孫 奧

（大慶油田化工有限公司東昊分公司，黑龍江大慶 163000）

大慶油田現(xiàn)有的老區(qū)已基本進入高含水開采期，在周邊地區(qū)持續(xù)開工的同時，老區(qū)的穩(wěn)定也起到了很大作用，包括自噴期、注水期、注聚期，油層在開采過程中，往往會遭受各種損傷，這些損傷嚴(yán)重地影響著油田的正常生產(chǎn)，因此，在油田開發(fā)受到限制的情況下，必須采取相應(yīng)的解堵措施和增產(chǎn)措施。壓裂和酸化是一種較好的解堵和增產(chǎn)措施，近年來已有較大的發(fā)展，由于超聲波的物理和化學(xué)原理，在不引入新的污染物、不會對油層造成損傷的情況下，可以在整個采油過程中得到廣泛的應(yīng)用，而且工藝簡單，操作簡單，經(jīng)濟效益高。

1 試驗區(qū)概述

薩中地區(qū)西過渡帶是薩爾圖油田西翼的邊緣地帶，分別是北一區(qū)、西一區(qū)、西三條帶，其中北一區(qū)帶表內(nèi)地質(zhì)儲量772.57×104t；西一區(qū)表外地質(zhì)儲量279.6×104t；西三條表外地質(zhì)儲量279.6×104t，合計地質(zhì)儲量1 052.17×104t，薩葡油層的沉積環(huán)境為一河三角洲，是一種碎屑巖型儲集層，其巖性以細砂巖、細粉砂巖、泥質(zhì)、粉砂為主，其中以長石27%～55%、石英29%～40%為最多。粒級主要是細沙，平均粒徑在0.08～0.175 mm，分離因子為2.1%～4.8%。砂粒的研磨圓度主要是膠結(jié)松散，以接觸型、孔隙型膠結(jié)為主，以黏土類（6%～16%）為主，碳酸鹽次之，低于6%。膠結(jié)物中以高嶺石為主，伊利石次之。薩中開發(fā)區(qū)西部過渡區(qū)的薄差油層及其表外儲層主要為粉砂巖、泥質(zhì)巖等。儲層主要以天然孔隙顆粒間孔為主，孔隙度24.4%～25.2%，初始含油飽和度65.5%～68.2%。

2 儲層傷害因素

在油氣田開發(fā)全過程中，由于各種因素影響，油藏原油的自然屬性會發(fā)生物理、化學(xué)、生物等改變。儲層傷害包括以下類型。

1）化學(xué)損傷：是指由于儲集層巖石與外部液體之間的交互作用，或由于外部液體與地層液體之間的不匹配而造成的損害。主要包括黏土膨脹、黏土分散、化學(xué)吸附、地層溶解、乳化等。

2）微生物破壞：在低于90℃時，會形成菌群和黏液，從而阻塞巖層。細菌分泌的黏稠的多糖聚合物吸附于干燥地層，會阻塞油氣層；某些細菌會發(fā)生氫還原反應(yīng)，使地層設(shè)備發(fā)生點蝕、氫脆，而某些厭氧菌則會在地層水中將元素硫還原為硫化氫的毒性氣體。

3）熱損：是指礦物的遷移、溶解（礦物溶解度隨著溫度增加而增加，當(dāng)熱液流入地層和開采井時，熱液冷卻，溶解于熱液中的礦物顆粒或沉淀物再次沉淀，造成地層堵塞）、潤濕反轉(zhuǎn)（在溫度上升時，地層趨向于親水性，但在高溫下，容易從高溫變?yōu)橛H油），以及由高溫引起的顆粒的熱應(yīng)力裂變所引起的顆粒膨脹。

3 解堵技術(shù)現(xiàn)狀

3.1 物理解堵技術(shù)

強負(fù)壓解堵技術(shù)是將管柱降至設(shè)計位置，采用強負(fù)壓解堵裝置、助抽裝置，利用工作機作為動力，將管柱整體提起，在油層中形成強大的負(fù)壓，通過多次雙向抽吸振動，將堵的雜質(zhì)從油層中排出，打通了孔隙通道，提高了滲透率，從而實現(xiàn)了增產(chǎn)。

3.2 化學(xué)解堵技術(shù)

