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欧利坨油田缓速解堵技术的应用

2020-10-19孙鹏

石油研究 2020年2期
关键词:砂岩油井

摘要:欧利坨油田作为典型的低渗油田,部分油井常规开采自然产能低。随着油田的开发,油井发生了不同程度的堵塞,从而降低流体在地层中的渗流能力,油井产量递减快,严重制约油田产量。而油藏解堵技术作为解除油气层污染的有效措施,几年来工作量逐年递增,仅从2013年到2016年间,化学解堵措施工作量就由2013年的7口上升到2017年的30口,年增油量也由2013年的1008吨增产到2017年的9489吨,占措施年增油总量的23.9%,成为了工艺所主力的增产措施。虽然经过几年的持续研究与改进,形成了针对低渗透油藏特点的解堵配方体系,但在现场应用中仍出现了不同的问题。2018年明确了影响解堵效果的主要因素,从酸液体系、解堵工艺参数设计等方面研究,强化技术适用性选择,形成了深部解堵工艺技术,在提高措施单井贡献率和有效率上取得了较好的效果。

关键词:砂岩;油井;解堵

1.地质概况

欧利坨油田是典型的高压低渗区块,储层岩性以不等粒砂岩和砾岩为主,其次为细砂岩、中砂岩和粉砂岩,胶结类型以接触式为主,孔隙式次之。储层孔隙度平均为15.70%,渗透率平均为69.76×10-3μm2,碳酸盐含量平均0.82%,泥质含量平均4.23%。属中孔、低渗储层。

欧利坨油田油层物性较差,部分油井常规开采自然产能低,含蜡量平均14.83-23.32%,胶质+沥青质13.75%,堵塞现象严重,影响油井正常生产。

2.伤害因素分析

一、钻井液对储层的伤害:钻井液中固体颗粒对油层的伤害,钻井液液柱的压力和地层压力的差值越大、浸泡时间越长,固体颗粒就会侵入的越远;钻井液滤液对油层的伤害,一是水锁,二是乳化堵塞,三是润湿反转,再有滤液与地层水中的离子作用产生沉淀,粘土与滤液相遇发生膨胀等,其中水锁是主要因素。

二、生产过程中的储层伤害:生产压差过大,使近井地带岩层胶结强度破坏;注水过程中对储层的伤害。

三、本身储层特征:油井投入开发后,由于地层原始的热动力学和化学平衡被打破,导致地层内温度、压力发生变化,地层流体中的盐类溶解度发生变化,从而导致垢片的形成。含蠟量、胶质、沥青质较高,地层温度降低,致使蜡、胶质、沥青质沉积,堵塞液流通道。

针对欧利坨油田油井堵塞现象严重,以往部分井解堵效果差甚至无效的难题,开展新型缓速酸解堵技术研究是十分必要的。可以有效解除近井地带及地层深部的污染,恢复近井和油藏深部渗透性能,有效提高单井产能和稳产有效期,综合提高低渗透油气藏储层的开发经济效益。

3.缓速酸解堵技术研究

解堵剂是解堵作业必不可少的物质基础,其质量的好坏直接关系到解堵作业的成败。通过欧利坨油田地层堵塞的类型,解堵过程中压力的变化,以及对保护地层,提高解堵效果的情况下,我们将酸液体系进行了调整。

2013-2017年实施缓速酸解堵技术,化学解堵剂主要是采油用解堵剂混苯类,该解堵剂主要由有机酸、碳九、OP10以及一些添加剂混合组成。

通过对低渗区块实施的化学解堵进行统计,发现有部分井在施工过程中注入时间较长,注入压力达到19兆帕左右,甚至有个别井有注不进的现象。针对这一问题我们对施工井录取资料中压力变化进行逐井分析和研究,认为混合药剂对炮眼附近的有机质堵塞不能起到针对性的作用,并且药剂注入时间长,对进内管柱会有一定的腐蚀性,因此我们将解堵剂体系进行了调整,按照前置液(有机溶剂)→主体酸液(磷酸、氢氟酸)→顶替液(清水)分配,各种处理液作用如下:

前置液:先注入有机溶剂,溶解油层炮眼附近因蜡、胶质沥青质沉积产生的有机堵,打破第一层屏障,利于后期酸液与储层深部堵塞物充分接触。

主体酸液:注入优选的主体酸液,使酸液能够顺利达到地层深部,工作液进入地层后与地层基质岩石及生成的垢发生反应,扩大孔隙空间和渗流通道及大孔道等高渗透条带,从而提高油井的生产能力,解除地层堵塞,提高地层渗透率。

顶替液:将主体酸液完全替入地层,防止酸液对泵管造成腐蚀。解堵半径的确定:解堵的作用区域主要集中在以井筒为中心的油层近井地带,并且主要以解堵为主,解堵措施的规模应以经济可行且能够最大程度地解除地层堵塞为目的,因此如何确定和设计解堵半径是决定解堵措施效益的一个重要因素。

由图1可见,在2m内,随酸化半径增大,增产倍数增大幅度较大,在酸化半径超过2m后,则曲线变缓,表明增产倍数增大幅度变缓。并通过实验研究表明,机械杂质、粘土、蜡、胶质沥青质等导致的污染,主要集中在井筒周围3m内的范围内,因此确定解堵处理半径为1.5-3m,最终视每口井的孔隙度、渗透率以及堵塞情况确定最终解堵半径。

施工工序的优化:根据解堵井井况,实施不动管柱解堵或动管柱解堵两种方式进行施工。同时对2013-2016年实施的化学解堵井进行统计,发现个别油井存在措施后效果有效期较短,效果不能达到延续的问题,经过分析发现此类解堵井基本采用的下解堵管柱解堵,闷井反应后再起出解堵管的方法施工,但由于抽吸力会造成解堵剂反吐,不能使酸液全部反应,并且不能得到及时的返排。针对这一问题我们将施工工序进行了调整,改为下泵管下杆后实施解堵,闷井后直接挂抽生产,有利于快速返排,避免反应物造成二次污染。

施工排量的优化:在注入过程中我们将排量进行了控制,初期注入有机溶剂时,由于有机溶剂无腐蚀性,我们采用低排量(0.18-0.25m3/min)注入地层,使有机质能够得到有效溶解,疏通炮眼附近的有机质堵塞,再以大排量(0.4-0.6m3/min)的注入方式注入主体酸,使酸液能够顺利达到地层深部,有效解除地层深部堵塞。4.结束语

经过室内实验和现场试验,表明缓速酸酸化解堵技术的优越性,该技术与以往常规酸化解堵技术相比效果明显、避免二次沉淀生成、酸化时间长、穿透距离大等优势,现场实施后取得了比较理想的效果,为老油田增加油井产量,提高区块采收率起到重要的作用。

参考文献:

[1] 陈旺民,李德富,王清平,韩志昌.热气酸解堵技术及其在大庆油田的应用[J].石油钻采工艺,1999。

[2] 李萍,胡玉辉,何长,刘吉武,马宏伟,管允峰.热酸深部解堵剂研究及应用[J].西安石油学院学报(自然科学版),2000。

作者简介

姓名:孙鹏,性别:男,出生年月日:1987年2月13日,毕业日期:2013年6月,毕业院校:西南石油大学,最后学位:硕士研究生,工作单位:兴隆台采油厂工艺研究所。

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