CN113250653A - 注水井的酸化方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种注水井的酸化方法，用于对注水井进行酸化解堵，包括：在注水过程中按预设比例将高浓度酸液和水一同注入到井筒内；停止注酸后向井筒内继续注水；其中，所述预设比例为V_酸：V_水＝1：2～2：5。本发明解决了现有方法作业工序复杂的技术问题，同时还能够大幅度的降低施工成本。

Description

注水井的酸化方法

技术领域

本发明涉及油气田注水开发技术领域，特别涉及一种注水井的酸化方 法。

背景技术

注水井是用来向油层注水的井。在油田开发过程中，通过专门的注水井 将水注入油藏，保持或恢复油层压力，使油藏有较强的驱动力，以提高油藏 的开采速度和采收率。但是随着油田注水量的不断增加、注入时间的延长及 水质的影响，注水过程储层易受到伤害，由此产生的注水堵塞问题日益严重， 导致注水压力高、注水量低或注不进水。而酸化则是利用酸液的作用提高油 气井生产能力的一种措施。在新井完成后或修井后，为解除钻井液等外来物 堵塞，恢复油气井生产能力，使其投入正常生产的一种酸处理措施。该工艺 是在低于岩石破裂压力下将酸液挤入地层，用酸液溶蚀井底附近地层中的污 染、堵塞物，扩大和延伸孔洞缝，恢复和提高地层的渗透性能。

现有技术中，通常是采用前置液、处理液、后置液和顶替液四种功能不 同的液体通过注入设备依次注入注水井中，对注水井进行酸化解堵。然而， 上述酸化方法作业工序复杂，且施工成本较高。

