液流空化儲層改造技術在XX油田J50H井應用分析

萬泊宏(中海石油(中國)有限公司秦皇島32-6/渤中作業公司，天津 300459)

1 J50H井基本情況

1.1 J50H井生產歷史

XX油田J50H井于2019年10月5日投產，采用9-5/8"套管射孔＋5-1/2"優質篩管礫石充填防砂，下入普合生產管柱，生產層位NmⅡ1油組，油層厚度7.5 m，水平段長度392 m，下入機組參數：泵排量800 m3/d，揚程1000 m，啟井前壓力計處靜壓7.85 MPa，投產初期日產液24.3 m3/d，日產油24 m3/d，含水1.2%，流壓2.6 MPa。隨著逐步提頻生產，產液量、流壓反而逐步下降，2019年10月11日液量降至18方。2019年10月12日開始間歇環空補水生產，10月22日關井進行壓恢測試，壓力上升緩慢。截止2020年3月11日，累產液0.7×104m3，累產油0.11×104m3。

1.2 J50H井存在問題

和同層位生產的周邊井比較J50H井存在產量低、生產流壓低、井筒壓力恢復慢的情況。投產后一直產液量低靠環空補水維持生產，和周圍油井差距較大。該井實鉆解釋水平段有88 m差油層，但射孔均未射開生產。測試地層壓力值與周邊老井結果一致，均低于原始地層壓力，儲層連通性落實，與主體區連通好，處于同一油水系統。投產后一直產液量低、生產壓差大，靠環空補水維持生產，對比周圍同層位鄰井產液量相差較大，周邊兩口井日產液分別為577 m3/d、779 m3/d，計算該層比采液指數分別為12.3 m3/(d·MPa·m)、54 m3/(d·MPa·m)，而J50H井實際日產液只有25 m3/d，計算的實際比采液指數為0.7 m3/(d·MPa·m)，明顯低于兩口鄰井。另外，該井2019年10月進行壓恢測試，壓力上升趨勢緩慢，壓力恢復至7.16 MPa(1116.7 m)。該井為水平生產井，構造位置相對平緩、儲層較厚、水平段較長，與實際生產狀況明顯不符。周圍注水井2020年1月1啟井注水，該井未見明顯動態響應。

地層對比結果表明，該井所鉆遇油層內部由兩層物性夾層分隔，可以細分為小層(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，鉆井、錄井、測井資料顯示這兩夾層為泥質含量較高的低滲物性夾層，對原油的流動具有一定的遮擋作用。本油層的主力產層為Ⅰ號夾層以下的中下部油層段。而J50H井大部分井段在Ⅰ號夾層的上部低產層中，夾層阻擋了主力層段的油流向井筒。同時J50H井測壓力為7.16 MPa(1116.7 m)，明顯低于原始地層。鉆井時泥漿密度1.15 g/cm3，存在泥漿漏失，造成一定程度的地層污染；完井過程中也存在完井液的漏失對地層可能造成污染。

2 液流空化技術介紹

液流空化儲層改造技術，是利用液流空化機理，將空化器通過油管下至需要處理的井下油層位置，通過地面泵車將高速液流從油管泵入，高速液流通過空化器產生空化作用，釋放出強大的液體內部能量產生激波，激波在儲層中傳播誘發多級空化，貫通和制造大量的微裂縫，改變微觀孔隙結構，疏通孔喉通道，提升儲層的滲流能力，達到增產增注的效果。其空化作用的原理是液體空化核形成、發展和潰滅的物理過程，液流空化作用瞬間所產生的分子鍵爆裂，釋放出了液體分子鍵內部的強大能量。現場作業時空化器催生了空化核，空化核爆裂引起沖擊波，沖擊波在儲層中傳導激發產生多級空化，如此循環往復，貫通儲層孔吼及微裂縫。其作業過程中，空化器產生的沖擊波波頻達400～600 Hz/s，作用半徑可達300～500 m。

液流空化儲層改造技術具有定點改造、深部改造、儲層傷害小、綠色環保、有效期長，適用范圍廣等優點[1]。

3 工藝方案設計

3.1 改造井段的布點選擇

3.1.1 改造布點原則

(1)改造點對儲層連通有利(依據測井曲線)。(2)改造點無套管、盲管等非滲流管柱(具有和地層溝通通道)。(3)改造點具有整體協同效應。

3.1.2 綜合考慮J50H井情況

結合測井、完井等資料，根據地質問題分析，J50H井液流空化儲層改造布點方案如表1所示。

表1 J50H井液流空化儲層改造布點方案

3.2 施工參數

(1)泵注排量：2.2～2.6 m3/min；(空化作業泵注排量)(2)注液方式：油管正循環；(3)施工壓力：施工最大泵注壓力≤32 MPa。(4)單點空化作用時間：0.5～1.5 h，根據現場作業情況現場調節。(5)油管使用性能參數。油管使用性能參數如表2所示。

表2 油管使用性能參數

3.3 施工工藝流程及設備參數

3.3.1 施工工藝流程

施工工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程

3.3.2 施工設備參數

施工設備參數如表3所示。

表3 設備參數

4 項目實施效果分析

4.1 施工完成情況

J50H井液流空化儲層改造原施工設計共計改造51個點，由于受其它作業影響，最終施工共計35個點，方案完成率68.6%，改造水平段長為236 m(1 684～1 920 m)，占本井水平生產段的77.8%。

4.2 儲層改造效果

J50H井改造完成啟井后，排水期產液量較高，見油后產液量回落，日產液基本穩定在95方，日產油23方，含水75%，流壓3.14 MPa(如圖2所示)，較改造前補液生產，產液產油量都明顯改善，措施前日產油9.6方，產液增加4倍，產油增加2倍多，含水保持下降趨勢。從目前改造的效果看，改造段下部油層和井筒已經建立滲流通道，可以正常生產，后期周圍注水井可以結合生產需求增加配注量，以保證地層能量的補充，增加J50H井方向的供液能力。

圖2 J50H生產曲線圖

5 結語

液流空化儲層改造技術在XX油田J50H井的應用，合理地制定了工藝措施方案，有效地清除了近井地帶的有機堵塞，并改造了儲層，提升了儲層滲流能力，達到了油井增產效果。總之，液流空化技術是一種新型物理改造儲層的方式，在改造地層的過程中，不會對地層造成污染和其他二次傷害，能有效保護儲層。