连续油管水平井酸化工艺技术在伊拉克AHDEB油田的应用作者：滕龙杨平春王能成张治武晓帅单位：四川安东国际分公司摘要：阐述了连续油管水平井酸化工艺的特点及原理，介绍了连续油管气举参数优化和连续油管酸化在伊拉克AHDEB油田施工情况及实施步骤，分析了连续油管酸化效果，对酸液体系与钻完井液以及原油做了配伍实验，证明该酸液体系有较好的配伍性，并提出了改进意见和建议。
主题词：连续油管水平井酸化伊拉克AHDEB油田引言酸化技术是油气层改造常用的技术之一，它是通过酸液溶蚀岩石孔隙中的堵塞物或基岩本身的某些矿物成份，从而改善岩石内部孔道的连通性，解除地层的污染，提高油水井的生产能力。
连续油管是相对于常规螺纹连接油管而言的,它是一种缠绕在大滚筒上、可连续下入或起出油气井的一整根无螺纹连接的长油管。
连续油管作业几乎触及到所有的常规油管作业范畴, 例如连续油管气举、替喷、酸化、冲砂、解卡等工艺。
同常规油管作业相比, 连续油管酸化工艺的主要优点有：连续油管作业可进行过油管作业不需起出生产管柱,作业时间短、作业安全可靠；连续油管可以带压下入井内,避免采用压井液所产生的附加的油气层伤害；避免油气层与环空液体接触；作业过程中不需设置封隔器及起出管柱,避免了起下作业时对井口及井下压力密封所产生的损害；消除了管壁杂质或其它不可溶岩屑通过生产管柱或作业管柱进入完井井段,避免了完井管柱与酸液接触所造成的不必要的腐蚀,减少了溶解垢物及铁锈替置到地层的几率；具有很高的可实施性及安全性,尤其是在不了解生产管柱状况的情况下,也能用连续油管进行酸化作业。
一、伊拉克AHDEB油田基本情况（一）伊拉克AHDEB油田地理位置AHDEB油田位于伊拉克首都巴格达东南180km。
油田东西长约25km，南北宽约10km。
伊拉克AHDEB油田属背斜构造油气藏，构造面积200km2，最大含油面积为（K2层）133km2。
井位图见图1。
Khasib组为该油田的主力层系：岩性为含生屑～生屑泥屑灰岩。
岩石结构为泥屑结构，成份为方解石。
生物有棘皮、腕足、有孔虫、介形虫、蜓、藻类等碎片，棘皮类局部集中分布。
生物碎屑约占30%左右。
含少量砂屑，孔隙以粒间溶孔为主，少量为生物体腔孔。
储层物性：孔隙度平均为17.3%，渗透率平均为25md，属于中高孔低渗透储层。
图1AHDEB油田井位图（二）AHDEB油田地质基本情况1.地层孔隙压力及破裂压力其油藏压力系数为1.10～1.17，破裂压力系数为1.80～1.95。
2.流体性质地面原油性质：原油密度一般在0.90～0.93g/cm3，并有上轻下重的变化趋势；原油粘度在48.9℃的条件下一般为25～30mP·s；含少量的蜡和沥青；含硫量3～4%；凝固点-20℃至-30℃。
地层原油性质：原油密度：在0.7539～0.7941g/cm3；粘度在原始地层压力条件下0.543～3.795mPa·s；气油比70.857～113.77m3/m3；含硫量小于4.0%；地层温度为71.1～85℃，为正常的温度系统。
天然气性质：AHDEB油田是一个未饱和油藏，原始天然气以溶解气的方式存在于原油中，具有如下性质：天然气分子量为23左右，相对于空气比重为0.8左右；甲烷含量中等，为70%左右；乙烷＋丙烷含量较高，约23%左右；丁烷及以上的重烃含量较少。
地层水性质：地层水含盐量较大，5～18×104ppm；水型为NaCl。
（三）AHDEB油田酸化施工情况该油田开发至今，共酸化269口井，其中158口水平井（其中裸眼井38口，占24.05%），112口直井，共增油139.52万吨，占开发至今总产量的6.57%，酸化效果显著。