发明内容

本发明提供一种注水井的酸化方法，解决了现有方法作业工序复杂的技 术问题，同时还能够大幅度的降低施工成本。

本发明提供一种注水井的酸化方法，用于对注水井进行酸化解堵，包括：

在注水过程中按预设比例将高浓度酸液和水一同注入到井筒内；

停止注酸后向井筒内继续注水；

其中，所述预设比例为V_酸：V_水＝1：2～2：5。

如上所述的一种注水井的酸化方法，所述在注水过程中按预设比例将高 浓度酸液和水一同注入到井筒内之前，还包括：

将装有酸液的储酸罐通过注酸管线与第一注入设备连接；

将清水通过注水管线与第二注入设备连接；

所述第一注入设备的输出端与所述第二注入设备的输出端连接。

如上所述的一种注水井的酸化方法，所述注酸管线和/或所述注水管线上 设置有泵体。

如上所述的一种注水井的酸化方法，所述停止注酸后向井筒内继续注水 之后，还包括：

计算机实时监测注入流程中注酸压力值和注酸流量变化。

如上所述的一种注水井的酸化方法，所述停止注酸后向井筒内继续注水 之后，还包括：

计算机实时计算表皮系数。

如上所述的一种注水井的酸化方法，所述计算机实时计算表皮系数之后， 包括：

当表皮系数降低至第一预设阈值时，结束注酸，移除注酸系统，继续注 水工作；

当表皮系数高于第一预设阈值时，重复执行权利要求1的步骤；

其中，所述第一预设阈值为1。

如上所述的一种注水井的酸化方法，所述停止注酸后向井筒内继续注水， 具体包括：

停止注酸后以排量为0.2～0.4m³/min泵向井筒内继续注水。

以及，所述当表皮系数降低至第一预设阈值时，结束注酸，移除注酸系 统，继续注水工作，具体包括：

当表皮系数降低至第一预设阈值时，结束注酸，移除注酸系统，以排量 为0.2～0.4m³/min泵继续注水工作。

如上所述的一种注水井的酸化方法，注酸压力值和注水压力值均低于地 层破裂压力的10％，且注酸压力值和注水压力值之间的压力差值小于第二预 设阈值。

如上所述的一种注水井的酸化方法，所述酸液为单步酸。

如上所述的一种注水井的酸化方法，所述酸液的注入量为

其中，

为油层孔隙度，R为处理半径，r为井眼半径，h为处理层厚度。

本发明提供的注水井的酸化方法，首先将装有酸液的储酸罐通过注酸管 线与第一注入设备连接，通过将酸液和水一同注入到井筒内，使酸液和水在 井筒内进行混合，实现在线酸化，不影响注水过程，在生产的同时能够达到 注酸解堵的目的，可以降低酸化作业对其他生产作业的影响，因此可实施交 叉作业，缩短施工时间。而且，停止注酸，向井筒内继续注水，通过清水段 塞将酸液推入储层深部，采用多段塞对储层深部进行有效的溶蚀解堵，能够 有增大对注水井的解堵范围。因此，本发明提供的注水井的酸化方法，解决 了现有技术中作业工序复杂、设备人员动用量大的技术问题。同时，本发明 能够增大注水井的酸化解堵范围，从而实现对注水井储层深部进行有效的溶 蚀解堵。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下 面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在 不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的注水井的酸化方法的一种流程示意图；

图2是本发明实施例提供的注水井的酸化方法的另一种流程示意图；

图3是本发明实施例提供的注水井的酸化方法的再一种流程示意图；

图4是本发明实施例提供的注水井的酸化方法的又一种流程示意图；

图5是本发明实施例提供的注水井的酸化方法的又一种流程示意图；

图6是本发明实施例提供的注水井的酸化方法的实时计算表皮系数后的 一种流程示意图；

图7是本发明实施例提供的注水井的酸化方法的实时计算表皮系数后的 另一种流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发 明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获 得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

注水开发已成为油田稳定、挖掘和提高烟油采收率的重要措施，近年来， 国内多个油田都加大了注水驱油在矿产推广应用的规模，并取得显著效益， 为油田稳产做出了重要贡献。

随着油田注水量的不断增加、注入时间的延长及水质的影响，注水过程 储层易受到伤害，由此产生的注水堵塞问题日益严重，导致注水压力高、注 水量低或注不进水。而常规的酸化方法作业工序复杂、酸化液种类多、设备 人员动用量大、解堵范围较有限，无法对储层深部进行有效的溶蚀解堵。

图1是本发明实施例提供的注水井的酸化方法的一种流程示意图。图2 是本发明实施例提供的注水井的酸化方法的另一种流程示意图。图3是本发 明实施例提供的注水井的酸化方法的再一种流程示意图。图4是本发明实施 例提供的注水井的酸化方法的又一种流程示意图。图5是本发明实施例提供 的注水井的酸化方法的又一种流程示意图。图6是本发明实施例提供的注水 井的酸化方法的实时计算表皮系数后的一种流程示意图。图7是本发明实施 例提供的注水井的酸化方法的实时计算表皮系数后的另一种流程示意图。

如图1所示，本发明实施例提供的一种注水井的酸化方法，用于对注水 井进行酸化解堵，包括：

步骤S101：在注水过程中按预设比例将高浓度酸液和水一同注入到井筒 内。

具体地，本发明可以采用在线酸化的方法，即在注水系统不停注的情况 下，使酸液和水按一定的预设比例一同注入，并在井筒内进行混合，可以不 影响注水过程，在生产的同时达到注酸解堵的目的，且所采用的的设备较少， 占用空间小，易于安装和移动。

需要说明的是，上述的预设比例可以是注入酸液与注入水的体积比为V_酸： V_水＝1：2～2：5，注水量范围可以是2～40m³/h，注酸量范围可以是1～8m³/h。

此外，注酸压力值和注水压力值可以相等，也可存在适当的压差，注酸 压力值和注水压力值之间的压力差值小于第二预设阈值。具体的，第二预设 阈值的范围可以控制在±0.5MPa以内，且注酸压力值和注水压力值均不超过 地层破裂的压力。

