郭鵬 袁曉俊 楊景堂 計玉冰 張瑞典
摘 要:吉2西塊阜三下段是低滲、超低滲深層高凝油砂巖油藏,具有中等偏強(qiáng)應(yīng)力敏性。多年注水開發(fā)效果極差,主要矛盾為注水井欠注,無法有效補(bǔ)充地層能量的問題。本文通過對儲層敏感性、措施合理性、水質(zhì)質(zhì)量等欠注原因分析,剖析吉2西塊阜三下段欠注主要原因。然后通過對策分析,提出解決方案。
關(guān)鍵詞:欠注;儲層污染;酸壓;解堵
1 欠注現(xiàn)狀
以吉2-7井井組為例。該井組共有注水井1口,生產(chǎn)井6口。自2013年開始注水以來,阜三下段始終表現(xiàn)為吸水困難。井組累注水9151方,累產(chǎn)油11160噸,累積注采比0.82,低于低滲油田注水開發(fā)的1.2指標(biāo),地層能量難以有效補(bǔ)充。從生產(chǎn)井產(chǎn)出液氯離子濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,生產(chǎn)井產(chǎn)出液氯離子均趨于降低,說明收到了氯離子濃度較低的注入水的影響,但結(jié)合生產(chǎn)井產(chǎn)液量變化情況,井組生產(chǎn)井受效,但十分不明顯,欠注依然是主要問題。
2 欠注原因分析
2.1 儲層敏感性較強(qiáng)
吉2西塊阜三下為低滲、超低滲砂巖儲層,主要膠結(jié)類型為石英次生加大和孔隙式充填膠結(jié)、硅質(zhì)膠結(jié)為主。粘土總量為8~13%,其中高嶺石相對含量為58~85%,伊利石相對含量為5~9%,伊/蒙混層相對含量為8~35%。表現(xiàn)為中等偏弱速敏、中等偏弱水敏、弱-無酸敏、無堿敏、中等偏強(qiáng)應(yīng)力敏。外來水體進(jìn)入地層后,受應(yīng)力沖刷作用,高嶺石脫落,隨注入水進(jìn)入地層深部,久而久之,堵塞儲層微喉,造成注水困難。
2.2 措施選擇不當(dāng)
以往該區(qū)采用酸化增注工藝為主,提壓增注工藝為輔,在注水不同階段出現(xiàn)不同效果。以袁1-24井為例,先后酸化2次,采用相同的酸液體系,注水初期酸化后降壓11.4MPa,有效期達(dá)437天,增注量3857.4方;注水中期酸化后壓降1MPa,有效期僅為181天,增注量873方,后采用提壓增注技術(shù)后,增壓6MPa,有效期324天,增注量2773.9方。
其主要原因在于一是常規(guī)注水井酸化處理半徑小(2~10m),注入表面積小,注入水驅(qū)動距離仍比較遠(yuǎn)(酸化半徑末端到生產(chǎn)井壓裂裂縫前段50~100m),驅(qū)動壓力仍比較高。首次酸化后,近井抑制注入問題被處理,但隨著注入時間延長,抑制注入問題發(fā)生在遠(yuǎn)離注水井井筒的位置,常規(guī)酸化難以有效作用。
二是采用土酸酸化反應(yīng)速率較快(腐蝕速率30%/1h),對于低滲油藏,處理半徑受限;而現(xiàn)場采用的緩速酸通過后續(xù)實驗評價,緩速效果不明顯。實驗采用吉202井巖心進(jìn)行粉碎后酸液溶蝕實驗,烘干后計算酸溶蝕率。實驗結(jié)果表明,常規(guī)鹽酸1小時溶蝕率僅為16.5%,3小時增加到20.2%,且不再增加,酸蝕效果一般,且反應(yīng)速率極快;多氫酸1小時溶蝕率達(dá)到33.7%,3小時增加到37.7%,6小時內(nèi)仍然繼續(xù)反應(yīng),溶蝕率達(dá)到45.2%,緩速效果明顯。
雖然優(yōu)化酸液類型可降低溶蝕速率,降低酸液在近井地帶的消耗,進(jìn)而提高溶蝕半徑,但單獨依靠酸液緩蝕能力儲層地層效果有限,需要通過物理方法增加大幅度增加酸蝕半徑,提高處理效果[1-2]。
2.3 水質(zhì)不達(dá)標(biāo)
該區(qū)注入水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率為91%,而井口固含量達(dá)標(biāo)率僅為71.8%。過取樣實測井口固體懸浮含量可達(dá)0.85~10.86mg/L。對于低滲、超低滲油藏來說,造成地層堵塞的風(fēng)險極大。通過結(jié)垢趨勢預(yù)測,在地面條件下,各個位置的注入水SI值均大于1,均存在碳酸鈣結(jié)垢趨勢。通過腐蝕試驗分析,在地面條件下,各個位置的注入水腐蝕速率均超過油田注水開發(fā)要求的0.076mm/a,最高的為聯(lián)合站處理污水,可達(dá)0.125mm/a,對注入系統(tǒng)會造成較大的影響。同時,地面注入管線均采用20#鋼,無防腐涂層,在濕環(huán)境下存在SO42-、Cl-離子時,很容易引起不均勻腐蝕。SO42-、Cl-離子吸附在金屬表面上時造成氧化膜的破壞,破壞的地方(陽極)與未被破壞的地方(陰極)形成鈍化-活性電池。這時在腐蝕前沿通常能分析出含氯和含硫的腐蝕產(chǎn)物。EDX半定量分析見到,腐蝕產(chǎn)物中除含有較高含量的S、Cl等外,還含有促進(jìn)腐蝕的Mg、Ca、K等成分。
另外,在井下部分,通過注水井洗井過程中的取樣數(shù)據(jù)也可知,注入水通過井下管柱時造成了固懸浮物的聚集和進(jìn)一步增加,200方清水洗井后,實測井底谷懸浮物含量僅能達(dá)到12mg/L。
3 對策分析
針對該區(qū)欠注情況,優(yōu)選小型酸壓增注技術(shù)。其技術(shù)原理為利用胍膠壓裂液先將地層壓開一條短裂縫,再用鹽酸酸液預(yù)處理裂縫壁面,最后用土酸酸液進(jìn)一步刻蝕裂縫壁面和孔隙,形成具有較高導(dǎo)流能力的通道,提高注水效果。與常規(guī)酸化工藝相比,具有處理半徑大,酸接觸面積大,刻蝕程度高等特點,尤其適用于大井距、低滲透、多次酸化效果不理想的儲層。
4 結(jié)論
①儲層高嶺石含量高,應(yīng)力敏感性強(qiáng),注水過程中顆粒剝落,堵塞地層;②常規(guī)酸化工藝初期有效,后期因處理半徑較小,不能根本解決欠注問題,措施效果變差;③注入水中固懸浮物含量超標(biāo)進(jìn)一步加劇了地層欠注程度;④小型酸化解堵工藝與常規(guī)工藝相比更為適用,能有效解決吉2西塊阜三下段欠注問題,提高注水開發(fā)效果。
參考文獻(xiàn):
[1]裘懌南,劉雨芬等.低滲透砂巖油藏開發(fā)模式[M].北京:石油工業(yè)出版社,1998.
[2]童憲章.油井產(chǎn)狀及油藏動態(tài)分析[M].北京:石油工業(yè)出版社,1984.37