历年酸化作业及增油情况见表1。
表1历年酸化作业及增油统计表二、连续油管水平井酸化工艺（一）工艺原理和直井不同，水平井中的流动可近似被认为在近井区为径向流动,远井区为线性流动(如图2所示)。
此外，渗透率各向异性对流动也有很大影响。
由于储层伤害和渗流场直接相关，从而导致水平井伤害的位置和形状也同直井存在显著差异。
因此,不能像对直井的假设中那样认为水平井井筒周围的伤害是一渗透率降低的圆柱。
对其伤害特征可从以下两点考虑: ①由于油藏各向异性，水平井水平段上水平渗透率和垂直渗透率大小不同，导致与井身垂直的伤害区横截面为椭圆形，而椭圆的形状取决于垂直渗透率与水平渗透率之比；②在水平井钻、完井过程中，由于地层接触长度较长，工作液对水平段不同位置的浸泡时间不同，导致水平段起始端比末端伤害严重，造成的伤害带呈不均匀分布，其形状为一个大头端靠近垂直井段的椭圆锥台体。
水平井伤害形状如图3所示。
rdHKdKdKh图2 水平井水平段流动特征图图3 椭圆锥台体模型图酸化是油田增产的基本措施之一，但是由于地层的非均质性，常规酸化时，酸液不能均匀地进到每一层段，井筒附近地层污染严重的吸入酸液量少，而井筒地层附近污染少的吸入酸液多，不能有效消除污染的地层部分，从而降低了酸化效果。
利用转向酸化技术可以达到均匀布酸。
随着连续油管性能的不断提高,连续油管在油田酸化增产方面发挥的作用不断增强，特别是在水平井、大斜度井的施工中，更显示出其优越性。
因为储层的各向异性使大部分水平井的伤害是一个大端基底靠近垂直井段的椭圆锥台体，通过连续油管拖动+定点来达到锥形注入，灵活控制每段的用酸强度以达到采用较少酸量，取得好的酸化解堵效果。
连续油管酸化工艺技术是指通过连续油管对大斜度井或水平井进行酸洗或定点+拖动注酸作业，以提高地层渗透率，达到增产的目的。
连续油管可以在不动井下管柱的情况下，携带工具下至目的层。
在下连续油管的过程中，泵注预清洗液如柴油、清水、降阻液等清洗连续油管及将完井液替置出地层,下至目的层后开始泵注酸液。
当酸液到达连续油管底部时，按要求缓慢拖动连续油管，速度应与泵速相协调，以保证目的层以上为不间断盐酸。
这一点是确保酸化效果的关键, 可依据下面的简单公式调整泵酸的排量。
Q排量=（1）—泵注排量，m3/min；式中：Q排量v—起管速度，m/min；d—井内酸柱直径，m。
当连续油管内充满酸液时，缓慢上提连续油管，水平段宜采用拖动+定点实行整个水平段的酸化，泵注的酸量根据计算确定，保证在入靶点端到井底的酸量成一圆锥台，以有效地解出地层受到的污染。
（二）利用连续油管酸化的优点利用连续油管工艺技术进行水平井酸化的优点：1. 可以进行不压井作业,直接进行增产施工作业。
2. 酸化后直接用气举或氮气强排出残酸，防止二次污染。
3. 通过连续油管注入酸液，可以避免井口设施、完井管柱和酸液接触，防止腐蚀，保护采油树和管柱。
4. 可方便实施定点、分层、转向技术、防止在酸液前的液体被压入地层，造成地层污染。
5. 可以实现长距离布酸，多次或多层施工，提高施工效率。
但是，连续油管的自身局限性，如摩阻高、排量小等，不能用大酸量酸化施工。
但事实证明，小酸量也能取得同样或更好的增产效果。
（三）AHDEB油田连续油管酸化工艺1.水平井连续油管拖动酸化工艺特点国外的研究和实践证实，水平井的地层损害通常较直井的地层损害严重，这是由于储层与钻井液的接触时间较长所至。
对于碳酸盐岩油气层，酸化的主要目的是恢复受损害地层的原始渗透率。