作为一种优选的实施方式，可以将注酸压力值和注水压力值控制在低于 地层破裂压力的10％，以保证注酸过程的顺利进行，可以防止施工压力过高， 导致压裂储层的情况发生。

步骤S102：停止注酸后向井筒内继续注水。

在本实施例中，停止注酸后向井筒内继续注水，用于将酸液推入储层深 部。

具体的，步骤S101中注入的酸液能够对井周围的储层进行解堵，但不能 够深入注水井的储层深部，通过步骤S102，停止注入酸液，向井筒中注入适 量的清水。

具体的，如图2所示，步骤S102a：停止注酸后以排量为0.2～0.4m³/min泵 向井筒内继续注水，用于将酸液推入储层深部。

在一段酸液后加入一段水层，可以形成一段酸液一段清水的隔离段塞， 并且注入清水后能够将S101中注入的酸液由井周的储层推入储层的深部，增 加酸液渗入的深度，以实现对注水井的储层深部进行有效的酸化解堵。此外， 在S102的清水段塞结束后，还可以重复进行S101的注酸段塞过程，尤其是 在储层的深部的解堵效果不理想、酸化不彻底的情况下，可以增加S101的注 酸段塞的次数，且在每次注酸段塞后均进行一次清水段塞，可以实现在注水 井内部形成多段塞的酸化方式，可以增大对注水井的解堵范围，保证注水井储层深部的酸化解堵效果。

如图3所示，在注水过程中按预设比例将高浓度酸液和水一同注入到井 筒内之前，还包括：

步骤S100：将装有酸液的储酸罐通过注酸管线与第一注入设备连接；将 清水通过注水管线与第二注入设备连接；第一注入设备的输出端与第二注入 设备的输出端连接。

其中，第一注入设备为注酸设备，第二注入设备为注水设备。

具体地，在进行注酸之前，先将注酸管线的一端与用于注酸的第一注入 设备连接，注酸管线的另一端与装有酸液的储酸罐连接，以此将储酸罐存储 的酸液引入第一注入设备，第一注入设备直接连接到井口，可以实现将酸液 和注入到井筒内；同样，第二注入设备将水注入到井筒内。酸液和水在井筒 内进行混合，可以简化现有技术中注水井酸化所使用的复杂设备，同时也可 以简化施工的工序。

其中，储酸罐内部存储有提前配置好的酸液，酸液可以为现有的高浓度 酸液，例如可以为单步酸。

需要说明的是，单步酸指的是一种单步法酸液，即使用两种或两种以上 不同功能的酸液配置而成的一体化酸液。也就是说，该单步酸是一种高效的 单一酸液，可以代替传统注水井酸化技术中所使用的前置液、处理液、后置 液和顶替液四种功能不同的液体。

在酸化工作进行之前，在储酸罐中存储好提前配置完成的单步酸液即可， 无需配置多种液体，解决了现有技术中作业工序复杂、酸化液种类多、设备 人员动用量大的技术问题，从而能够极大的简化酸液配置的方法和酸化施工 的步骤，可以缩短施工的时间，提高注水井施工效率。

需要说明的是，本发明对酸液的具体类型和浓度并不加以限定，也不限 于上述示例，只要能够实现解除注水井储层内部堵塞即可。

需要说明的是，酸液的注入量为

其中，

为油层孔隙 度，R为处理半径，r为井眼半径，h为处理层厚度。

在注酸工作开始之前，需要确定注水井酸化所需的酸液注入量，可以根 据上述的公式进行计算，其中，R为处理半径，一般根据注水生产动态数据 反演计算R值，若R无取值，可以将R取值为0.8m～1.5m；油层孔隙度

井眼半径r及处理层厚度h的数值均可由实际井况得到，直接带入公式计算 即可。根据公式计算得出的为酸液的注入量，根据计算得出的酸液的注入量 来制备定量的酸液并储存在储酸罐中即可，而根据上述的注入酸液与注入水 的体积比为V_酸：V_水＝1：2～2：5，可以得到注入水的量。