化學(xué)解堵技術(shù)是利用化學(xué)解堵劑對儲層進行化學(xué)溶解，利用解堵劑（含酸液自身及多種助劑）的化學(xué)溶解作用，使其與巖體中的黏土、礦物等物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，提高油層的滲透性，改善油氣水的流動狀態(tài)，從而達到增產(chǎn)增效的目的。本文引進化學(xué)解堵技術(shù)包括：原油增溶清蠟防蠟技術(shù)、緩酸解堵技術(shù)、低溫自生能源解堵技術(shù)、多元酸解堵技術(shù)。

3.3 復(fù)合解堵技術(shù)

3.3.1 振動沖擊破碎法

沖擊-振動復(fù)合解堵法是指在目標(biāo)層附近，火藥迅速燃燒，產(chǎn)生大量高溫、高壓氣體，在近井區(qū)形成多條放射狀裂隙，“微錯位”和碎硝支護，不能完成整體聚集，提高了儲層的導(dǎo)水能力。在“聚能解堵”動力過程中，受壓力沖擊波和高溫的影響，對受污染和各種機械雜質(zhì)或有機堵塞的油層有較好的解堵效果，從而使其滲透性得到相應(yīng)的改善，提高了油田的產(chǎn)量。

3.3.2 豎向射流解堵工藝

垂直噴射復(fù)合解堵技術(shù)是將預(yù)先設(shè)定好的高壓液體通過過濾器、阻尼器進入脈沖發(fā)生器的噴口，從而使其具有較強的噴射能力，并使其在剪力飽和周圍的堵塞物之間發(fā)生松動和脫落。然后再注入一種化學(xué)解堵劑，這種解堵劑可以將有機堵塞物溶解，并與巖石（污垢）發(fā)生反應(yīng)，消除無機阻塞物，恢復(fù)地層滲透率，有效解除近井和深層污染，實現(xiàn)解堵和增產(chǎn)的目的，從而為油田生產(chǎn)與可持續(xù)健康發(fā)展打下基礎(chǔ)。

4 超聲波解堵井況及選井原則

4.1 超聲波解堵適用井況

由于超聲波的作用距離有限，如圖1所示，僅在近井段才能取得長期的解堵效果。因其降黏、防蠟、提高滲透率等功效，僅限于使用區(qū)域，完成井啟抽后，可將該區(qū)域的液體吸干。因此，超聲技術(shù)適合于油水井的解堵。要求：①井眼深度不得大于3 300m；②套管完整，不發(fā)生變形；③不嚴(yán)重的出砂不會使發(fā)射機在超聲波作業(yè)中被埋；④地層中油儲量由于堵塞而減少；⑤新井中的泥漿被堵塞；⑥地層中有能源，滲透率不小于103μm2；⑦井斜度不大于200m。

4.2 超聲波解堵選井原則

針對薩中地區(qū)的實際情況，結(jié)合超聲波解堵技術(shù)的特點，確定四個基本的選井準(zhǔn)則：①酸化、解堵有效期在90d 以內(nèi)的注水井；②多次酸化、解堵均不能達到目的的注水井；③注水量大幅降低的注水井；④常規(guī)洗井不起作用的注水井。

依據(jù)以上原理，對8口注水井進行了超聲解堵，并對注水井的欠注層段進行實驗研究，超聲波井下處理詳情如圖2所示。

圖2 超聲波井下油層處理

5 超聲波解堵試驗操作步驟

5.1 安全準(zhǔn)備工作

到達現(xiàn)場后，在井口10～15m 處停車，以保證作業(yè)的安全；技術(shù)人員到達現(xiàn)場后，要在最短的時間內(nèi)確定井號，防止判斷失誤；班組安全員要做例行的安全報告，向井下解釋，細化分工，檢查勞保用品情況：工服、工鞋、安全帶等，明確操作中安全注意事項；在井場周圍拉安全警戒線，立安全警示牌，安全距離15～20m。

5.2 井口排空、卸壓

采用快速連接的放空閥，在安裝過程中，要將卡箍螺栓對稱地扣住，防止?jié)B漏；關(guān)閉進水閘門時，應(yīng)側(cè)向操作，不可對齊，使用“F”型扳手；緩緩開啟泄水口，排放的污水經(jīng)水管進入下水道，以防止污染；排氣時間通常為10～15min，且無明顯溢流。

