低成本修井液保護儲層技術

摘要：為保護儲層，油田應用密度在1.3～1.4g/cm3修井液時，一般采用甲酸鹽體系，費用較高。為節約成本，高壓井修井作業采用高密度“鹵水”壓井，但是對油層污染嚴重，產量恢復率只有60%。通過污染機理和作業工況分析，研究應用一種新型“低密度兩段式”工藝技術。該技術依據油層特征，配制10～15m3的低密度油保液，配合高密度鹵水進行修井作業。通過降低油層保護液的用量，大幅度降低了高壓修井作業油層保護成本。

關鍵詞：油層保護；污染；修井液；壓井液；結垢；鹵水

大港油田采油三廠后期作業過程污染比較嚴重。2008年（1～7月份）470井次油井作業，作業后產量恢復期在5天以上的占到41.7%，產量未恢復的占16.3%。一些高壓油井修井作業，為節約成本，常常采用密度在1.3 g/cm3～1.4g/cm3“鹵水”壓井。由于結垢等損害，造成作業井的產量恢復周期較長，往往恢復率低于60%的，給油田造成較大的經濟損失；對于這類問題的解決，國內外通常采用配制專業的修井液來保護油氣層，但成本較高，對于平均單井產量低于5t/d的老油田來說，規模應用存在嚴重經濟適應性問題。因此，技術人員圍繞降成本的目標，結合地質和工程兩方面分析，成功研究出一種新的工藝技術，并在在現場應用成功，為油田低成本科學開發提供了技術借鑒。

一、油層特征及損害機理分析

段六撥、王官屯高壓區塊油層，低滲、高礦化度、高泥質含量。平均滲透率在15-50×10-3μm2之間，平均泥質含量12.4%，易產生水敏及水鎖雙重疊加損害，水敏性指數多在0.7～0.8，水敏性強。地層水型有CaCL2型也有NaHCO3型，礦化度高達20000ppm～40000ppm之間。高壓油井修井作業采用的“鹵水”，其密度在1.3 g/cm3～1.4g/cm3之間。主要成分為氯化鈣、氯化鎂、氯化鈉等，并含有鐵銹、粘土等雜質。由于鹵水中Ca2+、Mg2+、SO42-等離子含量異常高容易與高礦化度油層生成CaCO3、CaSO4等沉淀，造成結垢損害。實踐發現，這種損害一旦發生，損害程度往往十分嚴重。如G29-70，作業前本來有8t/d左右產油量，修井時直接用密度1.35 g/cm3鹵水壓井，作業后產油不到1t/d，長達2個月沒有恢復產量，井被壓死了。

二、新技術原理

對于高壓井作業，修井液密度一般在1.3 g/cm3～1.4g/cm3之間，才能保持整個井筒的壓力平衡。如果在井筒下部注入低密度油層保護液，由于密度差原因容易造成油保液污染、液柱壓力下降壓力等問題。因此，將井筒和地層看成一個大的“U型管”，在“U型管”的底部（近井壁油層內）注入少量的低密度液體（為節約成本，一般小于1.05g/cm3），對壓力系統的的影響就減少。作業前根據地層的敏感性，事先針對性的對擠入油層的保護液體進行處理，使其成為具有防垢、防膨、減輕水鎖等功能的油層保護液，可以變被動傷害為主動保護。同時，又巧妙的隔離開壓井液和地層流體的直接接觸，最大程度減輕鹵水修井液由于不配伍造成的油層損害。

此外，修井液成本主要與密度、用量有關。該技術油保液密度低，在1.02 g/cm3～1.03g/cm3之間；而且用量少，在10 m3～15m3之間。因此，該工藝技術相比配制專業油層保護液，成本大幅度降低。

三、油層保護工藝技術要點

1.鹵水質量要求

鹵水用量根據現場具體情況，在空井筒容積基礎上附加30%～50%。使用前，添加適當絮凝劑，充分沉淀，靜置24h以上。裝車時要抽取上部清液，盡可能保證鹵水的潔凈。

2.油層保護液質量要求

油層保護液用量按照處理地層半徑1m～1.5m設計。油層保護液密度在經濟條件允許的情況下與鹵水密度越接近越好。但為節約成本，密度也可以為1.02g/cm3。采用生活用水作為基液配制。根據油層特性，添加防膨劑、阻垢劑、防水鎖劑。主要性能如表1：

3.反循環壓井施工要點

1）按照設計配置準備好油層保護液，按要求準備好鹵水壓井液。根據井下管柱情況，計算好分步擠、注程序和用量；

2）剛開始從套管擠注油層保護液時，要打開油管出口，以減少井筒工作液回流到油層的量；

3）當油層保護液達到油管底部位置時，關閉油管出口，繼續頂替，根據計算量將油層保護液擠入油層。油層保護液擠入完畢，緩慢打開油管出口，采用鹵水進行反循環壓井。

四、應用情況

截止目前，該工藝技術在采油三廠成功應用3口井，平均恢復期2天。兩口應用井舉例簡介如下：

G18-21井是一口檢泵作業井。儲層深度2712.02m～2882.82m，孔隙度16.5%，滲透率56×10-3um2，泥質含量17.6%。作業前日產油2.58t，水31 m3。采用該技術配制15 m3油層保護液，及1.35 g/cm3液鈣壓井液110 m3（2次壓井）進行檢泵作業10天后開井，1天后日產液29 m3，油2.98t，第二天日產液28 m3，油3.5t。

G33-73井是一口下泵提液作業井。儲層深度2320.9 m～2336.9m，孔隙度20.38%，滲透率15～174×10-3um2，泥質含量9.91%。作業前日產油0.9噸，水20.04方。采用該技術配制12 m3密度1.02 g/cm3油層保護液、60 m3密度1.30g/cm3液鈣壓井作業12天。作業后2天液量達到115 m3/d，產油達到5.0t/d。

五、結論

1）采油三廠壓井液用鹵水，由于其中Ca2+、Mg2+、SO42-等離子含量高，壓井作業容易引起油層污染。而且，一旦不配伍造成沉淀結垢堵塞，污染程度十分嚴重，產量恢復率低于50%；

2）新的工藝技術降低了油層保護液密度、用量，實現了高壓井作業低成本保護油層。由于油層保護液用量少，要正確計算，精心施工，以保證油層保護液準確到達預定位置；

3）該技術在海水、污水洗、壓井作業中可以參考應用。不過，要根據實際井況和井控條件優化，保證施工安全。

作者簡介：尤秋彥，工程師。1989年畢業于大港油田石油工程技術學院，主要從事鉆井液完井液、修井液以及油層保護技術研究及應用。現為大港油田石油工程研究院油層保護技術服務。

（作者單位：大港油田鉆采工藝研究院）