进一步地，注酸管线和/或注水管线上可以设置有泵体。泵体用于分别将 水和酸液泵入井筒中，以实现对注水井内部深处进行解蚀解堵。

需要说明的是，注酸管线上可以设置有耐酸的泵体，以防止泵体被酸液 腐蚀老化，寿命低。

如图4所示，停止注酸后向井筒内继续注水之后，还包括：

步骤S103：计算机实时监测注入流程中注酸压力值和注酸流量变化。

以及，如图5所示，还包括：

步骤S104：计算机实时计算表皮系数。

具体地，如图6所示，步骤S1041：当表皮系数降低至第一预设阈值时， 结束注酸，移除注酸系统，继续注水工作。

步骤S1042：当表皮系数高于第一预设阈值时，重复执行S101和S102 的步骤。

具体地，表皮系数用来表示储层伤害的程度。当表皮系数降低至第一预 设阈值时，结束注酸，将注酸管线及注酸所用第一注入设备拆除，结束酸化 施工过程。而在此过程中注水泵不停止工作，通过注水管线继续向注水井中 注入水。实现在线酸化，注酸解堵的过程中不影响注水井的注水，从而可以 减小注水井酸化施工对注水井其他施工作业的影响，提高注水井施工的效率， 缩短施工时间。

计算机实时计算表皮系数，当表皮系数降至第一预设阈值时，结束注酸， 将注酸管线及注酸所用第一注入设备拆除，结束酸化施工过程。其中，第一 预设阈值可以为1。

计算机实时计算表皮系数的变化，在注水井酸化的过程中，随着酸液进 入地层的量逐渐的增大，储层内部堵塞逐渐解除，表皮系数随着逐渐减小， 可以根据表皮系数的变化来确定何时停止注酸，即可以将表皮系数降低至第 一预设阈值时作为注水井酸化完成的依据，表皮系数下降到1左右时的污染 程度已经很轻，所以可以将第一预设阈值设置为1，因此，当表皮系数下降 到1左右时注水井的酸化工作完成，可以停止注酸过程。在实时监测表皮系 数，且表皮系数降低至第一预设阈值后，可以即刻停止注酸，既可以有效的 保证注水井的酸化解堵效果，还能够节省酸液的使用量，提高施工的经济性。

具体地，如图7所示，步骤S1041a：当表皮系数降低至第一预设阈值时， 结束注酸，移除注酸系统，可以以排量为0.2～0.4m³/min泵继续注水工作，用 于将酸液顶替出井筒。

在酸化完成后，井筒中还残留有酸液，通过向井筒中再次注入水，可以 将井筒中残留的酸液顶出井筒，可以避免残留酸液对井筒的腐蚀。

此外，需要说明的是，当表皮系数高于第一预设阈值时，重复执行S101 和S102的步骤。也就是说，在进行注酸作业时，可以根据实际情况在步骤 S102的清水段塞后再次进行步骤S101注酸段塞，可以增强注水井内部的解 堵效果，而每重复一次步骤S101之后，均要进行一次步骤S102的清水段塞， 可以形成多段塞，使酸液进一步的深入到注水井的储层深部，可以对注水井 的储层深部进行有效的解堵。具体的步骤S101的重复次数可以根据测得的表 皮系数情况决定，若经过第一次的清水段塞后，表皮系数未降至第一预设阈 值，便可以继续进行注酸段塞；若测得的表皮系数降至第一预设阈值时，可 以结束注酸，移除注酸系统，继续注水工作。

如图6所示，停止注酸，向井筒内继续注水之后，还可以包括：

步骤S103a：计算机实时监测注水压力值、注酸压力值和注酸流量变化。

在注酸的过程中，通过计算机实时对注水压力值、注酸压力值和注酸的 流量进行监测，可以使工作人员实时了解注水的压力、注酸的压力和注酸的 流量的变化情况，便于注水井酸化作业的进行，还可以避免酸化过程中注酸 量过大导致储层过度酸化情况的发生。

在上述实施例的基础上，以下以两个实际注水井为例，进行说明：

以位于某地的A井为例：

采用现有技术中的常规酸化方法解堵作业3次后，酸化解堵效果不理想， 作业后不能满足配注要求，因注入水中固相悬浮物和粒径中值超标，导致储 层堵塞，地层吸水能力低。

采用本发明实施例提供的注水井的酸化方法后，在施工过程中，当酸液 进入地层后，排量恒定在0.35m3/min，施工压力由27MPa下到22.3MPa，解 堵效果很明显。

而且，该井施工前注水压力为19.7Mpa，日注水量11方/天，不能满足日 配注量40方/天。使用本发明实施例提供的注水井的酸化方法进行施工后， 日注水量为40方/天，井口注水压力12.2MPa，达到配注要求。

