唐梅 寧忠宏
摘 要:常規(guī)壓裂、酸化解堵措施對(duì)地層堵塞的油水井具有普遍性,但措施費(fèi)用較高,同時(shí)壓裂、酸化過(guò)程對(duì)地層傷害大。常規(guī)的隔采工藝主要是用來(lái)治理套損井,使其恢復(fù)產(chǎn)能,井下關(guān)井測(cè)壓是利用常規(guī)的隔采工藝附加預(yù)制工作筒(帶盲板)能更準(zhǔn)確的測(cè)得地層的壓力(封隔器座封封堵油套環(huán)空,預(yù)制工作筒封堵油管)。文章主要利用井下關(guān)井測(cè)壓工藝對(duì)近井地帶堵塞的油井進(jìn)行誘噴解堵,關(guān)井測(cè)壓時(shí)間由常規(guī)的7天延長(zhǎng)至15-20天不等(因井的不同情況而定),封隔器解封時(shí)聚集的油層高壓瞬間釋放,對(duì)油層進(jìn)行誘噴解堵,即測(cè)得了地層的壓力,又起到措施解堵的作用,可謂一舉兩得,與常規(guī)的壓裂、酸化解堵措施相比,其優(yōu)點(diǎn)是投入少,對(duì)地層無(wú)污染,效益顯著;其缺點(diǎn)是適用范圍較小,局限性大,起鉆誘噴時(shí)井噴風(fēng)險(xiǎn)高。
關(guān)鍵詞:誘噴解堵;井下關(guān)井;封隔器;屏蔽暫堵;負(fù)壓;地層堵塞
1 常規(guī)解堵工藝概況
1.1 壓裂解堵工藝
壓裂工藝主要是利用液壓傳壓的原理,在地面高壓大排量泵組,以大大超過(guò)地層吸收能力的排量將具有一定粘度的液體向油層注入,使井筒內(nèi)壓力逐漸升高,當(dāng)此壓力超過(guò)井壁附近地應(yīng)力的作用及巖石的抗張強(qiáng)度后,在井底附近地層中產(chǎn)生水平或垂直裂縫。為了使裂縫在停泵后保持張開(kāi)狀態(tài),隨壓裂液注入的同時(shí)將具有一定比例的具有較高強(qiáng)度的固體顆粒作為支撐劑注入裂縫以支撐裂縫,形成足夠長(zhǎng)的、有一定強(qiáng)度及高度的填砂裂縫,使油氣暢流入井。
壓裂可對(duì)井底受到污染井起到解除堵塞作用,但壓裂作業(yè)需提前研究油層內(nèi)部結(jié)構(gòu)、巖性、滲透率、孔隙度和油水飽和度,還需劃分油層類型等多種因素,與措施效果直接相關(guān),同時(shí)在壓裂液選擇方面要求較高,否則對(duì)地層會(huì)造成一定傷害,同時(shí)作業(yè)費(fèi)用較高。
1.2 酸化解堵工藝
酸化工藝主要是依靠酸液與地層巖石反應(yīng),將地層巖石中部分或全部礦物、粘土顆粒等溶解,從而增大流體在井底附近地層的流動(dòng)能力,達(dá)到解堵增產(chǎn)目的。酸化措施具有一定適應(yīng)性,主要適用于近井地帶無(wú)機(jī)堵塞為主的井,針對(duì)性較強(qiáng),適用于泥質(zhì)含量高,無(wú)機(jī)堵塞較嚴(yán)重、中高含水油井的解堵。但存在著酸液用量大,費(fèi)用高,反排困難,對(duì)因初期壓裂規(guī)模小、裂縫失效、注水長(zhǎng)期不見(jiàn)效井適用性差。
1.3 常規(guī)解堵工藝的特點(diǎn)
常規(guī)壓裂、酸化措施具有普遍適用性,同時(shí)應(yīng)用效果較為明顯,但作業(yè)周期長(zhǎng),同時(shí)費(fèi)用大,同時(shí)壓裂酸化液對(duì)地層有一定傷害。
2 井下關(guān)井誘噴解堵工藝的工藝原理及管串結(jié)構(gòu)
2.1 工藝原理
井下關(guān)井誘噴解堵工藝是利用井下關(guān)井測(cè)壓工藝對(duì)近井地帶堵塞的油井進(jìn)行誘噴解堵,關(guān)井測(cè)壓時(shí)間由常規(guī)的7天延長(zhǎng)至15-20天之間,封隔器解封時(shí)聚集的油層高壓瞬間釋放,對(duì)油層進(jìn)行誘噴解堵。
2.2 選井條件
該工藝要求油井具有高氣油比、地層壓力高、注采比大,同時(shí)近井地帶受到嚴(yán)重污染堵塞,日產(chǎn)液量較小的油井,主要適用于鉆井過(guò)程中屏蔽暫堵或用加重液壓井處理井噴時(shí)壓死油層導(dǎo)致地層堵塞油井。
2.3 管串結(jié)構(gòu)
母堵+工作筒+盲板(下接工作筒)+油管+Y211-114封隔器+油管+花管+油管+花管+油管+接泵短節(jié)+抽油泵+油管至井口(如圖1)。
2.4 措施步驟
(1)按上述管串結(jié)構(gòu)實(shí)施下壓力計(jì)作業(yè);(2)開(kāi)抽至液面到泵深位置時(shí)座封;(3)井下關(guān)井蹩壓15天左右,期間連續(xù)監(jiān)測(cè)油套環(huán)空靜液面;(4)起壓力計(jì)實(shí)施誘噴解堵,封隔器解封后快速上提油管柱3-4根,進(jìn)行誘噴,同時(shí)關(guān)閉井口單閘板防噴器,關(guān)閉油管旋塞,打開(kāi)套管放噴管線控制閘門進(jìn)行放噴作業(yè),觀察套管放噴管線放噴情況同時(shí)錄取放噴壓力。
