摘要:本文從分析油田開發以來,不同階段的洗井操作、洗井方法入手,發現油田投入開發以來洗井方式雖然發生重大改變,但是洗井過程的操作及洗井方法卻沒有明顯的變化,從基礎井網到二次加密,再到三次加密井網,不同井網的單井洗井始終都是一個標準,且洗井過程只注重總的洗井水量及每小時的溢流量。而本文重點強調洗井的最終溢流量,并提出新的洗井方法。該方法是通過對采油北一區的基礎井網、一次加密井網、二次加密井網、高臺子井網的砂巖厚度、有效厚度及油層孔隙度、井深的統計,依據井況的不同使用不同的洗井方法以及相應的輔助手段,力爭通過新的洗井方法,進一步提高洗井質量,保證注水效果。
主題詞:注水井洗井溢流量排量
1、問題的提出
對于水驅開發油田來講,油田注水質量的好壞將直接影響油田的開發效果,而對于目前水井壓裂、酸化等增注措施效果差,有效期短的現狀,注水井的日常洗井工作尤為重要,洗井工作質量的好壞,將直接影響到注水井的注水質量。本文將通過對目前油田廣泛使用的幾種注水井洗井方法的研究,提出更為適合未來油田水井洗井工作的新方法,為提高注水質量及保證油田開發效果提供有效保障。
2、注水井洗井目的及方法
2.1 注水井洗井的目的:通過洗井液在管柱內的循環,將井下附著在油管、套管、射孔井段內以及井底口袋內的臟物攜帶出來,達到清洗的作用,以減少對地層的污染,提高地層吸水能力。
2.2 注水井洗井的方法
2.2.1 正洗井:即洗井液從油管中進,從套管中返出的洗井過程。該洗井方法由于受井下工具的制約,只適用于下入光油管的井。
2.2.2反洗井:即洗井液從套管中進,從油管中返出的洗井過程。這種洗井方法是目前廣泛使用的一種方法。
2.2.3吐水法:由于井下管柱的特點,不能進行正、反洗井,而是靠注水井自身的地下能量,將井下的臟水返吐到地面的過程。這種洗井方法適用于井下安裝不可洗井封隔器的注水井。
3、不同階段洗井特點
油田投入開發以來,注水井洗井主要經歷了兩個階段,由于受洗井水量、洗井時間的影響,存在著一定的差別,主要表現在:
3.1 2000年以前,油田洗井以洗井液外排為主,這階段洗井特點是:
3.1.1、洗井時間長、洗井總進口、總出口、溢流量都較大。洗井效果較為理想。
3.1.2、由于洗井用水量較大,洗井成本高,在一定程度上造成經濟浪費。同時造成一定的環境污染。
3.2 2001年以后,由于企業對環保的重視,進入罐車洗井階段。這一階段特點是:
3.2.1 洗井時間短、洗井總進口、總出口、溢流量較小。洗井效果較差。
3.2.2 洗井過程不連續。由于采用罐車洗井,中途經常出現暫時停止的現象,由于洗井過程不連續,容易造成剛被帶到井口附近的臟物又沉到井底。
3.2.3 由于受車況、路況、天氣的影響,洗井工作較難協調,容易造成洗井不及時現象。
3.2.4 由于采取罐車回收,減少對環境的污染。
3.3 盡管各時期洗井方式及操作上存在差異,但不管是何種洗井方式,所要求洗井合格的一項重要標準,那就是進出口水質一致,而從現場洗井來看,達到進出口水質一致時,進口水量達到20 m3左右即可實現,但是這時的洗井效果并不理想。分析原因是:
3.3.1 在我們看來進出口水質一致時,實際出口水質與進口水質還是存在著一定的差別,因為目前洗井監測水質是采用目視比濁法觀察的,在水質相差不大時,用肉眼是很難界定的。
3.3.2 由于洗井進口總量的限制,再加上出口每小時溢流量有明文限制,從而使井底的臟水很難在短時間被洗出。
4、新方法的提出依據
4.1 洗井前吐水量、洗井中的溢流量應進一步增加
