專利名稱：水平井泡沫酸洗工藝方法
技術領域：
本發明涉及一種解除水平井鉆井污染的方法，尤其是采用泡沫酸洗的工藝方法。
背景技術：
在水平井的鉆井、完井過程中，鉆井液和完井液不可避免長時間、大面積地與油氣 層接觸，其固相和液相進入井壁周圍的地層中，形成大范圍的污染帶，增大了流體在地層中 的滲流阻力，使油層受到較直井更為嚴重的傷害，造成部分水平井的開采效果不理想。水平 井主要的傷害類型有鉆井液固相浸入，對儲層造成的泥餅傷害，篩管上的泥餅傷害，鉆井 液濾液對儲層造成的傷害，粘土膨脹和顆粒運移造成的地層堵塞。因此，水平井也面臨著酸 洗解堵解除污染、疏通近井地帶滲流通道、恢復和提高油氣井產能的問題，常規水平井酸洗 技術有如下的問題酸液漏失嚴重，酸液主要進入高滲部位或水平段跟部；水平井段油藏 性質變化較大，從而使酸的用量增大；對于低壓地層，殘酸返排效果差，容易形成沉淀，造成 二次污染，因此考慮使用泡沫酸洗技術。泡沫流體對地層滲透率具有選擇性，泡沫優先封堵 高滲部位，減少了處理液的漏失；泡沫遇水穩定遇油消泡，泡沫優先封堵含水高的部位，避 免了酸洗后含水上升；泡沫流體密度小，井筒液柱壓力低，能在井底建立起可以控制的負壓 差，促使近井地帶污染物反吐；泡沫中的氣體具有較強的膨脹能，返排效果良好；泡沫攜帶 能力強，可將泥餅和固體顆粒攜帶出井筒；泡沫酸是一種緩速酸，可以減緩反應速度。這些 特性使泡沫酸洗對水平井解除鉆井污染，提高產能有良好的效果。
發明內容
本發明的目的是提供一種水平井泡沫酸洗的工藝方法，利用泡沫流體對水平井高 滲部位的封堵，較強的返排攜帶能力，解除水平井鉆井過程中的傷害，以恢復地層滲透率， 改善水平井產能。 本發明的目的是這樣實現的通過注入泡沫酸洗液，利用泡沫流體對水平井高滲 部位進行暫時封堵，防止酸液漏失，從而有效解除儲層堵塞，提高酸洗效果；同時利用泡沫 流體的高攜帶能力和氣體的膨脹能，將酸化后的固體顆粒和殘酸返排，降低二次傷害，具體 按如下步驟實現 (1)在井眼中下入油管至水平井趾端，在水平井段三分之一處和三分之二處各裝 一個封隔器，使得酸液只能在篩管外流動，沖洗鉆井泥餅。打開油管出口 ，從環空注入壓井 液，注入流量控制在0. 3mVmin 0. 5mVmin，直至井筒內充滿壓井液停止注入。
(2)從環空注入氮氣泡沫酸洗液，該泡沫酸洗液是在常規土酸(3% 5% HF+8% 15% HC1)中加入耐酸起泡劑，起泡劑為十二烷基磺酸鈉SDS、十二烷基苯磺酸鈉 ABS等能夠降低氣液表面張力的表面活性劑，起泡劑的加量為酸液體系的0. 3% 0. 6% (質量濃度)，并在地面通過泡沫發生器混入氮氣，控制泡沫酸洗液在井口條件下的密度為 0. 5g/cm3 0. 8g/cm3，注入速度控制在0. 3mVmin 0. 5mVmin，注入量為水平井段井筒容 積的3倍。
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(3)從環空注入泡沫壓井液，該泡沫壓井液是在壓井液中加入起泡劑，起泡劑為 十二烷基磺酸鈉SDS、十二烷基苯磺酸鈉ABS等能夠降低氣液表面張力的表面活性劑，起泡 劑的加量為壓井液的O. 3% 0. 6% (質量濃度)，并在地面通過泡沫發生器混入氮氣，控制 泡沫壓井液在井口條件下的密度為0. 5g/cm3 0. 8g/cm3，注入速度為0. 3m3/min 0. 5m3/ min，注入量為直井段井筒的容積量，由于泡沫壓井液中含有氣體，使井筒內的液柱壓力逐 漸降低，同時泡沫壓井液將泡沫酸洗液頂替到水平井段，關井反應10min 20min。