2.5 井下關(guān)井誘噴解堵工藝的特點(diǎn)
與常規(guī)解堵措施相比,井下關(guān)井誘噴解堵具有作業(yè)周期短,見(jiàn)效快,同時(shí)措施費(fèi)用較小,依靠天然能量解堵不傷害地層,但適用范圍較小,作業(yè)過(guò)程中井控風(fēng)險(xiǎn)高。
3 井下關(guān)井誘噴解堵工藝的實(shí)例分析及效果評(píng)價(jià)
井下關(guān)井誘噴解堵工藝在華慶油田白455區(qū)應(yīng)用了三口井,其中陳305-294效果較差,陳308-293效果尚佳,陳307-294井的效果較好,增油效果顯著。
3.1 白455區(qū)塊基本概況
白455區(qū)于2008年6月全面投入開(kāi)發(fā),構(gòu)造單元屬鄂爾多斯盆地陜北斜坡南部,總體為一平緩的西傾單斜。預(yù)測(cè)含油面積13.0km2,地質(zhì)儲(chǔ)量612.2×104t。平均孔隙度10.3%,平均滲透率為1.7×10-3μm2,原始地層壓力19.21MPa。
白455區(qū)主力含油層系為三疊系長(zhǎng)8,長(zhǎng)8油藏砂體穩(wěn)定,呈近北東-南西向展布,砂體寬度平均8km左右,最寬9km,地層厚在45~50m之間,累計(jì)砂厚為11~25m左右,最厚可達(dá)25m左右,砂地比30%~54%,砂體發(fā)育規(guī)模較大,圈閉成因與砂巖的側(cè)向尖滅及巖性致密遮擋有關(guān),形成受巖性與構(gòu)造雙重控制的巖性油藏,原始驅(qū)動(dòng)類型為彈性溶解氣驅(qū)。儲(chǔ)層物性較好,整體發(fā)育長(zhǎng)813、長(zhǎng)811兩套油層,南部?jī)商子蛯盈B合發(fā)育,北部主要發(fā)育長(zhǎng)811,非均質(zhì)性強(qiáng),高滲層吸水相對(duì)較好。
白455區(qū)目前處于開(kāi)發(fā)早期高速開(kāi)發(fā)階段,采用500m×150m菱形反九點(diǎn)井網(wǎng),進(jìn)行超前注水開(kāi)發(fā),主要特點(diǎn)為:區(qū)塊油藏物性好(平均砂層厚度18.8m,平均油層厚度13.4m),能量充足處低含水采油期(11.2%),采油速度高(可采儲(chǔ)量采油速度9.18%)。
3.2 井下關(guān)井誘噴解堵措施實(shí)例分析
井下關(guān)井誘噴解堵工藝在華慶油田白455區(qū)應(yīng)用了三口井,其中陳305-294效果較差,陳308-293效果尚佳,產(chǎn)量從措施前的日產(chǎn)液1.66m3、日產(chǎn)油1.32t、含水5.3%提高到6.40m3、日產(chǎn)油5.07t、含水5.7%,日增油3.75t;陳307-294井的效果較好,誘噴解堵成功,增油效果顯著。
陳307-294生產(chǎn)概況:陳307-294為華池作業(yè)區(qū)白455區(qū)塊一口采油井,2008年10月該井試油時(shí)因旋塞失效井噴200m3純油,為了處理井噴事故,措施隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)配置KCL壓井液300m3進(jìn)行壓井,造成近井地帶污染堵塞(屏蔽暫堵),該井地層壓縮系數(shù)13.2*10-4,地層孔隙度13.48,原油粘度1.05×10-3Pa.s,體積系數(shù)1.341,氣油比 106m3/t。因地層堵塞,2008年2月投產(chǎn)后產(chǎn)量低,日產(chǎn)液0.48m3,日產(chǎn)油0.36t,含水7.2%。井下關(guān)井誘噴解堵后產(chǎn)量較高,日產(chǎn)液 11.96m3,日產(chǎn)油9.56t,含水6.0%,累計(jì)增油3450t,效果顯著。該井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如表1。
3.3 措施評(píng)價(jià)
3.3.1 措施效果評(píng)價(jià)
陳307-294油井實(shí)施措施前日產(chǎn)液0.48m3,日產(chǎn)油0.36t,含水7.8%;井下關(guān)井誘噴解堵后日產(chǎn)液11.96m3,日產(chǎn)油9.56t,含水6%。累計(jì)增油量3450t,措施效果顯著,創(chuàng)新了一種措施解堵新工藝新技術(shù)。
3.3.2 措施效益評(píng)價(jià)
