遼河油田分公司興隆臺采油廠 張洪彬
砂巖油藏綜合解堵技術優化與應用
遼河油田分公司興隆臺采油廠 張洪彬
在油田開發過程中,由于各種原因導致儲層傷害,造成油氣層有效滲透率的降低,嚴重影響油井正常生產。本文將油井解堵與降本增效有機結合在一起,通過細致了解油井儲層物性、流體性質和開發狀況,分析堵塞原因,研究堵塞類型,按照“一塊一技一治理,一井一策一方案”六個一原則,科學制定解堵措施優化對策,取得了顯著的增產效果。
砂巖;解堵;對策;優化
在油田開發過程中,經常由于各種原因導致儲層傷害,需要實施油井解堵。由于導致油井堵塞的因素是多方面的,因此各種各樣的解堵技術也需要隨之發展。
油井解堵措施優化的原則是技術可行,經濟有效,高效優先。所謂技術可行是指某項油井增產措施首先在技術方面是否可行。所謂經濟有效是指某項油井增產措施在技術上可行的前題下,再通過對該項措施預計發生的費用和該項措施成功后將實現的增油量進行預算,參照相關經濟指標,最終確定該措施是否可行。所謂高效優先是指在幾項措施均可行的情況下,根據措施有效期、投資回收期、措施有效率、經濟有效率、措施最低增油量幾項指標對所有可行的措施進行優選,選擇經濟效益最高的措施優先投入資金予以實施,達到投資效益最大化的目的。
(一)儲層傷害診斷
準確掌握油井所屬區塊的儲層物性及流體性質,建立各油田油氣層傷害的主要因素排查表,并詳細了解油井的開發井史,重點掌握近期生產及修井等情況,力爭準確描述儲層傷害的特征。
1、儲層傷害
油井地層堵塞污染主要有三種類型:一是由鉆井液、機械雜質等造成的機械堵塞;二是由無機垢、膠質、瀝青質及蠟質等化學堵塞;三是由機械和化學堵塞混合組成的復合堵塞。而目前油井堵塞基本上都屬于復合堵塞。
2、油井堵塞特征
以堵塞成分看,具有一定的規律性。對于生產時間較短的井,堵塞物大多以有機物為主,個別高產井伴隨一定程度的泥堵和砂堵。據化驗分析:有機物中蠟質、膠質、瀝青質占70%-90%,其他物質含量較少。
對于生產時間較長,以往又進行過多次增產措施的井,其堵塞物成分往往相當復雜,從總體上看表現為有機物和無機物并存。
入井流體的傷害是造成油井堵塞的一個重要原因。來自作業、修井等措施的入井流體如果選擇不當,則會造成地層細菌發育、結垢、地層潤濕性的改變以及二次沉淀等危害,以地層中細菌發育和結垢最為嚴重。
(二)解堵技術確定
針對低孔低滲及含蠟量高的特點,我們選用緩速酸解堵技術,該技術是采用注化學解堵液,通過對巖石礦物的溶蝕作用提高近井地帶導流能力,并解決油井無機垢堵塞及油井有機物堵塞問題,而目前采用的多是常規酸化解堵酸,因作用速度相對較快,無法較好解決油井深層次產生的堵塞,故此存在著措施效果差、有效期短的問題,針對這一問題我們對解堵劑進行了優化,采用了緩速酸解堵技術,延長反應時間,擴大解堵半徑,提高解堵效果。
針對中孔中滲油藏,特別是非均質性強,水層發育的油井,化學解堵劑易優先進入水層,加重油井出水,所以該類油井不適合應用單純化學解堵技術,我們選用復合脈沖增產技術。復合脈沖技術是一種物理法和化學法相結合處理油層的工藝。通過對油層物性分析,將管柱下入油層堵塞位置,利用水力脈沖在近井地帶產生裂縫,從而可以解除油層近井地帶的污染和堵塞,減少非均質干擾,然后擠入化學劑對油層進行復合處理,提高滲流能力,實現油井增產。
(三)優化施工方案
在化學解堵施工工序上,采用了下完泵管及抽油桿后實施解堵措施的方式,降低了措施成本支出,提高了措施增產效益。這種方式有以下幾點好處:
1、取消了下解堵管的步驟,減少了作業費用,縮短作業時間,提高措施效率,實現降本增效;
