油井低密度洗井工藝技術及應用

趙元壽，羅曉莉，王小龍

長慶油田分公司第四采油廠大路溝作業區，陜西靖邊 718500

油井低密度洗井工藝技術及應用

趙元壽，羅曉莉，王小龍

長慶油田分公司第四采油廠大路溝作業區，陜西靖邊 718500

低密度洗井是集低密度洗井液及汽化洗井工藝于一體的油層解堵洗井技術，能解決低滲透油田井筒及近井地帶堵塞問題，保護油層，提高產量。該工藝技術在靖安油田大路溝四區共實施5井次現場試驗，累計增油980t，成功率80%，延長了檢泵周期，取得了較好的應用效果。

低滲透油田；油層污染；洗井液；增產技術

0 引言

靖安油田大路溝四區位于陜西省靖邊縣境內，主力含油層系為長2，屬于典型的“三低” 油藏。隨著油田開發，區塊地層壓力及儲層特性都在不斷發生變化。各個作業環節帶入油層的各類入井液體及固體微粒也對儲層產生傷害，造成油井近井地帶污染，表皮系數增大，流動系數降低，油井產能下降。低密度洗井工藝技術主要利用低密度泡沫流體在負壓條件下沖洗井筒、解除近井地帶堵塞，以恢復地層滲透率，該工藝操作簡單，針對性強，為低滲油田穩產增產提供一個新的技術手段。

1 低密度洗井的工藝技術與選井依據

1.1 低密度洗井工藝技術

1.1.1 技術原理

低密度洗井工藝是利用配制一種密度小于水的洗井液，在洗井過程中通過調整地面氣液比，以井底形成較大的負壓差，將近井地帶的固體顆粒以及沉淀物排出地層，同時在汽化水洗井過程中利用產生大量返排泡沫，加速井底臟物的返排，解除近井地帶的堵塞，達到增產目的。

1.1.2 洗井方式選擇

洗井方式分為正洗、反洗、正反交替洗3種方式。若井內射孔炮眼較臟，需強力沖刷時，一般采用下洗井器洗井；若砂面太高時，可先采用帶斜尖的光油管反洗，再下洗井器洗井的方式。正反交替洗適用于臟物堅固、量多、比重大的油井。

一般油井采用正洗的方式，正洗的液流速度為0.3～0.6m/s，反洗則可達到1～3m/s，后者為前者的5倍，因此，它能帶起較大較重的臟物。而使用洗井器正洗對井壁的沖刷力比反洗要強的多，所以要根據現場井筒臟物數量及特征確定正確的洗井方式。

1.1.3 合理的洗井負壓值

洗井負壓是指洗井時泡沫液柱形成的井底壓力低于目前油層靜壓。合理的負壓值既要保證液流從油層能順利流出并沖刷松散堵塞物，又要保證負壓值不能超過某個值以免造成地層出砂、垮塌、套管損壞、封隔器失效等問題。

洗井負壓是指洗井時泡沫液柱形成的井底壓力低于目前油層靜壓。合理的負壓值既要保證液流從油層能順利流出并沖刷松散堵塞物，又要保證負壓值不能超過某個值以免造成地層出砂、垮塌、套管損壞、封隔器失效等問題。原則上負壓值越大越好, 一般在3～5MPa，在方案設計和實際施工時，一般按靜水柱壓力的45%先測算泡沫形成的井底壓力。

1.1.4 負壓水力計算

為保證將井底贓物帶出地面的水力條是：Vt>2Vd （1）

式中Vt為洗井液返回地面上升速度，Vd為井底贓物在靜止洗井液中的自由下沉速度，由地面試驗測得。

（1）式得，保證贓物返回地面最小速度：Vmin=2Vd （2）

洗井時所需的最低流量：Qmin=AFVmin （3）

式中AF洗井液上返過流面積。

在洗井管柱尺寸一定情況下，返過流面積為0.017m2，井底贓物返回地面最小速度0.4m/s；由（3）可計算地面泵最小流量Qmin為25m3/h。

贓物從井底上升地面所需時間：t=H/(Vt- Vd) （4）

式中H為沖洗深度。一般洗井沖洗深度為射孔段上下2m，我們選1 200m洗井深度，可計算出贓物從井底上升地面所需時間48min。用t與實際返回時間做比較，可間接判斷沖洗效果及沖洗液粘度是否合適。

