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低渗透油田油层解堵技术分析

2020-11-30李辉郝毅

科学与信息化 2020年30期
关键词:低渗透措施

李辉 郝毅

摘 要 低渗透油藏的开发一直以来都是比较困难的问题,近年来,随着石油坍塌程度加深,以及油田开发技术的不断进步。低渗透油田的开发越来越受到国家的重视。就目前来看,低渗透油层的有机伤害主要分为:水敏损害,水锁损害以及固体堵塞损害。本文主要对低渗透油田油层堵塞的原因和低渗透油田油层解堵技术机理进行了阐述,以供参考。

关键词 低渗透;损害;措施

延长油田绝大多数油藏属于低渗、特低渗油藏,普遍具有低孔隙度、低渗透率的特性,而在钻井、固井及完井等过程中,注水井常常难免遭到污染,加上由于油藏渗透性差,水井多要经过压裂改造才能获得良好的注入性,在这些措施作业时,又经常会造成近井地带的污染,使得油层渗透率降低,注入能力下降,甚至出现注不进的现象,严重影响注水规划部署和注水开发效果。通常,注水井常见污染因素有:回注水中的悬浮物、乳化油、细菌;无机垢沉淀、黏土矿物膨胀、颗粒运移;多次酸化造成的水井近区过度溶蚀、地层骨架被破坏;缓蚀剂阳离子吸附、残酸二次沉淀物;压裂液残渣及调驱剂残余物等。另外,致密低渗储层还易产生水锁伤害,常规酸化解堵技术酸岩反应速率高,处理半径小,而且多数解堵技术只针对某一种堵塞物的解堵,而不能解除多种堵塞,解堵不彻底,不能从根本上解决水井堵塞问题,解堵有效期短,效果差。自80年代以来,随着油田酸化工艺技术的不断发展,国内外现场使用的酸液种类越来越多,基质酸化已从解除近井地带污染发展到使酸液向地层内部穿透,进行深部酸化。目前,砂岩油藏常用的酸液体系有:常规土酸体系,氟硼酸缓速体系,硝酸/土酸复合体系,自生土酸酸液体系,泥酸酸液体系,有机酸酸液体系,多组分酸液体系等等。酸液解堵体系的组成是由被解堵油层的物性及污染堵塞类型和程度决定的,不同油田不同区块需要的解堵体系各有不同,研制出真正适合延长油田水井解堵的注水井多级分层解堵技术应用对延长油田的长远发展具有重要意义[1]。

1低渗透油田油层堵塞的原因分析

1.1 钻井作业带来的伤害导致油层堵塞

在钻井的每个环节均会给地层带来不同程度的伤害,主要表现在:一是在钻井过程中,当钻井的压差高于某一范围时,便会引起泥浆侵入过多,在泥浆带动下固相颗粒进入地层,对地层造成严重损害;二是泥浆的性能对地层带来影响,在泥浆的抑制程度较弱的情况下,

储层内的固相颗粒将发生水化作用,形成沉淀。三是当滤失液量达到某一个程度时,会推动微粒和各种添加剂移动至储层中,在泥浆浸泡过程中,随着时间的变化,泥浆的滤液失水量也会发生相应变化,时间越长,对地层产生的危害越大。

1.2 压裂作业带来的伤害导致油层堵塞

我国绝大部分低渗透油田在常规压裂时主要采用水基压裂液,需要加入香豆胶、羟丙基胍胶、助排剂、低温活化剂、破乳剂、硼砂、碳酸钠以及pH调节剂。当地层压力和温度发生改变时,随着加入的添加物数量增多,它们将在地层发生乳化反应,从而岩石的孔隙间发生水锁反应,最终堵塞了地层的狭小孔隙。另外,在压裂作业过程中,产生的压裂液残渣等会促进储层中的颗粒发生迁移流动,最终堵塞地层。

1.3 射孔作业带来的伤害导致油层堵塞

在正压差的条件下射孔,施加的压力达到地层的承受极限时,便会瞬间打开油层,而地层中的射孔液、固相颗粒等便会流至储层中,并且射孔液产生的滤失还会经储层的孔隙厚道进入更深的储层中,从而伤害地层。一般情况下,高温高压的条件下才能形成射孔眼,

在孔眼的四周常常堆积着套管碎片、弹壳、水泥等杂质,并且孔眼四周形成低渗透压实带,降低了岩石的原始渗透率,最终堵塞孔眼。

2低渗透油田油层解堵技术机理

主要采用封隔器、水力锚、滑套配水器、喷沙嘴等与常规管柱配套,通过优化泵入工艺,实现逐层打开和解堵作业。能减少分层段多次上提管柱作业量,也可根据不同层段敏感性和堵塞原因,用一套管柱实现不同层,不同解堵液的连做。对注水井降注入压力,缓解层间矛盾,提高水驱波及体积和水驱效率,且施工效率高、成本低。

该技术我们采用的复合酸解堵剂,它对注水井的油管伤害小,针对地层砂岩处理剂溶蚀硅质、泥质类的堵塞物;其他堵塞物依靠添加劑实现渗透、增溶、防乳、清除残余水垢及有机沉淀物。现有的土酸酸化增注工艺因其反应速度快,有效反应时间内进入地层深度小,易形成二次污染的原因,不能适应油田增注工作的需要,而多元复合酸体系虽可有效预防Fe3+、Fe2+的氢氧化物沉淀,但解除地层硅质堵塞的组分仍是HF,而HF与黏土矿物反应快,而且生成大量的氟化硅沉淀物堵塞地层,过量使用HF还会伤害地层骨架,为解决这一问题,推广应用了砂岩缓速酸增注工艺技术,其工作原理:砂岩油层处理剂为含氟络合物,在水中仅能解离出微弱的活性HF,当与地层硅质接触反应时,随着HF的消耗,系统平衡体系被破坏,体系不断解离出新的HF,直至消耗殆尽,反应后无二次沉淀生成。

3经济效益和社会效益

3.1 技术经济效益分析

目前,我厂注水井近百口,常规解堵作业量较大,但效果逐渐变差,多次作业,均为高渗层段见效,低渗层注入及产出潜力有待挖掘。此类注水井在我厂有一定数量,油田公司数量也较大,实施此项目在经济和技术方面推广应用前景良好。

3.2 推广应用前景分析

延长油田目前已有油水井10万余口,其中水井1.5万余口,应用潜力巨大。且随着油水井生产时间的延长,都不可避免的产生不同程度的污染,多数都需要进行酸化解堵作业来提高生产效果,因此该技术将伴随油田的整个开发历程,应用前景十分广阔。

3.3 项目实施的风险分析

该项目涉及的注入体系有一定的腐蚀性,现场施工可能存在一定的人身伤害风险,因此施工过程中一定要严格遵循作业规程,做好劳保防护工作,降低风险的发生。

4结束语

低渗透油田的开采,对我国经济的稳定发展具有重要的意义,所以只有在生产作业中照顾到各个环节,并且做好每一个环节的动作,才能从根本上保证低渗透油田的质量。

参考文献

[1] 白延广,焦龙进.吴起油田薛岔油区长6油层组低渗透储层保护[J].西部探矿工程,2013,3:59.

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