華慶油田元284 區(qū)水平井井筒治理技術(shù)評價

楊耀春，姚 剛，廖永剛，王宏亮

（中國石油長慶油田分公司超低滲透油藏第二項目部，甘肅慶陽 745100）

華慶油田元284 區(qū)是超低滲透油藏，為提高油井單井產(chǎn)量，2010 年開展水平井開發(fā)試驗，初期平均單井產(chǎn)量在6.5 t/d 左右，穩(wěn)產(chǎn)形勢較好，截至2013 年底，元284 區(qū)已投產(chǎn)水平井90 口，日產(chǎn)液818.32 m3，日產(chǎn)油446.99 t，綜合含水35 %，平均單井日產(chǎn)油4.97 t，是三疊系常規(guī)定向井（0.8 t/d）的6.2 倍。水平井大副度提高單產(chǎn)同時，井筒治理難度也大大增加。突出問題有結(jié)蠟、氣體影響、偏磨、出砂、結(jié)垢、腐蝕六大方面。針對這些問題，通過開展工藝技術(shù)評價工作，對各類工藝技術(shù)進行優(yōu)化、篩選，逐漸形成了一系例適用于本區(qū)塊水平井井筒治理的工藝技術(shù)。使水平井井筒治理水平有了明顯提升。

1 清防蠟

華慶油田水平井區(qū)塊，原油含蠟量高、井筒內(nèi)脫氣現(xiàn)象嚴重、油井存在間歇性出油，井筒臟易形成蠟核等因素影響。通過對水平井結(jié)蠟原因分析、五種清防蠟工藝技術(shù)應(yīng)用效果評價，逐漸形成了以固體防蠟器、井筒熱洗為主，油套環(huán)空投加清蠟劑為輔的水平井清防蠟工藝體系。

1.1 固體防蠟器的應(yīng)用及評價

目前作業(yè)區(qū)應(yīng)用的固體防蠟器藥品溶化方式有兩種：浸泡式，沖刷式。

1.1.1 浸泡式 浸泡式固體防蠟器使用方法為人工將固體防蠟塊安裝在特制花管中，下入方式為：母堵（開孔）+9 米花管（內(nèi)裝固體防蠟塊，上接內(nèi)封節(jié)箍）+3 根尾管+2 根花管+2 根尾管+泵+油管。

浸泡式共應(yīng)用了13 井次，目前還在應(yīng)用5 井次，平均正常生產(chǎn)天數(shù)414 d，與水平井平均檢泵周期291 d 對比延長了123 d。8 井次已起出，其中由于固防蠟藥塊溶解過慢沒能起到清防蠟效果而造成泵卡有5 井次，占使用比例38.5 %，檢泵周期189 d。另外還有3 井次由于其它原因檢泵，其中兩口生產(chǎn)天數(shù)較短，無法評價，有1 口生產(chǎn)天數(shù)達到406 d，效果較好。從以上分析可以看出，浸泡式固體防蠟器在一定程度上起到了清防蠟效果，缺點是藥品未沖刷，部份配套井藥塊溶解較緩慢，防蠟達不到理想效果。

典型井：慶平2 井該井于2012 年8 月30 日配套浸泡式固體防蠟器，2013 年1 月5 日由于蠟卡進行檢泵，檢泵周期為128 d，起出后發(fā)現(xiàn)固體防蠟塊溶化程度較小。

1.1.2 沖刷式 沖刷式固體防蠟器可分為兩種：第一種為初期使用的人工將固體防蠟塊裝入油管中，下入方式：母堵+3 根尾管+花管+1 根尾管（內(nèi)裝固體防蠟塊）+1 根尾管+泵+油管；第二種為整筒可控式固體防蠟器，結(jié)構(gòu)主要由金屬承載器、過濾導(dǎo)流裝置、固體防蠟劑等組成。下入方式：母堵+3 根尾管+花管+1 根尾管+固體防蠟器+1 根尾管+泵+油管。

第一種沖刷方式共應(yīng)用了10 井次，目前還在應(yīng)用2 井次，平均正常生產(chǎn)天數(shù)254 d。8 井次已起出，其中由于固防蠟藥塊故障起出3 井次，占使用比例30 %，平均檢泵周期47 d。另外還有5 井次由于其它原因檢泵，由于檢泵周期均較短，無法評價對固體防蠟塊進行評價。從以上分析可以看出，第一種沖刷方式固體防蠟器清防蠟效果較差，主要存在問題是固體防蠟塊在氣液混合物沖刷力作用下快速溶解，藥品不溶解物易進入泵筒，造成泵故障。藥塊溶解過快，造成固定凡爾堵實情況。