4.1.1 吐水量應適當增加:目前洗井前采取洗井規定中所規定的是洗前先要吐水10min,然后再進行分階段洗井。而吐水10min按下入不可洗井封隔器井的吐水要求(即最大排量不超過10 m3/h)來計算,也僅是1.7 m3,而一口套管規范為∮139.7mm,為1100m井深下入∮62mm油管的井來說,其油管內存水近3.3 m3 油套環形空間內存水為9.1 m3由此可見,目前洗井前所要求的吐水量與井筒內所存水的差距較大。
4.1.2溢流量(地層內)應適當增加,目前洗井過程中所要求溢流量控制在1-3 m3/h以內,按洗井時間4h計算,溢流量按2m3/h計算,也僅僅是8 m3,通過計算這部分水僅存在于射孔井段0.77m半徑內,而半徑為1米內射孔井段的存水量為13.8 m3。
要想使井深為1100m,射孔井段內半徑為1m內的存水洗出,再加上井筒內的存水,洗井溢流量最少要在25 m3以上,洗井才能見到一定效果。由于受目前洗井噴量(溢流量)的限制,不能將地層內的臟水帶到地面上,建議在洗井過程中,可適當提高出口水量,依據有以下兩點:
a.不可洗井封隔器注水井放溢流吐水,放溢流量要由小到大,平衡操作,最大排量不超過10 m3/h。所以說,正常洗井過程中,也可將洗井的溢流量增加到6 m3/h以上。
b.洗井溢流量的適當增加,可有效縮短洗井時間,減少洗井成本。例如:以前正常洗一口井需12h,溢流量在24 m3,如果將溢流量提高1倍,則洗井時間減少一半,同時,洗井液也少用一半,即節約了時間,又減少了洗井成本。
c.適當提高溢流量,更有利于目前的罐車洗井方式。
4.2 洗井排量可進一步提高
地面洗井排量控制的大小,表現在地下水流速度的大小,現實經驗表明,水流速度越大,那么所產生的沖刷力量也就越強,所能攜帶的臟東西也就越多。另外,由于水流速度的增大,在射孔井段內的射孔槍眼附近所產生的負壓也就越大,這樣能夠使近井地帶的更多臟水被攜帶出來。
4.3 必要時結合測試拔水咀后,再進行洗井。
由于管柱長時間在井下服務,再加上目前水質狀況并不理想,很容易造成井下管柱管壁上附著污物,這些污物很難被沖刷掉,相反這些臟東西還會經常造成水咀堵塞,這就是測試過程中由于啟下測試儀器的操作經常帶來注水壓力、注水量的大幅度變化的原因。因此,在現場實際中,即使大排量長時間洗井,但洗井效果依然不理想的一個重要原因。
5、新方法的有關規定
通過以上研究分析建議,在油田未來的注水井洗井中還應本著,在不污染環境的前提下,根據單井的具體情況,通過延長洗井前吐水時間,加大洗井噴量的控制,達到洗井的最終目的:
5.1 洗井前吐水,吐水排量最大不超過10 m3/d(與新標準一致),應盡可能將井筒存有的水多吐。
1000m以上 吐水14 m3 ;
1000-800m以上 吐水11m3;
600-800m以上 吐水8 m3;
5.2根據井網有效厚度的大小,確定洗井溢流量(地層內)的排放量。
基礎井網,溢流量為19 m3 ;
一次加密井網,溢流量為8m3 ;
二次加密井網,溢流量為7m3 ;
高臺子井網,溢流量為14 m3 ;
綜合2、3,注水井整個洗井過程溢流量應為2、3之和,現場洗井過程中,可根據單井不同井深、不同油層厚度來確定洗井的溢流量。
5.3 洗井過程要連續,應避免洗井過程中途停止。
5.4 洗井排量控制在三個排量即20 m3/h 、25 m3/h、 30 m3/h,出口排量應大于進口排量,溢流量控制在4-6 m3/h。6.6、對于水質臟,采取測試方法拔掉井下水咀后進行洗井。本方法適用于經常洗井,但沒有洗井效果的注水井。