歡西油田注水工藝技術(shù)研究

劉新哲

摘 要：隨著注水區(qū)塊開發(fā)進(jìn)入中后期，大孔道逐漸形成、層間矛盾突出及因水質(zhì)差導(dǎo)致油層堵塞等問題逐漸突顯出來。為有效提高注水區(qū)塊整體開發(fā)效果，開展了一系列注水工藝技術(shù)研究，通過開展一系列技術(shù)研究，注水開發(fā)效果得到有效改善，值得進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：歡西油田；注水開發(fā)；封隔器；多氫酸解堵；調(diào)驅(qū)

1 歡西油田注水開發(fā)基本情況

歡西油田構(gòu)造上位于遼河拗陷西部凹陷西斜坡歡喜嶺油田西部，構(gòu)造面積220km2。注水開發(fā)區(qū)塊共有14個(gè)，其中稀油13個(gè)、稠油1個(gè)。隨著注水區(qū)塊開發(fā)進(jìn)入中后期，大孔道逐漸形成、層間矛盾突出及因水質(zhì)差導(dǎo)致油層堵塞等問題逐漸突顯出來。

2 存在主要問題

2.1 封隔器失效

部分分注井存在井下封隔器失效，影響分注效果，導(dǎo)致重新進(jìn)行作業(yè)下入分注管柱，影響注水時(shí)效及分注效果，導(dǎo)致分注效果差。

2.2 近井地帶堵塞類型復(fù)雜

通過現(xiàn)場調(diào)查，對注水情況進(jìn)行跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)：有些注水井存在注水壓力高注不進(jìn)的情況，因?yàn)榻貛Ф氯愋蛷?fù)雜，導(dǎo)致地層堵塞，部分層位吸水能力差。

2.3 地層非均質(zhì)性強(qiáng)

通過現(xiàn)場調(diào)查，對部分水井的吸水剖面進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：部分注水井存在吸水不均的情況，因滲透率差異及大孔道的形成，層間矛盾突出，僅僅依靠分注已經(jīng)不能有效提高水驅(qū)效果。

3 主要研究內(nèi)容

針對上述問題，我們對封隔器的結(jié)構(gòu)、進(jìn)井地帶堵塞類型以及改善地層非均質(zhì)性方案展開研究。通過一系列的研究工作，從而確定了以下三種改進(jìn)方案。

3.1 新型封隔器的研究與改進(jìn)

新型K344封隔器是擴(kuò)張和壓縮式復(fù)合型封隔器，座封時(shí)液體從中心管縫隙進(jìn)入，推動(dòng)下鋼碗上行，使膠筒被壓縮，此時(shí)液體由中心管上部進(jìn)入，推開凡爾使液體進(jìn)入膠筒內(nèi)，是膠筒擴(kuò)張，當(dāng)內(nèi)壓撤出后，膠筒不再回彈，實(shí)現(xiàn)坐封。

解封時(shí)洗井液從上部過濾套進(jìn)入推動(dòng)解封活塞下行，彈簧被壓縮，凡爾被推開，膠筒內(nèi)的液體從凡爾流入中心管，膠筒回彈封隔器解封，可進(jìn)行洗井作業(yè)或起出管柱。

3.2 新型多氫酸解堵技術(shù)的研究與應(yīng)用

新型多氫酸體系與常用多氫酸體系組成相同、酸化機(jī)理相同。

多氫酸酸液體系的組成為：x%HCl+y%多氫酸+z%氟鹽+添加劑

多氫酸的酸化機(jī)理是在地層中由酸釋放出H+與氟鹽釋放出F-結(jié)合成HF，HF再與礦物反應(yīng)。

由于多氫酸屬于弱酸，H+是逐漸釋放的，所以生成HF的速度就很慢，就可以長時(shí)間維持HF在低濃度的范圍內(nèi)，這樣就可以降低HF與粘土的反應(yīng)速度，減少二次沉淀的產(chǎn)生，提高酸化效果。由于降低酸巖反應(yīng)速率，所以也就能達(dá)到深部酸化的效果。并且多氫酸對酸巖反應(yīng)后產(chǎn)生的多價(jià)金屬離子具有較強(qiáng)的螯合能力，可以將很低濃度的多價(jià)金屬離子螯合于溶液中。其次，多氫酸對溶液中的Ca2+、Na+、K+、NH4+等離子也具有很強(qiáng)的吸附能力，因此，在多氫酸溶液環(huán)境中，這些離子很難與F-、SiF62-、AlF63-形成氟鹽、氟硅酸鹽、氟鋁酸鹽沉淀而堵塞儲(chǔ)層孔道，從而提高酸化效果。