1.2 低密度負壓洗井液的配液要求

1.2.1 活性劑密度及粘度的選擇

表面活性劑溶于水易形成泡沫溶液，由于泡沫是氣液分散系統，密度低、重量小、壓力非常小、密度0.05g/cm3～0.5g/cm3、比重1.5g/cm3～2.0g/cm3，粘度相對原液提高30%～50%且泡沫有一定的粘滯性，可連續流動，對水、油、砂石有攜帶作用。

1.2.2 穩定劑及其濃度選擇

砂巖儲層常常因為顆粒間相互排斥使粘土分散發生遷移，使儲層滲透率明顯下降。常用1%～3%鹽溶液作為穩定劑，KCL比NaCl常用些，因為K+能防止水的侵入，阻止粘土膨脹。一般油層厚度小于5m的井加300kg藥，對于油層厚度大于5m的井加400kg藥。通過以上兩個方面的分析，最終確定出低密度洗井液配液要求為：

配方名稱名稱清水用量濃度單位用量備注8608表面活性劑活性劑0.3%0.3%kkgg 118800 60m3-80m3-80m3單位KCL鹽穩定劑L 11..00%%kkgg 660000備注

1.3 施工工藝步驟

1）頂替置換井筒伴生氣。起出原井生產管柱，下洗井管柱并探砂面，上提管柱5～10m，水泥車注入頂替液（活性水）直至油套環形空間返液，以替完井筒內伴生氣，防止洗井時因伴生氣濃度過高與空氣混合發生爆炸；

2）負壓沖砂洗井。啟動水泥車，正循環負壓低密度沖砂洗井至人工井底；

3）負壓強排反應殘液。下放射孔管柱至射孔段底界，啟動水泥車套管見水再時啟動壓風車。當套管放空處有大量混氣液體噴出且水質變好時，控制套管閘門，憋壓放噴3～4次，使油層段形成較大負壓差，及時使處理殘液和反應臟物徹底返排地面；

4）起出洗井管柱，下泵生產。

1.4 現場應用

自2009年8月在靖安油田大路溝四區路10-50井實施低密度洗井技術以來，共試驗推廣5口井，有效4口，有效率達80%，平均日產液由4.82m3提高到6.01m3；日產油由3.31t提高到4.01t，平均單井日增油0.70t，截止2010年2月已累計增油980t。

2 選井依據

1）地層能量充足，油層厚度較大，孔隙度、滲透率、含水飽和度較理想，初期產量較高，目前壓力保持水平較高，但產量逐步下降的油井；

2）初期產量比較理想，但曾經有過酸化或壓裂等井下措施，因酸液（或壓裂液）與油層不配伍造成結垢乳化堵塞，產量下降的油井，或者頻繁作業造成產量降低的油井；

3）采油工作制度不合理造成油層損害油井。初期產量較高，地層能量充足，但由于生產壓差過大或開采速度過快，巖層結垢被破壞和固相微粒發生運移堵塞儲層空間，導致產量急劇下降的油井。

3 下步建議

1）在選井選層方面，應選擇固井質量良好，層間不竄。目的層與上下層有致密而較厚隔層的井。選擇地層壓力充足，物性較好而產液指數大幅度下降的井；

2）在施工過程中，對速敏地層控制流體注入和流出速度，以免造成地層滲透率下降。有水敏現象應盡可能用與之相配伍的水型配液；

3）靖安油田三疊系的長6層表弱酸敏、弱速敏、無水敏的儲層敏感性，下步嘗試對長6油層進行低密度洗井。

4 結論

油井低密度洗井工藝在長慶油田分公司第四采油廠大路溝作業區成功應用，說明低密度洗井具有增產效果顯著、操作成本低的優勢，滿足現場大規模推廣應用的需求。

[1] 黃俊英.采油應用化學[M].石油工業出版杜，1991.

[2] 洪世鐸.油藏物理基礎[M].石油工業出版杜，1985.

[3] 李世榮，常彥榮，等.汽化活性水洗井加擠防膨劑投轉注工藝[J].油氣田地面工程，2006（10）.

TE25

A

1674-6708（2010）18-0076-02