液流空化儲(chǔ)層改造技術(shù)在XX油田J50H井應(yīng)用分析

萬(wàn)泊宏(中海石油(中國(guó))有限公司秦皇島32-6/渤中作業(yè)公司，天津 300459)

1 J50H井基本情況

1.1 J50H井生產(chǎn)歷史

XX油田J50H井于2019年10月5日投產(chǎn)，采用9-5/8"套管射孔＋5-1/2"優(yōu)質(zhì)篩管礫石充填防砂，下入普合生產(chǎn)管柱，生產(chǎn)層位NmⅡ1油組，油層厚度7.5 m，水平段長(zhǎng)度392 m，下入機(jī)組參數(shù)：泵排量800 m3/d，揚(yáng)程1000 m，啟井前壓力計(jì)處?kù)o壓7.85 MPa，投產(chǎn)初期日產(chǎn)液24.3 m3/d，日產(chǎn)油24 m3/d，含水1.2%，流壓2.6 MPa。隨著逐步提頻生產(chǎn)，產(chǎn)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(kāi)始間歇環(huán)空補(bǔ)水生產(chǎn)，10月22日關(guān)井進(jìn)行壓恢測(cè)試，壓力上升緩慢。截止2020年3月11日，累產(chǎn)液0.7×104m3，累產(chǎn)油0.11×104m3。

1.2 J50H井存在問(wèn)題

和同層位生產(chǎn)的周邊井比較J50H井存在產(chǎn)量低、生產(chǎn)流壓低、井筒壓力恢復(fù)慢的情況。投產(chǎn)后一直產(chǎn)液量低靠環(huán)空補(bǔ)水維持生產(chǎn)，和周圍油井差距較大。該井實(shí)鉆解釋水平段有88 m差油層，但射孔均未射開(kāi)生產(chǎn)。測(cè)試地層壓力值與周邊老井結(jié)果一致，均低于原始地層壓力，儲(chǔ)層連通性落實(shí)，與主體區(qū)連通好，處于同一油水系統(tǒng)。投產(chǎn)后一直產(chǎn)液量低、生產(chǎn)壓差大，靠環(huán)空補(bǔ)水維持生產(chǎn)，對(duì)比周圍同層位鄰井產(chǎn)液量相差較大，周邊兩口井日產(chǎn)液分別為577 m3/d、779 m3/d，計(jì)算該層比采液指數(shù)分別為12.3 m3/(d·MPa·m)、54 m3/(d·MPa·m)，而J50H井實(shí)際日產(chǎn)液只有25 m3/d，計(jì)算的實(shí)際比采液指數(shù)為0.7 m3/(d·MPa·m)，明顯低于兩口鄰井。另外，該井2019年10月進(jìn)行壓恢測(cè)試，壓力上升趨勢(shì)緩慢，壓力恢復(fù)至7.16 MPa(1116.7 m)。該井為水平生產(chǎn)井，構(gòu)造位置相對(duì)平緩、儲(chǔ)層較厚、水平段較長(zhǎng)，與實(shí)際生產(chǎn)狀況明顯不符。周圍注水井2020年1月1啟井注水，該井未見(jiàn)明顯動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

地層對(duì)比結(jié)果表明，該井所鉆遇油層內(nèi)部由兩層物性?shī)A層分隔，可以細(xì)分為小層(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，鉆井、錄井、測(cè)井資料顯示這兩夾層為泥質(zhì)含量較高的低滲物性?shī)A層，對(duì)原油的流動(dòng)具有一定的遮擋作用。本油層的主力產(chǎn)層為Ⅰ號(hào)夾層以下的中下部油層段。而J50H井大部分井段在Ⅰ號(hào)夾層的上部低產(chǎn)層中，夾層阻擋了主力層段的油流向井筒。同時(shí)J50H井測(cè)壓力為7.16 MPa(1116.7 m)，明顯低于原始地層。鉆井時(shí)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(guò)程中也存在完井液的漏失對(duì)地層可能造成污染。