從表1、表2中可以看出，兩種多氫酸離子濃度隨著溫度的增加而呈現(xiàn)上升的趨勢；在溫度高于60℃之后，氫離子濃度隨溫度的變化更加明顯；多氫酸中氫離子摩爾濃度絕對值較高，所測8個(gè)溫度點(diǎn)的在用多氫酸離子濃度平均值達(dá)到13.3881mol/L，而新型多氫酸離子濃度平均值達(dá)到13.6124mol/L。這表明溫度對多氫酸原液的氫離子濃度有顯著影響，尤其是在油藏高溫條件下，多氫酸離子濃度將會(huì)隨著溫度的增加而增大，酸-巖反應(yīng)速度也會(huì)隨著溫度的升高而加快。較高的多氫酸原液的氫離子濃度保證了多氫酸體系中有充足的氫離子與氟鹽反應(yīng)生成氫氟酸。從氫離子摩爾濃度看，新型多氫酸能獲得更好的酸化效果。

3.3 復(fù)合調(diào)驅(qū)技術(shù)的研究與應(yīng)用

通過收集各注水區(qū)塊的油水井動(dòng)靜態(tài)資料，分析評判對水驅(qū)有重大影響的因素，然后用正交實(shí)驗(yàn)對所選因素進(jìn)行優(yōu)選，確定關(guān)鍵參數(shù)，建立完善的調(diào)驅(qū)體系。

復(fù)合調(diào)驅(qū)技術(shù)即通過技術(shù)集成，克服單一技術(shù)的不足、發(fā)揮集成技術(shù)的協(xié)同效應(yīng)，該技術(shù)是將弱凝膠、預(yù)交聯(lián)顆粒、納米微球等三種調(diào)驅(qū)體系進(jìn)行技術(shù)集成，針對不同區(qū)塊油藏特點(diǎn)和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，提高區(qū)塊水驅(qū)治理效果，該技術(shù)是注水油田開發(fā)后期提高注水波及系數(shù)的重要技術(shù)手段。

4 現(xiàn)場應(yīng)用情況

2015年共實(shí)施新型封隔器措施41井次，有效39井次，措施有效率95.1%，實(shí)現(xiàn)增注473842方。實(shí)施多氫酸解堵8井次，有效7井次，措施有效率87.5%，實(shí)現(xiàn)增油1045.7噸，增注27615方。水井調(diào)驅(qū)7井次，增油1576噸。

總體實(shí)現(xiàn)增油2621.7噸，增注501457方，綜合遞減率降到-0.33%，自然遞減率降到9.33%。

5 結(jié)論及建議

（1）新型封隔器為復(fù)合式封隔器，取締了原封隔器針型閥結(jié)構(gòu)，采用雙缸環(huán)形反爾結(jié)構(gòu)，進(jìn)出水通道采用激光割縫，具有防砂功能，封隔器上部采用擴(kuò)張式坐封，下部采用壓縮式坐封，兩種解封方式，使封隔器坐封和解封更容易，有效提高封隔器坐封效果。

（2）多氫酸酸液體系的成功開發(fā)和應(yīng)用，較好地解決了在注水過程中存在較大儲(chǔ)層傷害的技術(shù)難題，有效地降低注水壓力，提高注水效果。

（3）不斷完善復(fù)合調(diào)驅(qū)配方體系研究，針對不同區(qū)塊特點(diǎn)難點(diǎn)選擇合理的配方體系，從而有效改善吸水剖面，提高注水開發(fā)效果。

參考文獻(xiàn)

[1]陳濤，陳亮.低滲透油田注水系統(tǒng)問題探討[J].石油工程建設(shè)，2011.