第二種沖刷方式共應(yīng)用了13 井次，目前還在應(yīng)用11 井次，平均正常生產(chǎn)天數(shù)181 d。2 井次已起出，其中平慶2 井配套后檢泵周期與配套前對比延長159 d，清防蠟效果明顯。另外慶平47 井由于固定凡爾漏失檢泵，由于檢泵周期較短，無法對固體防蠟塊進行評價。從以上分析可以看出，第二種沖刷方式固體防蠟器清防蠟通過對其結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，在保證藥塊得到充分沖刷溶解的同時，防止了不溶解藥塊進入泵筒造成泵故障，使固體防蠟器出現(xiàn)零故障，達到明顯清防蠟效果。

綜上所述，浸泡式與第一種沖刷方式由于故障率高，清防蠟效果不理想，第二種沖刷方式針對浸泡式出現(xiàn)的藥塊溶解慢及第二種沖刷方式出現(xiàn)的藥塊溶解快問題對防蠟器進行了改進，有效的降低了故障率，清防蠟效果得到了明顯提升。

1.2 活性水熱洗的應(yīng)用及評價

采用熱洗清蠟車+活性水進行熱洗。2013 年1-10月，共計熱洗水平井95 井次。通過現(xiàn)場實驗應(yīng)用分析，將熱洗方法由前期的熱洗排量120 L/min，熱洗時間7 h，溫度逐漸升高，活性水量50 m3，優(yōu)化為熱洗排量100 L/min，熱洗時間2 h，溫度直接加熱到100 ℃，活性水用量下調(diào)至12 m3。從熱洗后錄取數(shù)據(jù)較準確的井44 口來看，效果對比（見表1）。兩種熱洗方式前后載荷差均下降約2.9 kN，第二種熱洗方式由于排液影響產(chǎn)量比第一種減少12.67 t，在保正清蠟效果的同時，縮短了排液周期，降低了成本，減少了活性水入地量。

2 防伴生氣影響

元284 區(qū)塊三疊系油藏是一個高氣油比油藏，而且水平井開采單井產(chǎn)量高，隨著油井開采時間延長，動液面不斷下降，井底流壓的降低，當井底流壓或泵吸入口處壓力小于飽和壓力后，井底脫氣現(xiàn)象加劇，抽油泵的工作狀況由前期的正常變成氣體影響，致使泵效降低，水平井單井產(chǎn)量下降。

2.1 防伴生氣治理措施

目前華慶作業(yè)區(qū)水平井防氣主要采用的方法有確定合理的沉沒度，保持合理的流壓、配套氣錨、合理控制套壓、放油管氣、活性水熱洗4 種。

2.1.1 確定合理的沉沒度，保持合理的流壓，降低泵吸入口脫氣 確定合理的沉沒度，保持合理的流壓，以降低泵吸入口處氣液比，減少自由氣進入泵筒，從而提高抽油泵的充滿系數(shù), 目前華慶作業(yè)區(qū)水平井平均油層中深2 134 m，平均泵深1 515 m，平均動液面998 m，平均沉沒度517 m，平均流壓11.1 MPa，泵入口平均壓力5.7 MPa，均高于氣體飽和壓力4.2 MPa，有效降低了泵吸入口脫氣情況。

2.1.2 配套氣錨減少氣體影響 在泵的進口處裝置氣錨（井下油氣分離器），將油流中的自由氣在進泵前分離出來，通過油套管環(huán)形空間排到地面，使氣體不進入泵筒內(nèi)，減小余隙比，目前本區(qū)塊對氣體影響嚴重井配套應(yīng)用32 井次，防氣效果明顯。

2.1.3 合理控制套壓減少氣體影響 為了防止出現(xiàn)套壓過高致使氣體窗口將動液面壓至泵吸入口處而發(fā)生氣竄或出現(xiàn)套壓過低泵口脫氣嚴重造成氣鎖，在套管出口安裝定壓放氣閥并根據(jù)每口井實際生產(chǎn)情況，將套壓控制在合理范圍，從而減少氣體帶來的影響，目前本作業(yè)區(qū)水平井平均制控套壓范圍0.9～1.4 MPa，防氣效果明顯。