采用连续油管拖动解堵酸化施工工艺对水平段进行清洁和解堵，解除水平井段表皮损害，避免钻井泥浆滤液和固相堵塞物进入深部地层。
2.连续油管注氮排液施工参数优化从某种意义上说，酸化成功只是整个酸化成功的一半，要想获得理想的增产效果，酸后有效的排液是成功的另一半。
根据对油田酸化排液资料的统计分析可以看出：排液时间越长，酸化效果越差。
目前，AHDEB 油田压力系数为0.75～1.11，利用连续油管酸化施工后留在井内的便利条件，水平井连续油管酸化施工后，直接用连续油管注氮气排液（酸化前连续接好制氮设备），通过对相应参数的优化，实现了残酸的快速返排，减少了残液在地层中的滞留时间，取得了较好的施工效果。
（1）氮气连续携液的临界流速氮气排液作业过程中，氮气由连续油管底部注入油管-连续油管之间的环形空间，与井内液体混合后在环空内以气液两相流的形式将井底积液返排到地面。
为使气体实现连续排液，氮气在环空底部必须大于连续携液的临界流速。
临界流速公式：（2）（3）式中：v—氮气连续携液临界流速；—气液表面张力，N/m，取0.072；—液体密度，g/cm3；—氮气密度，g/cm3；P—压力，Mpa；T—温度，℃。
（2）初始排液深度井筒内液体在环空上升过程中，必须达到排液临界排量，其初始氮气泵注的临界排量为：m3/min其中B为氮气的体积系数，可以查表取得，S为环空面积，m2。
流体在流动过程中和油管外形内壁摩擦产生的压力降即摩擦压力如式（4）所示（忽略井口、地面管线、节流管汇等的影响）：（4）式中：—油管环空总摩擦力，Kpa；—摩擦系数，无因次；L—为初始排液深度，m；—为生产油管内径，mm；—为连续油管外径，mm；u—为平均流速，m/s；—为流体密度，kg/m3。
（3）连续油管下入速度随着井筒内的液体被排出，静液柱压力降低，液体流速增加，不采取措施控制返排液流量或者增加排液深度，当液体流速增加到某个值时，摩擦力快速增加，将大大增加井底压力。
如果排液初始深度在射孔段以上，以速度V CT=Q/BS′下入连续油管,保持排量不变，以提高排液效率。
式中：Q—氮气泵注排量，L/min；S′—油管截面积，mm2；B—氮气体积系数。
（4）最大允许排液深度套管允许掏空的最大深度（以7″N80套管为例）：h套≤P抗外挤/g=7030/[1.17×9.8×(145/1000)]=4228m连续油管允许最大排液深度（以1.5″ QT-800连续油管为例）：H CT≤100P抗外挤/（1.25修井液）=（100×82.4）/（1.25×1.2）=5493m实际安全系数取1.5，则H CT≤5493/1.5=3662m氮气气举的施工参数的优化需要以条件为限制，进行多点计算以取得最佳施工参数，完成施工参数的优化。
三、连续油管酸化工艺在该油田使用实例AHDEB油田目前使用的酸液体系主要有两种：一种为常规酸（常用于直井单层、短射孔段，配方：15.0%～20.0%HCl+1.0%ADH-1+1.5%MPA-3）；另一种为转向酸（通常用于直井多层、长射孔段以及水平井，配方：20.0%HCl+1.0%ADH-1+1.5%MPA-3+7.0%ADZ-1）。
这里主要介绍水平井和大斜度井的应用。
（一）水平井（筛管和裸眼）AD1-15-4H 井是该油田的一口开发井，该井Kh2层段: 2792.00～3593.00m共801.00m，通过连续油管拖动+定点酸化、气举排液联作施工, 共注入150m3 20%转向酸，施工过程中井口压力：0↗8.97↘0Mpa，泵压：P: 38↗44↘40MPa。
