基于產(chǎn)能評價方法優(yōu)選油井解堵方式在P油田的應(yīng)用

郭培培,劉 軍,張博文,陳 楠，李亦白

(中海石油(中國)有限公司蓬勃作業(yè)公司，天津 300452)

P油田經(jīng)過多年注水開發(fā),儲層黏土礦物遇水極易水化膨脹，導(dǎo)致喉道變窄，甚至堵塞喉道，造成油井產(chǎn)液量下降。油井解堵是油田增產(chǎn)、改善開發(fā)效果的主要手段[1-2]。常規(guī)酸化治理低效井,雖然解堵效果顯著,但存在作業(yè)工期長、返排液影響流程及注水等缺點。近年來，油田開始實施螯合解堵體系，該工藝針對鈣鎂垢等無機垢的處理，緩速體系，低返排要求，可實現(xiàn)返排殘酸進入平臺流程就地、高效地處理，從根本上解決了油井解堵后返排液對于流程影響嚴重問題[3-4]。油田已實施多井次螯合解堵井，解堵效果優(yōu)劣參半(見表1) ，螯合解堵更適合生產(chǎn)過程中微粒運移造成的污染，優(yōu)化解堵方式遇新挑戰(zhàn)。面對待解堵井數(shù)多，酸化船資源有限等矛盾，有效評價解堵井潛力，優(yōu)化解堵井實施順序及確定解堵方式很有必要。本文提供一種提高油井解堵增產(chǎn)有效率的方法，為同類型海上油田優(yōu)選解堵方式提供借鑒。

1 建立產(chǎn)能計算表

在油田開發(fā)過程中，油氣儲層的生產(chǎn)能力受到諸多因素的影響，所以產(chǎn)能是各種影響因素的綜合反映[5]，是各種影響因素之間在互相制約過程中達到的某種動態(tài)平衡[6]。油井的產(chǎn)量隨生產(chǎn)條件而變化，在特定生產(chǎn)條件下的油井產(chǎn)量定義為油井的產(chǎn)能[7]。產(chǎn)能評價方法多樣，本次研究基于地質(zhì)靜態(tài)(包括射孔厚度、滲透率)和動態(tài)資料(包括原油黏度、體積系數(shù)、地層壓力等)，根據(jù)達西定律，以平面徑向流方程為基礎(chǔ)，綜合考慮油、水相滲流規(guī)律，基于黏度、滲透率和飽和度[8]計算各層及整井產(chǎn)量，使其符合投產(chǎn)初期和目前實際產(chǎn)量情況。

徑向流產(chǎn)量公式:

(1)

海上油田一般采用多層合采的開發(fā)方式，由于層間非均質(zhì)性強，層間干擾現(xiàn)象嚴重[9-10]，層間干擾系數(shù)難以確定，為消除層間干擾系數(shù)影響，集合所有參數(shù)在表1。給定0～1之間層間干擾系數(shù)，得出每個干擾系數(shù)下的反算地層表皮系數(shù)。見表2。

2 確定生產(chǎn)井污染表征參數(shù)

表皮系數(shù)是表征儲層污染的重要參數(shù)，研究表皮系數(shù)對油氣井產(chǎn)能的影響就顯得尤為突出[11]。 表皮系數(shù)包括鉆井、 完井液對近井地帶的儲層污染與堵塞的影響[12]。本文引入相對表皮和相對表皮變化率概念。通過相對表皮概念，消除鉆完井作業(yè)污染影響，表征生產(chǎn)過程中表皮增加幅度，建立解堵優(yōu)先級表征指數(shù)，確定解堵候選井作業(yè)優(yōu)先級及解堵方式。

表1 P油田螯合解堵井統(tǒng)計表

表2 產(chǎn)能計算參數(shù)表

2.1 相對表皮ΔSn及相對表皮變化率S視定義

相對表皮ΔSn表征初期投產(chǎn)后到目前生產(chǎn)過程中造成的相對污染大小。相對表皮變化率S視=(ΔS1-ΔSn)/(S初1-S初n)表征初期投產(chǎn)后到目前生產(chǎn)過程中造成的相對污染與投產(chǎn)初期本身污染的比值。