(4)在油管出口打開的情況下從環空注入壓井液，將反應后的殘酸排入油管，同時 將未反應的泡沫酸洗液頂替到水平井段，注入速度控制在0. 3mVmin 0. 5mVmin，注入量 為水平井段井筒容積； (5)在油管出口關閉的情況下從環空注入壓井液，將泡沫酸擠入地層，注入速度控 制在0. 3mVmin 0. 5mVmin，注入量為水平井段井筒容積量，關井反應10min 20min。
(6)在油管出口打開的情況下從環空再次注入壓井液，返排反應后的殘酸，注入排 量控制在0. 8mVmin 1. 2mVmin，直至油管出口返出液的pH值達到6. 0 6. 5，而且返出 液澄清，沒有固體懸浮物，停止注入壓井液。 泡沫酸洗液是一種可壓縮的氣液混合物，具有暫堵性、低密度、調節方便、視粘度
高、助排性能好等特點，能防止酸液向水平井高滲部位的漏失，在井筒中流動時具有很強的
攜帶固體微粒能力，可以很方便的控制井底壓差，達到較好的助排效果。 本發明的有益效果是通過在水平井段安裝兩個封隔器，使得酸液在篩管外流動，
增強了對鉆井泥餅的沖洗；泡沫酸洗液與鉆井泥餅的反應分兩步進行，首先將泡沫酸洗液
頂替到水平井段，關井反應10min 20min ;其次把未反應的泡沫酸洗液再頂替到水平井
段，擠入地層，關井反應10min 20min。本發明利用泡沫酸洗液低漏失和助排性能好的特
點，改進了水平井常規酸洗酸液漏失和泥餅清除效果差的問題，能夠改善酸洗效果，增加新
投產水平井的產量。
圖1是水平井泡沫酸洗管柱結構示意圖。 圖中，1-油管，2-泄油器，3-封隔器，4-篩管，5-密封插管。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例來詳細描述本發明。 實施例某水平井的水平段長度為178m，油層滲透率為539mD，孔隙度為26%，油 藏溫度為8『C，井深為2100m，采用篩管完井方式，該井是新鉆水平井，由于泥漿漏失嚴重， 新投產產量很低，產液量2. lmVd，含水率56. 7%，采用泡沫酸洗工藝解除鉆井污染，具體實 施方案如下 下入油管至油層底部，酸洗管柱如圖l所示，打開油管出口，向油一套環空中注入 由污水+1. 5%氯化銨構成的壓井液反替井內液體，壓井液的密度為1. 05g/cm3，直至井筒中 充滿壓井液停止注入壓井液，改為注入密度為0. 6g/cm3 0. 7g/cm3的泡沫酸洗液251113，泡 沫酸洗液由3% HF+10% HC1+0. 5%起泡劑SDS+氮氣組成，然后再注入密度為0. 6g/cm3 0. 7g/cm3的泡沫壓井液30m3，泡沫壓井液由污水+1. 5%氯化銨+0. 5%起泡劑SDS+氮氣組成，泡沫壓井液將泡沫酸洗液頂替到達水平井段，關井反應20min ;再次注入密度為1. 05g/ cm3的壓井液5m3，使反應后的殘酸返排進入油管，同時壓井液將未反應的泡沫酸洗液頂替 到水平井段。關閉油管出口 ，從環空再注入密度為1. 05g/cm3的壓井液4m3，關井反應20min。 再打開油管出口 ，從環空注入密度為1. 05g/cm3的壓井液lOOrn3，返排反應后的殘酸，壓井液 的排量為0. 8mVmin，直至油管井口返出液的pH值達到6. 0 6. 5，且返出液澄清，沒有固體 懸浮物，停止水平井泡沫酸洗操作。該井重新投產后日產油穩定在14. 3t，日產液15. 5m3， 動液面230m左右，由此可以看出，該井經泡沫酸洗后有效解除了鉆井泥漿傷害，產生了明 顯的效果。 本發明利用泡沫流體的暫堵作用以及低密度特性，有效降低酸液漏失，同時利用 泡沫流體的高攜帶能力和氮氣的膨脹能，將酸化后的固體顆粒和殘酸返排，避免二次傷害， 消除了水平井常規酸洗中酸液漏失以及殘酸返排不徹底的問題。
