注水井連續液動解堵效果及對多輪次酸化影響

孫鵬飛，杜 勛，榮新明，劉 洋，吳 廣，王冠華

（中海油田服務股份有限公司油田生產事業部，天津 300459）

注水是油田高效開發生產的重要方式，但是隨著開發的持續進行，注入水中的懸浮顆粒、懸浮污油等各種有機和無機雜質會對儲層造成不同程度的污染，最終導致注入壓力升高，注水量逐漸減少[1]。常見的注水井解堵增注技術有物理法和化學法兩類，物理法解堵作為一種綠色環保的技術，應用越來越廣泛[2]。連續液動解堵技術作為物理法解堵增注技術之一，2017－2018年在渤海某油田現場應用9 井次，本文詳細統計分析連續液動解堵措施效果及其對多輪次常規酸化解堵效果的影響。

1 連續液動解堵工藝簡介

連續液動解堵技術是通過在井口安裝能量發生器向井筒內補液憋壓（5～15 MPa），然后通過主控箱控制井口能量發生裝置瞬間（0.1～0.3 s）釋放井筒內高壓形成負壓，而后再快速憋壓，反復進行上述過程[3，4]。利用憋壓過程產生沖擊波（沖擊功率107 W 級）對近井地帶的堵塞物進行水力沖擊，使其從地層孔隙喉道中松動脫離。同時利用周期性正負壓差變化產生諧振波使井筒內液柱上下晃動，對井筒及井底污染物進行水力振蕩，在周期性的負壓環境（每分鐘12～20 次）下污染物會隨井筒內液體返排到地面[5]，從而實現解堵的目的。相比于水力壓裂、水力振蕩、低頻壓力脈沖、井下超聲波等物理法解堵技術[6，7]，連續液動解堵技術具有設備少、體積小、無需動管柱、成本低、工藝簡單等優點（見圖1）。

圖1 連續液動解堵施工工藝流程

2 連續液動解堵現場應用效果

通常采用視吸水指數N 來評價注水井的注入能力，即注水井的注水量與井口注水壓力之比[8]，單位為立方米每兆帕天（m3/（MPa·d））。對于海上油田，一般采用視吸水指數初增倍數NN 來評價注水井的解堵措施效果，即與作業前相比，作業后最初10 d 視吸水指數增長倍數[9]，按公式（1）計算：

式中：QW1－注水井作業前正常注水情況下最后10 d 的日均注水量，m3；QW2－作業后恢復注水初期10 d的注水井日均注水量，m3；P1－注水井作業前正常注水情況下最后10 d 的日均井口注入壓力，MPa；P2－作業后恢復注水初期10 d 的日均井口注入壓力，MPa。

該油田9 井次連續液動解堵作業措施效果統計（見表1），解堵前后視吸水指數及視吸水指數初增倍數（見圖2）。

其中8 口井措施后具有解堵增注效果，此8 口井措施后平均視吸水指數初增倍數為0.53，平均有效期46.25 d，平均累增注量為3 782.66 m3，平均日增注量為106.29 m3，B02 井措施后無解堵增注效果。

由上述數據可知該油田注水井在實施連續液動解堵后初期日注水量和視吸水指數增幅明顯，解堵效果顯著，但解堵有效期較短。分析其原因在于，連續液動解堵是利用周期性的水力沖擊及振蕩產生正負壓差，使孔喉中的堵塞物脫落剝離隨井筒內液體返排到地面。施工結束后部分堵塞物沒有被液流攜帶出井筒，在恢復注水時重新進入地層，造成運移堵塞，導致解堵有效期較短。此外由于該油田砂巖儲層埋深淺，成巖作用較弱，膠結疏松，高強度的水力沖擊振蕩產生的沖擊波強度過高，儲層存在出砂風險。由于B02 井歷史上存在井筒出砂現象，側面驗證了上述分析。

3 連續液動解堵對多輪次酸化解堵效果影響

由上述分析可知連續液動解堵有效期較短，因此僅對比分析在注水井多輪次酸化解堵作業中，實施連續液動解堵前后相鄰兩次的常規酸化解堵效果，具體統計結果（見表2）。

表2 連續液動解堵前后兩次酸化解堵效果統計

3.1 連續液動解堵對多輪次酸化后視吸水指數的影響

對比實施連續液動解堵前后兩次酸化后視吸水指數數據（見圖3），發現7 口井后次酸化后視吸水指數較前次有所增加，增幅1.1～82.18 m3/（MPa·d），平均增加24.17 m3/（MPa·d），2 口井后次酸化后視吸水指數較前次明顯降低，降幅分別為45.46 m3/（MPa·d）和82.09 m3/（MPa·d）。連續液動解堵與后次酸化時間間隔越短（75 d 內），則后次酸化后視吸水指數較前次增幅越大（見圖4）。

圖3 連續液動解堵前后兩次酸化后視吸水指數對比

圖4 連續液動解堵與后次酸化時間間隔對酸化后視吸水指數的影響

3.2 連續液動解堵對多輪次酸化后有效期的影響

對于注水井，在相同工作制度下作業后日注水量連續大于作業前的日注水量的天數即為有效期。實施連續液動解堵前后兩次酸化后有效期變化（見圖5），其中5 口井后次酸化后有效期較前次有所提升，增幅8～30 d，4 口井后次酸化后有效期較前次明顯降低，降幅1～8 d。連續液動解堵與后次酸化時間間隔越短（75 d 內）（見圖6），則后次酸化有效期較前次增幅越大（B27 井后次酸化無增注量，此處不做討論）。

圖5 連續液動解堵前后兩次酸化有效期對比

圖6 連續液動解堵與后次酸化措施時間間隔對酸化有效期的影響

4 結論及建議

（1）統計分析了渤海某油田9 井次連續液動解堵措施效果，其中8 口井有效，措施后平均視吸水指數初增倍數為0.53，平均有效期46.25 d，平均累增注量為3 782.66 m3，平均日增注量為106.29 m3。

（2）連續液動解堵與后次酸化時間間隔越短，則后次酸化后視吸水指數和有效期較前次增幅越大，可盡量縮短其作業間隔（＜75 d）以提升解堵效果。

（3）建議考慮采用低濃度酸液體系作為連續液動流體，將物理法與化學法解堵相結合形成海上油田復合協同解堵增注技術，兼顧兩者優點，以達到更加有效、更加經濟環保的目的。