ΔSn值越大，表示生產(chǎn)過程中污染越大，越適合螯合解堵。若S視>1,表明生產(chǎn)過程的污染大于鉆完井作業(yè)期間污染可能性較大;若S視<1，表明生產(chǎn)過程的污染小于鉆完井作業(yè)期間污染可能性較大。

2.2 算例分析

例如,P1井，其生產(chǎn)動態(tài)曲線(圖1)顯示該井投產(chǎn)后產(chǎn)量遞減較大。相對表皮ΔSn及相對表皮變化率S視的完整計算過程如下：

①給定0～1之間層間干擾系數(shù)F；

②根據(jù)該井實測的初期和目前生產(chǎn)狀態(tài)的產(chǎn)量、含水、壓差，通過產(chǎn)能計算表反算出不同層間干擾系數(shù)下的地層表皮S初n和S目前n(表3和表4)；

③計算不同干擾系數(shù)0～1之間的相對表皮ΔSn=S目前n-S初n，計算相對表皮變化率S視=(ΔS1-ΔSn)/(S初1-S初n)(表4)；

圖1 P1井生產(chǎn)動態(tài)

表3 P1初期和目前生產(chǎn)情況對比

表4 P1井層間干擾系數(shù)與表皮變化

④形成給定層間干擾系數(shù)0～1之間與相對表皮ΔSn圖版(圖2)以及與相對表皮變化率S視曲線(圖3)。

圖2 P1井層間干擾系數(shù)與相對表皮ΔSn

圖3 P1井層間干擾系數(shù)與相對表皮變化率

基于此方法，將所有樣本井制作成相應(yīng)的不同干擾系數(shù)與相對表皮及相對表皮變化率圖版(圖4、圖5)，同一干擾系數(shù)下，相對表皮ΔSn越大，表明螯合解堵效果更好。相對表皮變化率S視>1說明生產(chǎn)過程中污染大于鉆完井污染，實施螯合解堵可靠性更高。

圖4 不同干擾系數(shù)下的相對表皮圖板

圖5 不同干擾系數(shù)下的相對表皮變化率圖板

3 現(xiàn)場應(yīng)用

選取壓裂礫石充填井8口，利用該方法，制作解堵候選井在不同干擾系數(shù)下與表皮變化量圖版，結(jié)合油田干擾系數(shù)范圍，確定候選井解堵優(yōu)先順序。根據(jù)相關(guān)研究，干擾系數(shù)基本在0.6～0.7，此8口壓裂礫石充填井，在干擾系數(shù)為0.6時，計算相對表皮ΔSn和相對表皮變化率S視，綜合對比結(jié)果(表5)，判定生產(chǎn)過程中污染占主導(dǎo)井，推薦采取螯合解堵工藝措施，推薦順序P1→P3→P2→P5→P4。

應(yīng)用該方法，篩選出解堵井3口，利用非酸解堵取得較好效果，平均單井初期日增油 25 m3/d(圖6,表6)，累積增油0.57萬m3(表6) 。

表5 生產(chǎn)井污染因子統(tǒng)計表

表6 P油田非酸解堵效果統(tǒng)計

圖6 P1井生產(chǎn)曲線

4 結(jié)論與認識

1)根據(jù)目前已實施非酸解堵井的效果判斷，非酸解堵針對生產(chǎn)動態(tài)過程中造成的污染解除效果明顯，但針對鉆完井作業(yè)中的污染解除效果相對較差。

2)根據(jù)產(chǎn)能評價方法，利用干擾系數(shù)與表皮系數(shù)變量擬合產(chǎn)量，繪制了不同干擾系數(shù)相對表皮圖版和不同干擾相對表皮變化率圖版，用來判斷油井生產(chǎn)過程中污染程度，并首次提出造成污染的量化指標。

3)不同干擾系數(shù)相對表皮圖版可用于判斷解堵候選井解堵優(yōu)先順序，可提高解堵效率，盡早安排污染程度較高的井，增加年措施增油。

4)不同干擾系數(shù)相對表皮變化率模板，可用于判斷采取非酸解堵的可行性。數(shù)值越大(至少>1)，生產(chǎn)過程中污染占主導(dǎo)可能性較大，如果在油井酸化作業(yè)窗口緊張的情況下，采取非酸解堵也能取得較好的效果。