2.1.4 放油管氣解氣鎖 對于抽油泵受氣體影響較嚴重或已經(jīng)氣鎖的井，采用放油管氣降回壓方法來降低泵出口壓力，從而達到排放泵筒內(nèi)氣體及打破泵筒氣鎖壓力平衡，恢復(fù)抽油泵正常工作。川平52-12 氣鎖經(jīng)放油管氣后恢復(fù)正常生產(chǎn)（見圖1）。

表1 活性水熱洗總體效果對比統(tǒng)計表

圖1 川平52-12 放油管氣前后功圖變化

圖2 活性水熱洗前后功圖變化

2.1.5 活性水熱洗解氣鎖 對于抽油泵已經(jīng)氣鎖，而且放油管氣無法解鎖井，通過活性水熱洗方法向油套環(huán)空注入活性水，增加抽油泵沉沒度，使抽油泵進口壓力增大，從而達到打破泵筒氣鎖壓力平衡，恢復(fù)抽油泵正常工作，同時對井筒起到清蠟的作用。慶平36 井氣鎖后，經(jīng)過活性水熱洗解鎖成功，恢復(fù)正常生產(chǎn)（見圖2）。

3 防偏磨

通常根據(jù)井斜將水平井分為三段，直井段（0～30°）、造斜段（30～85°）、水平段（85°以上）。為減少偏磨，華慶作業(yè)區(qū)水平井泵掛均控制水平段以上。根據(jù)單井井眼軌跡，在狗腿度（井身全角變化率）偏大位置（大于3 °/25m），適當配套抽油桿扶正器。統(tǒng)計以往檢泵情況，華慶作業(yè)區(qū)目前存在偏磨水平井17 口，對12 口井補充配套油桿扶正器，對偏磨嚴重的5 口配套內(nèi)襯HDPE 防偏磨油管，該油管應(yīng)用了高密度聚乙烯襯料，具有較好的彈性、柔韌性、抗磨、耐H2S/CO/ 酸、鹽等特性，油管兩端翻邊，形成端部密封，確保油管本體鋼材與高礦化度油田水接觸，避免腐蝕。使用情況（見表2），目前這5 口井都處于正常生產(chǎn)，效果有待進一步跟蹤。

4 防垢

目前本作業(yè)區(qū)存在結(jié)垢水平井3 口，均配套井下點滴加藥裝置，阻垢劑為CQ-ZG01，配套情況（見表3），慶平1，陳285-338X 第一次配套濃度為70 mg/L，第二次優(yōu)化配套濃度為100 mg/L，陳285-338X 第一次配套后檢泵周期延長89 d，由于油管漏失，進行檢泵，結(jié)垢情況與配套前對比明顯減輕；慶平1 第一次配套后檢泵周期延長48 d，由于油管漏失，進行檢泵，結(jié)垢情況與配套前對比明顯減輕（見圖3）。

表2 內(nèi)襯HDPE 油管使用情況統(tǒng)計表

表3 防垢井下點滴加藥裝置配套效果對比表

圖3 慶平1 配套前后較果對比

5 防砂

華慶作業(yè)區(qū)水平井實施體積壓裂改造時加砂量大，部分井出現(xiàn)出砂情況。（1）從源頭控制，自噴井嚴格控制放噴量；（2）投產(chǎn)時做好探砂面工作，發(fā)現(xiàn)有出砂的水平井及時進行沖砂洗井作業(yè)；（3）結(jié)合新投或檢泵，配套激光隔縫管，減少砂卡。

前期共計開展水平井探砂面、沖砂洗井9 井次，平均洗出砂量3.6 m3，洗后見效明顯，目前日恢復(fù)油量9.69 t，累積恢復(fù)油量4 138.27 t，在恢復(fù)地層供液能力的同時減輕了出砂對抽油泵的影響。

6 防腐蝕

目前水平井現(xiàn)出腐蝕1 口井（慶平5），2013.09.04結(jié)合檢泵已對它配套防腐蝕點滴加藥裝置，緩蝕劑為YB-192，濃度100 mg/L，目前該井正常生產(chǎn)117 d，效果有待進一步跟蹤觀察。

7 結(jié)論

華慶作業(yè)區(qū)水平井井筒目前主要問題有結(jié)蠟、伴生氣大、偏磨、結(jié)垢、出砂、腐蝕六方面。針對這六方面問題，積極開展實驗性治理工作，努力推廣應(yīng)用各類新工藝新技術(shù)。從而使本區(qū)水平井井筒管理有了顯著提高。

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