2、避免了因起解堵管柱造成解堵劑返排的現象,保證措施效果,防止油管腐蝕;
3、在解堵劑關井反應完畢后,即可掛抽開井,防止反應時間過長,造成二次沉淀污染;
4、在解堵作業后,地層能量得到一定程度釋放,如再次進行起管作業,容易產生溢流現象,增加作業風險。
(四)措施效果評價
評價某種解堵技術是否適合,不僅要看解堵效果,還要考慮解堵成本、施工工藝復雜程度、解堵有效期長短、施工工期等多種因素。由于同一區塊的井總有某些相同或相似之處,究竟哪種解堵技術更適合于該區塊井,可進行解堵試驗,尋求較適合于該區塊井的解堵技術。
1、解堵措施實施后,若開始生產產量較高,則初步表明措施成功。同時對返排液進行取樣,取樣分析可分析處理液和地層原油的配伍性,其水樣分析可表征處理液選擇的正確性。
2、解堵措施作業后,對該井進行壓力恢復等測試,對井和油藏特征進行定量評估,與措施前的壓力恢復結果對比,可評價措施作業是否成功。
3、應進行經濟效益評價,若解堵措施作業后,產油量在較長時間內比作業前高,并取得經濟效益,則認為解堵措施是成功的。
4、對解堵措施作業中的失敗例子進行分析,并形成經驗積累,可為今后改善工作提供所需的資料。
2015年共實施油井解堵49井次,措施有效率達到100%,累計增產原油17233噸,天然氣306.4萬方。
典型井例:歐37-62-28井2014年10月補層合采,初期日產油5.9t,日產液6.1m3,日產氣399m3,2015年1月產量下降,日產油1.5t,日產液1.6m3,日產氣360m3。該井滲透率較低,在生產過程中,結蠟較為嚴重,容易對地層造成有機堵塞。通過該井生產情況分析,該井具備一定的開發潛力和增產空間,因此于2015年3月對該井實施了化學解堵措施,措施后日產油6.1t,日產液6.8m3,日產氣700m3。截止目前共生產378天,已累計增產原油964.4噸,氣12.2萬方,措施效果非常明顯。
(1)化學解堵施工工序上,采用了下完泵管及抽油桿后實施解堵措施的方式,通過優化單井處理劑用量以及施工工藝參數,降低措施投入,實現降本增效。
(2)科學制定解堵措施優化對策,針對性實施解堵技術,達到解除堵塞保護油層的目的。
(3)通過掌握不同區塊的儲層物性、流體性質及開發狀況,可以準確判斷出區塊堵塞原因,按照“一塊一技一治理,一井一策一方案”六個一原則,有針對性的選取解堵技術,提高油井解堵措施效果。
(1)針對低孔低滲油藏,選用緩速酸解堵技術進行治理;針對中孔中滲油藏,特別是非均質性強,水層發育的油井,選用復合脈沖增產技術進行治理。
(2)針對油田低孔低滲的特點,在以往措施中存在擠化學藥劑壓力高,擠入困難的問題,在解堵措施前進行試劑作業,初步判斷該井擠入壓力,進而采取下步措施。
(3)油田開發至今,地層堵塞原因已不再是單一的。不同油井的堵塞原因、堵塞程度也都不同。通過對措施井的生產情況、儲層物性等分析,動態調整配方體系及注入順序,做到“對癥下藥,藥到病除”。
(4)通過決策優化,科學設計,優化配套工藝,提高措施效果,力爭在油井解堵技術上取得新的創新和突破,為我廠化學解堵技術的精細化應用和規模推廣提供科學依據和技術支持。
張洪彬(1976—),男,中油遼河油田公司興隆臺采油廠工藝研究所主任工程師,從事采油工程工作。
[1]萬仁溥.采油工程手冊[M].北京:石油工業出版社,2003:420-459.
[2]覃峰.石油工程16項采油技術與操作標準是用手冊[M].北京:石油工業出版社,2008:940-1037.