以位于某地的B井为例：

采用现有技术中的常规酸化方法解堵作业3次，酸化解堵后，注水初期 能满足配注要求，但注水有效期短，均不足百天。因该井近井地带污染严重， 注不进水。

采用本发明实施例提供的注水井的酸化方法后，施工过程中酸液进入储 层解堵效果显著，排量恒定，油压由25MPa下降至16.4MPa，压力降幅达 8.6MPa，解堵效果明显。

而且，该井改造前，井口注水压力18.5MPa，注水不进，配注量40方/ 天；使用本发明实施例提供的注水井的酸化方法进行施工后，日注水量为40 方/天，井口注水压力6.5MPa，达到配注要求，降压增注效果显著。

本发明实施例提供的注水井的酸化方法，首先将装有酸液的储酸罐通过 注酸管线与第一注入设备连接，通过将酸液和水一同注入到井筒内，使酸液 和水在井筒内进行混合，实现在线酸化，不影响注水过程，在生产的同时能 够达到注酸解堵的目的，可以降低酸化作业对其他生产作业的影响，因此可 实施交叉作业，缩短施工时间。而且，停止注酸，向井筒内继续注水，通过 清水段塞将酸液推入储层深部，采用多段塞对储层深部进行有效的溶蚀解堵， 能够有增大对注水井的解堵范围。因此，本发明实施例提供的注水井的酸化 方法，解决了现有技术中作业工序复杂、设备人员动用量大的技术问题。同 时，本发明能够增大注水井的酸化解堵范围，从而实现对注水井储层深部进 行有效的溶蚀解堵。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其 限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术 人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者 对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使 相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种注水井的酸化方法，用于对注水井进行酸化解堵，其特征在于，包括：

在注水过程中按预设比例将高浓度酸液和水一同注入到井筒内；

停止注酸后向井筒内继续注水；

其中，所述预设比例为V_酸：V_水＝1：2～2：5。

2.根据权利要求1所述的注水井的酸化方法，其特征在于，所述在注水过程中按预设比例将高浓度酸液和水一同注入到井筒内之前，还包括：

将装有酸液的储酸罐通过注酸管线与第一注入设备连接；

将清水通过注水管线与第二注入设备连接；

所述第一注入设备的输出端与所述第二注入设备的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的注水井的酸化方法，其特征在于，所述注酸管线和/或所述注水管线上设置有泵体。

4.根据权利要求1所述的注水井的酸化方法，其特征在于，所述停止注酸后向井筒内继续注水之后，还包括：

计算机实时监测注入流程中注酸压力值和注酸流量变化。

5.根据权利要求4所述的注水井的酸化方法，其特征在于，所述停止注酸后向井筒内继续注水之后，还包括：

计算机实时计算表皮系数。

6.根据权利要求5所述的注水井的酸化方法，其特征在于，所述计算机实时计算表皮系数之后，包括：

当表皮系数降低至第一预设阈值时，结束注酸，移除注酸系统，继续注水工作；

当表皮系数高于第一预设阈值时，重复执行权利要求1的步骤；

其中，所述第一预设阈值为1。

7.根据权利要求6所述的注水井的酸化方法，其特征在于，所述停止注酸后向井筒内继续注水，具体包括：

停止注酸后以排量为0.2～0.4m³/min泵向井筒内继续注水；

以及，所述当表皮系数降低至第一预设阈值时，结束注酸，移除注酸系统，继续注水工作，具体包括：

当表皮系数降低至第一预设阈值时，结束注酸，移除注酸系统，以排量为0.2～0.4m³/min泵继续注水工作。

8.根据权利要求1-7任一项所述的注水井的酸化方法，其特征在于，注酸压力值和注水压力值均低于地层破裂压力的10％，且注酸压力值和注水压力值之间的压力差值小于第二预设阈值。

9.根据权利要求1-7任一项所述的注水井的酸化方法，其特征在于，所述酸液为单步酸。

10.根据权利要求1-7任一项所述的注水井的酸化方法，其特征在于，所述酸液的注入量为

其中，

为油层孔隙度，R为处理半径，r为井眼半径，h为处理层厚度。

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