權利要求
一種水平井泡沫酸洗工藝方法，利用泡沫流體對高滲部位進行暫時封堵，以及泡沫流體的低密度特性，來降低酸液漏失和解除鉆井污染，同時利用泡沫流體的高攜帶能力和氮氣的膨脹能，將酸化后的固體顆粒和殘酸返排，降低二次沉淀傷害，避免了常規酸洗中酸液的漏失以及殘酸返排不徹底的問題，提高酸洗效果，其特征在于按如下步驟實現(1)在井眼中下入油管至水平井趾端，在水平段三分之一處和三分之二處各裝一個封隔器，打開油管出口，從環空注入壓井液，注入流量控制在0.3m3/min～0.5m3/min，直至井筒內充滿壓井液停止注入；(2)從環空注入氮氣泡沫酸洗液，泡沫酸洗液是在由質量分數為3％～5％的HF+質量分數為8％～15％的HCl構成的常規土酸中加入耐酸起泡劑，起泡劑為十二烷基磺酸鈉SDS或十二烷基苯磺酸鈉ABS，起泡劑的加量為酸液體系的0.3％～0.6％(質量分數)，并在地面通過泡沫發生器混入氮氣，控制泡沫酸洗液在井口條件下的密度為0.5g/cm3～0.8g/cm3，注入速度控制在0.3m3/min～0.5m3/min，注入量為水平段井筒容積的3倍；(3)從環空注入泡沫壓井液，該泡沫壓井液是在壓井液中加入起泡劑，起泡劑為十二烷基磺酸鈉SDS或十二烷基苯磺酸鈉ABS，起泡劑的加量為壓井液的0.3％～0.6％(質量分數)，并在地面通過泡沫發生器混入氮氣，控制泡沫壓井液在井口條件下的密度為0.5g/cm3～0.8g/cm3，注入速度為0.3m3/min～0.5m3/min，注入量為直井段井筒的容積量，關井反應10min～20min；(4)在油管出口打開的情況下從環空注入壓井液，將反應后的殘酸排入油管，同時將未反應的泡沫酸洗液頂替到水平井段，注入速度控制在0.3m3/min～0.5m3/min，注入量為水平段井筒的容積量；(5)關閉油管出口，從環空注入壓井液，將泡沫酸注入地層，注入速度控制在0.3m3/min～0.5m3/min，注入量為水平段井筒的容積量，關井反應10min～20min；(6)打開油管出口，從環空再次注入壓井液，返排反應后的殘酸，注入排量控制在0.8m3/min～1.2m3/min，直至油管出口返出液的pH值達到6.0～6.5，而且返出液澄清，沒有固體懸浮物，停止注入壓井液。
全文摘要
本發明提供了一種水平井泡沫酸洗工藝方法，通過在水平井段安裝兩個封隔器，從環空注入泡沫酸洗液，使得酸液在篩管外流動，增強了對鉆井泥餅的沖洗和解堵。利用泡沫對高滲部位的暫堵作用和泡沫低密度特性，有效降低酸液漏失，同時利用泡沫流體的高攜帶能力和氮氣的膨脹能，將酸化后的固體顆粒和殘酸返排，避免二次沉淀傷害，解決了常規酸洗中酸液漏失以及殘酸返排不徹底的問題，能夠有效地提高酸洗效果。該工藝方法泡沫酸洗液與鉆井泥餅的反應分兩步進行，首先將泡沫酸洗液頂替到水平井段，關井反應；再把未反應的泡沫酸洗液頂替到水平井段，反擠入地層，關井反應。本發明特別適用于解除低壓漏失水平井的鉆井傷害。
文檔編號E21B37/06GK101718184SQ20091025652
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月15日 優先權日2009年12月15日
發明者劉紅軍, 張新軍, 張繼國, 李兆敏, 李賓飛, 李松巖, 林日億, 趙洪濤 申請人:中國石油大學(華東)