5.3 安裝防噴管

檢查防噴管的絲堵狀態(tài)，如果有破損，應(yīng)維修或替換；如果有任何損壞，應(yīng)維修或替換；如果有任何損壞，應(yīng)維修或替換；檢查防噴管中的放氣閥開關(guān)是否正常，如果開關(guān)不靈活，應(yīng)維修或替換；在安裝過程中，用手對著螺絲，用管鉗將其擰緊；安裝防噴管防拉裝置，它包括三個部件：鏈條管、連接管、地面支撐座。鏈條接管與防噴管絞環(huán)相連，鏈管與連桿管相通，連接管與地面支承相接，保證支承支座與地面固定，并在安裝后與解堵車絞盤在一條直線上，從而為油田生產(chǎn)與可持續(xù)健康發(fā)展打下基礎(chǔ)。

5.4 進行通井操作，確保超導(dǎo)棒順利通過

檢查鋼索與鉆具的接頭是否良好，接頭應(yīng)牢固；鋼絲與滑輪槽的固定要緊密，以免出現(xiàn)凹槽；若遇到阻礙，應(yīng)多次重復(fù)，以保證管道的通暢。

5.5 往井下導(dǎo)入超導(dǎo)設(shè)備

將超導(dǎo)桿固定在超導(dǎo)解堵車的特殊超導(dǎo)支架上；檢查超導(dǎo)桿及超導(dǎo)桿接頭，是否密封性良好，保證不漏水；檢查超導(dǎo)棒防震桿和橡膠底座的固定情況，保證安裝牢固；超導(dǎo)棒和振動棒的連接要牢固，防止搖晃時被拋出；專業(yè)人員將超導(dǎo)裝置小心地放入井桶，將超導(dǎo)電線插到滑輪槽里，固定好電線以防跳閘，保證電線在移動時不會掉線，保證滑輪槽、超導(dǎo)線、馬丁代克計數(shù)器、噴嘴防拉器、解堵車都排成一條線。

5.6 進行超導(dǎo)解堵操作

根據(jù)水井?dāng)?shù)據(jù)表，確定超導(dǎo)層位，在每個超導(dǎo)層位，以每個1m 進行超導(dǎo)，最后確定超導(dǎo)點數(shù)，超導(dǎo)井的超導(dǎo)大概需要8h，到達第一個超導(dǎo)點后，啟動超導(dǎo)解堵車的發(fā)電機，將電壓控制在200～220V；開啟“油水井解堵控制器”，一般電流為10～20A，管柱內(nèi)部和層間有大量的雜物和堵塞，電流為20～25A，頻率為20 000次/s；密切關(guān)注“油水井解堵控制器”的電流變化，如果電流突然增加，就必須停止工作；對該井進行反沖洗，洗出超導(dǎo)后的雜物，用自來水管線反沖洗井，吐出井底雜物（超導(dǎo)形成的破碎物），吐出水量預(yù)計在10 000立方米左右。

6 解堵方案優(yōu)選

6.1 增產(chǎn)井的選擇

對油井產(chǎn)量的變化進行診斷，并繪制出油藏產(chǎn)量隨時間變化的曲線，當(dāng)油藏產(chǎn)量曲線出現(xiàn)異常下降時，說明油井中有油氣層損害；根據(jù)油藏預(yù)測，以日產(chǎn)量75%以下的油井為潛在油井。

6.2 儲層傷害診斷

為了更好地了解油井所屬區(qū)塊的儲層物性和流體特性，必須編制出影響油氣層損害的主要因素調(diào)查表，以準(zhǔn)確地判定油氣層的污染因子。主要是根據(jù)以前不同油井的巖芯分析數(shù)據(jù)，建立各個油層的物性統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫；收集近年來油井的含油數(shù)據(jù)，建立各油區(qū)的流體特征數(shù)據(jù)，并對各油區(qū)的注水和洗壓井進行采樣，建立各油區(qū)注入水的分析數(shù)據(jù)庫。

