效果良好。

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