全一平
(中海石油(中國)有限公司,北京 100010)
該海上油田從北到南分為兩個區塊,其中北塊最復雜,縱向上油組多,共有9 個油組,均為獨立油水系統,壓力系數自上而下增加,不同的油組存在著邊水或者氣頂。根據北塊的復雜情況,開發方案中將北塊油組劃分為上、中、下三個開發層系;南塊壓力正常,分為上、下兩個層系開采。油田儲層物性屬中-好級別,油層產能高,注入能力強,主砂體儲層連通性較好。開發實施方案設計的注采井網比較完善,早期注水保壓開采將會有較高的采收率。在油田投產投注階段,第一口注水井(南塊A16)首次注水失敗,注入量從150m3/d 急劇下降為0。油田設計的5 口注水井有3 口不能正常注水,導致生產氣油比上升過快,油田產油量急劇下降,如果不能實現注采平衡,油田的穩產目標就無法實現,采收率也將大幅度降低,油田急需解決注水井注水量不足的問題。
針對該油田的注水問題,歸納起來,有代表性的說法有三種:“低滲說”、“地層污染說”和“堵塞說”,每種說法都相應地提出了解堵措施。
1.1.1 低滲說
“低滲說”認為:注水井儲層物性差、滲透率低,吸水指數低,啟注壓力高,在目前注水壓力下注水能力低甚至注不進水。增注措施是:“增壓注水”,即安裝增壓泵,提高井口注入壓力,使注水壓差增大、注水量增加。
筆者認為“低滲說”不成立。從生產曲線可看出,在生產壓差僅有2-4Mpa 采油井產油量均比較高,如果進一步放大生產壓差,產量很容易超過1000m3/d;注水井的地層系數確實比采油井的低,但其排液量可達200-900m3/d,況且這并非最大排液量,注水量應是排液量的2倍以上,高者可達到5倍,在目前最高井口注入壓力為13Mpa 的情況下,注水井完全可達到注水量要求,增壓注水是沒有必要的。
1.1.2 地層污染說
地層污染說認為:在鉆井、完井過程中,鉆井液和完井液不可避免地滲入地層,并與地層流體發生作用使地層受到污染、地層滲透率降低、注水能力下降甚至注不進水。增注措施是:酸化。
筆者認為鉆井液的污染半徑一般較小,射孔都有可能將污染帶穿透;能滲入地層的鉆井液和完井液其顆粒一定很小,通過排液完全可以將其排出地層,排液所起的除污作用,僅經過20小時生產(排液),污染系數(真表皮)從16.88 以上降到3.68,可以說鉆、完井液滲入地層所造成的污染完全可以排液來解除。
1.1.3 堵塞說
通過收集鉆、完井資料,仔細分析鉆井、完井、排液(生產)、注水過程,以銳利的目光,發現A16 井是由于注水時井筒不干凈造成射孔炮眼堵塞而注不進水,從而提出“堵塞說”,并就此提出解堵增注措施:“補孔-排液-洗井”的解堵法。在對A16 井實施該解堵措施后,注水量達到1500m3/d,效果相當顯著。
“堵塞說”的核心是找到了污染源——完鉆固井后油基泥漿留在井筒長達一年多,已變性的油基泥漿粘附在套管內壁,“一般的洗井液、常規的洗井程序”難以將其清洗干凈;正確認識了堵塞機理--在井筒中的“臟物”對排液(或生產)無阻力,但注水時,直徑小于喉道(4-20μm)的“臟物”會被注入水帶進地層使被注入層受到污染,直徑大于喉道的“臟物”因無法通過喉道而堵塞孔隙直至最后堵塞炮眼。
這里所提的解堵法就是針對“堵塞說”而提出的“補排洗解堵法”,補孔是為了建立地層與井筒的新通道(若原孔眼已被“臟物”完全堵死);排液是為了清除被注入水帶進地層的“臟物”,所以,此處所說的排液必須是有效排液;洗井是為了切斷污染源,所以,此處所說的洗井必須是徹底洗井。
油田投產后,凡是進行了有效排液且未受污染的井、層系(A9上、中層系,A7 中層系,A17)和采取了“補排洗解堵法”的受污染井、層系(A8上層系,A10上層系,A16),均已達到較高的注水能力,且注水能力不但一直未下降反而有所上升。 油田北塊在注水收效之前,產量遞減快,生產氣油比上升快;注水收效后,產量大幅回升,生產氣油比上升上速度得到有效控制,充分體現出注水開發的優越性。
該油田至2001年10月已采油 300 ×104m3,注水 340 ×104m3;其中由“補排洗解堵法”解堵井增注量為170 ×104m3,可增加采油50 ×104m3 以上,取得了極好的經濟效益。
“補排洗解堵法”中的排液必須是有效排液,泵抽排液對單層解堵特別有效。對于多層合排液的井,一旦有一層的堵塞被解除,井底流壓馬上升高,生產壓差減小,但對其它未被解堵的層就難以再起作用。因此,對于多層合注的受污染的注水井,必要時應對單層實施“補排洗解堵法”解堵增注。
未能采取“補排洗解堵法”的受污染層段(A8 中層系,A9 下層系,A10 中、下層系,),先后采取了其他多種解堵增注措施:非線性波解堵;水力噴射泵排液;酸化;高壓注水,增大注水壓差。
實施結果表明,這些層的堵塞未能得到解除,注入量仍然極低甚至根本無法注水:非線性波對A8 井中層系無解堵作用;水力噴射泵排液因難以形成較大壓差而對A8 井中層系無解堵效果;A9 井下層系酸化,由于沒有排酸的過程,解堵效果不佳,乏酸對儲層的二次污染不容忽視;高壓注水增加的注入量極其有限,更無法起到解堵作用。如果井筒未洗干凈,高壓注水反而會加重堵塞,給日后的解堵造成更大困難。
各井解堵方法及解堵效果見表1

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該油田注水井注不進水是由于井筒不干凈造成射孔炮眼堵塞所至,據此提出的解堵增注措施:“補孔-排液-洗井”。對A16 井實施該解堵措施后,注水量達到1500m3/d,效果相當顯著。油田生產動態表明,油田生產的好壞取決于人工注水的水平,如果注采井網完善,注采平衡則地層壓力下降較少,生產氣油比穩定,產量穩定,采油速度、采出程度高。如果注入量少,則地層壓力下降快,生產氣油比上升快,導致產量遞減快、采出程度低。油田必須立足于注水開發。建議在受污染嚴重的A10 井中、下層系、A9 井下層系,逐層實施“補排洗解堵法”解堵。電泵帶電子壓力計可準確評價解堵效果。