要對油田的開發(fā)歷史進行全面的了解，對油田的近期生產(chǎn)、修井等進行全面的掌握。綜合以上資料，力求正確地描述油藏?fù)p害的特點，其中最常見的損傷因子為：顆粒遷移、黏土膨脹、無機污垢、有機沉積、乳化、異物阻塞、水鎖等，根據(jù)可能發(fā)生的堵漏原因進行分類，選擇最有有效的解堵措施，并進行施工設(shè)計。

6.3 解堵技術(shù)確定

針對不同類型的解堵方法，提出相應(yīng)的選井方法，以提高防滲效果，并結(jié)合各自的技術(shù)特征，制定相應(yīng)的選井準(zhǔn)則及范圍。

（1）強負(fù)壓解堵技術(shù)是利用物理方法，通過產(chǎn)生較大的負(fù)壓，解決由于固體粒子進入油層和低滲層發(fā)生的水鎖現(xiàn)象，選擇以下幾個主要原則：地層滲透率高，孔隙度大，容易將外來固體顆粒引入孔道；地層滲透率低，但容易形成水鎖；地層膠結(jié)性好，不容易出沙。

（2）沖擊壓裂振動解堵技術(shù)是利用壓力壓裂地層來改善低滲透層的導(dǎo)流能力，用化學(xué)藥劑處理油井中有機物堵塞的問題。

（3）豎向射流解堵技術(shù)是利用高壓液流沖洗炮孔，以消除油水井炮眼周圍各種堵漏，用注解堵液解決近井區(qū)域無機物和有機物堵塞的問題。

（4）化學(xué)解堵技術(shù)是利用化學(xué)解堵劑，利用溶解巖體，改善近井區(qū)域的導(dǎo)流能力、解決油水井無機物堵塞、油井有機物堵塞問題的技術(shù)。

6.4 優(yōu)化施工設(shè)計

選擇何種流體（液態(tài)系統(tǒng)）取決于巖性、傷害機制和井眼條件。處理液是由它的液體和添加劑構(gòu)成的，在處理時，不同的液體具有不同的功能。通過優(yōu)化解堵方案的設(shè)計，合理選擇解堵劑，使解堵液與儲層巖石、地層流體相互匹配，從而保護油氣層，采用不同的工藝參數(shù)，計算出注水的用量，達到“一井一方，一井一策”，以實現(xiàn)最佳解堵效果，從而為油田生產(chǎn)與可持續(xù)健康發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。

6.5 措施效果評價

（1）在采取增產(chǎn)措施后，如果開始出現(xiàn)高產(chǎn)，就說明該措施取得了初步的效果。同時，對返排液進行采樣，通過采樣分析，可以分析出處理液與儲層原油的相容性，并通過水樣的分析，確定處理溶液的選用。

（2）在增油作業(yè)后，要進行壓力復(fù)原等試驗，以定量評價井及儲層特性，并將其與增產(chǎn)前的壓力復(fù)原結(jié)果進行比較，以評價增產(chǎn)作業(yè)的成敗。

（3）進行經(jīng)濟效益評估，如果在增產(chǎn)作業(yè)后，產(chǎn)量長期高于生產(chǎn)前，且有一定的經(jīng)濟效益，就可以認(rèn)為是成功的。

（4）分析產(chǎn)量操作中的失敗實例，可以為改進以后的工作提供必要的信息。

（5）全年完成了29 口油井的封堵，有效率達96.6%，累計增產(chǎn)11 815t、235.43萬m3，較上年同期相比，單井增油81.1t，油氣增量138 622t，投入資金358.91萬元，創(chuàng)造經(jīng)濟效益2 690.78萬元。

7 結(jié)束語

通過油藏?fù)p害機制，可以對影響油藏產(chǎn)量的主要原因進行分析。油田儲層損害主要是由有機物和無機物共同作用造成的，而復(fù)合解堵則是通過物化結(jié)合的綜合治理技術(shù)，使油田的增產(chǎn)效果更加明顯。隨著開發(fā)周期的延長，此類低壓井的數(shù)量每年都會增加，采用這種技術(shù)可以達到挖潛、增產(chǎn)、增效的目的，但如果油藏受到損害，則很難恢復(fù)到原來的水平，所以開展油氣層防護技術(shù)的研究和應(yīng)用尤為重要。