2 液流空化技術(shù)介紹

液流空化儲(chǔ)層改造技術(shù)，是利用液流空化機(jī)理，將空化器通過(guò)油管下至需要處理的井下油層位置，通過(guò)地面泵車將高速液流從油管泵入，高速液流通過(guò)空化器產(chǎn)生空化作用，釋放出強(qiáng)大的液體內(nèi)部能量產(chǎn)生激波，激波在儲(chǔ)層中傳播誘發(fā)多級(jí)空化，貫通和制造大量的微裂縫，改變微觀孔隙結(jié)構(gòu)，疏通孔喉通道，提升儲(chǔ)層的滲流能力，達(dá)到增產(chǎn)增注的效果。其空化作用的原理是液體空化核形成、發(fā)展和潰滅的物理過(guò)程，液流空化作用瞬間所產(chǎn)生的分子鍵爆裂，釋放出了液體分子鍵內(nèi)部的強(qiáng)大能量。現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)空化器催生了空化核，空化核爆裂引起沖擊波，沖擊波在儲(chǔ)層中傳導(dǎo)激發(fā)產(chǎn)生多級(jí)空化，如此循環(huán)往復(fù)，貫通儲(chǔ)層孔吼及微裂縫。其作業(yè)過(guò)程中，空化器產(chǎn)生的沖擊波波頻達(dá)400～600 Hz/s，作用半徑可達(dá)300～500 m。

液流空化儲(chǔ)層改造技術(shù)具有定點(diǎn)改造、深部改造、儲(chǔ)層傷害小、綠色環(huán)保、有效期長(zhǎng)，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)[1]。

3 工藝方案設(shè)計(jì)

3.1 改造井段的布點(diǎn)選擇

3.1.1 改造布點(diǎn)原則

(1)改造點(diǎn)對(duì)儲(chǔ)層連通有利(依據(jù)測(cè)井曲線)。(2)改造點(diǎn)無(wú)套管、盲管等非滲流管柱(具有和地層溝通通道)。(3)改造點(diǎn)具有整體協(xié)同效應(yīng)。

3.1.2 綜合考慮J50H井情況

結(jié)合測(cè)井、完井等資料，根據(jù)地質(zhì)問(wèn)題分析，J50H井液流空化儲(chǔ)層改造布點(diǎn)方案如表1所示。

表1 J50H井液流空化儲(chǔ)層改造布點(diǎn)方案

3.2 施工參數(shù)

(1)泵注排量：2.2～2.6 m3/min；(空化作業(yè)泵注排量)(2)注液方式：油管正循環(huán)；(3)施工壓力：施工最大泵注壓力≤32 MPa。(4)單點(diǎn)空化作用時(shí)間：0.5～1.5 h，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)。(5)油管使用性能參數(shù)。油管使用性能參數(shù)如表2所示。

表2 油管使用性能參數(shù)

3.3 施工工藝流程及設(shè)備參數(shù)

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(shè)備參數(shù)

施工設(shè)備參數(shù)如表3所示。

表3 設(shè)備參數(shù)

4 項(xiàng)目實(shí)施效果分析

4.1 施工完成情況

J50H井液流空化儲(chǔ)層改造原施工設(shè)計(jì)共計(jì)改造51個(gè)點(diǎn)，由于受其它作業(yè)影響，最終施工共計(jì)35個(gè)點(diǎn)，方案完成率68.6%，改造水平段長(zhǎng)為236 m(1 684～1 920 m)，占本井水平生產(chǎn)段的77.8%。

4.2 儲(chǔ)層改造效果

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

圖2 J50H生產(chǎn)曲線圖

5 結(jié)語(yǔ)

液流空化儲(chǔ)層改造技術(shù)在XX油田J50H井的應(yīng)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(jī)堵塞，并改造了儲(chǔ)層，提升了儲(chǔ)層滲流能力，達(dá)到了油井增產(chǎn)效果?？傊?，液流空化技術(shù)是一種新型物理改造儲(chǔ)層的方式，在改造地層的過(guò)程中，不會(huì)對(duì)地層造成污染和其他二次傷害，能有效保護(hù)儲(chǔ)層。