措施效益主要從以下兩個(gè)方面評(píng)價(jià):一是措施增油量方面,截至2011年12月底累計(jì)增油量3450t,單價(jià)按照4000元/t計(jì)算,折合總價(jià)值3450*0.4=1380萬(wàn)元;二是措施費(fèi)用方面,井下關(guān)井誘噴解堵共計(jì)發(fā)生費(fèi)用3.5萬(wàn)元左右,常規(guī)壓裂、酸化解堵作業(yè)需作業(yè)費(fèi)用15萬(wàn)元左右,節(jié)約費(fèi)用11.5萬(wàn)元。共計(jì)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值1391.5萬(wàn)元,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
3.4 推廣應(yīng)用效果評(píng)價(jià)
鑒于陳307-294誘噴解堵效果較好,經(jīng)過(guò)分析在白455區(qū)塊推廣應(yīng)用了兩口井。
陳305-294試油完成以后裝油咀控制放噴生產(chǎn),因頻繁蠟堵影響產(chǎn)量,起試油管柱下泵時(shí),為了安全起見(jiàn),替油壓井后下泵生產(chǎn),產(chǎn)能遞減較快,分析認(rèn)為地層污染,應(yīng)用井下關(guān)井誘噴解堵工藝關(guān)井15天,解封生產(chǎn)抽至動(dòng)液面正常后起壓力計(jì),沒(méi)有達(dá)到增產(chǎn)的目的,措施失敗。究其原因,選井時(shí)地質(zhì)認(rèn)識(shí)存在偏差,該井存在高產(chǎn)史,但是該井因地層能量下降等原因造成該井低產(chǎn),高產(chǎn)潛能已經(jīng)發(fā)揮。
陳308-293井位于高產(chǎn)區(qū)域,沒(méi)有高產(chǎn)史,分析認(rèn)為鉆井或試油時(shí)污染油層,導(dǎo)致該井高產(chǎn)潛能沒(méi)有發(fā)揮,應(yīng)用井下關(guān)井誘噴解堵工藝座封關(guān)井16天,措施效果尚佳,產(chǎn)量從措施前的日產(chǎn)液1.66m3、日產(chǎn)油1.32t、含水6.2%提高到6.40m3、日產(chǎn)油5.07t、含水6.8%,日增油3.75t。
4 井下關(guān)井誘噴解堵作業(yè)井控安全措施分析
陳307-294井在實(shí)施井下關(guān)井誘噴解堵過(guò)程中發(fā)生井噴事故,雖及時(shí)得到有效控制,但從中得到一些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。
4.1 測(cè)壓過(guò)程中實(shí)施液面監(jiān)控
在座封停井后,安排技術(shù)人員每天錄取靜液面,尤其是起壓力計(jì)前必須測(cè)靜液面了解井下壓力狀況,及時(shí)掌握封隔器座封情況。如果液面不斷上升,表明封隔器解封,可以先開(kāi)井生產(chǎn),把動(dòng)液面抽至正常位置后再起壓力計(jì),同時(shí)根據(jù)產(chǎn)量評(píng)價(jià)措施效果。
4.2 誘噴解堵作業(yè)過(guò)程監(jiān)控
措施過(guò)程中做好井控安全措施,在井口安裝SFZ14-21單閘板防噴器封閉油套環(huán)形空間,YGXS-114-21油管旋塞閥關(guān)閉油管內(nèi)通道,套管出口連接放噴管線至排污池,并按要求安裝好地錨,所有絲扣必須上緊。起管串時(shí)準(zhǔn)確錄取油管外的液面位置,若小于500m,采取替油壓井措施,確保井控安全。
5 結(jié)論和建議
(1)井下關(guān)井誘噴解堵工藝主要適用于高氣油比油藏、地層壓力高、注采比大、近井地帶受到嚴(yán)重污染的油井,尤其適用于鉆井過(guò)程中屏蔽暫堵或用加重液壓井處理井噴時(shí)壓死油層導(dǎo)致堵塞嚴(yán)重的油井,措施選井時(shí)從是否有高產(chǎn)史向是否具有高產(chǎn)潛能延伸,綜合考慮鉆井、試油及所有措施的真實(shí)情況。(2)井下關(guān)井誘噴解堵作為一種新工藝,與常規(guī)解堵措施相比,作業(yè)周期短,見(jiàn)效快,措施費(fèi)用小,對(duì)油層不造成二次傷害,措施效果和經(jīng)濟(jì)效益顯著,建議選擇性應(yīng)用。(3)井下關(guān)井誘噴解堵工藝自身具有一定的局限性,關(guān)井周期15-20天不等,具體關(guān)井時(shí)間因井而異,適用范圍較小,作業(yè)過(guò)程中井控風(fēng)險(xiǎn)較大,誘噴過(guò)程必須嚴(yán)格做好井控安全措施。