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摘要:吉林油田油井采油层系一般可划分1-3套,小的层系则有3-5个不等。由于各层系间天然物性的差异,加之生产后压裂、注水、结垢等因素影响,导致各层系及层段油层间物性、压力、堵塞等参数产生了差异。常规的措施工艺满足不了油田开发的需要,油层污染或堵塞得不到高效处理,化学药剂不能全部发挥作用,形成措施成本高、工艺效果差的现象。该论文阐述了振动工艺技术的应用效果,通过实际操作后,地面井口出现自喷,油层堵塞被彻底解开,提高了导流能力和油层的渗流能力,达到了理想的措施工艺效果。
关键词:振动工艺;分层挖潜;选井选层;分层振动
一、振动工艺技术应用现状
常规措施工艺在选井上往往注重分析油井动态变化,产量递减、压力下降等来判断油层的堵塞类型、污染状况。而对每口油井主力油层开发多年来,经多次压裂、长期注水、结垢、脱气等因素影响,造成油井层间矛盾突出,油层物性及压力差异会更加明显。分层差异工艺在油田见到一定工艺效果,以常规酸化措施为例,按油层厚度等参数计算的处理半径一般大于1米,20-30方的处理液理论上足满足设计要求,酸液先进入“低压”层或高渗带,也是主力出液、出油层。如果油层结垢特别严重,难以处理近井地带的结垢。针对这一问题,为了有效利用药剂,达到理想的酸化效果,曾经用压裂投蜡球方法进行尝试过,酸化效果不明显。原因是压裂蜡球密度是根据施工时排量与压力设计的,而酸化时的排量与压力远低于压裂时设计的排量与压力,所以蜡球难以在炮眼起到暂堵作用。要想解决此矛盾可根据酸化施工排量与压力针对性研发酸化专用蜡球,才能有效解决酸化时暂堵工艺问题。尤其对于“三低”的吉林油田,随着开发时间的延续对工艺的需求更加紧迫,就增产措施而言,如果不在措施强度上提高,在选井选层上做好工作,难以保持油田的稳产高产。
二、水力振动工艺效果分析
(一)水力振动分层压力认识。为了提高水力振动措施工艺效果,开展了水力振动分层处理工艺工作。施工时对油层自下向上处理,为了对比分层压力,要求泵车每层泵入工作液均为4档中油门。结论如下:
1、新木、新立层间压力差异在4-5兆帕,而新民层间压力差异在15兆帕左右,压力差异非常明显。
2、由现场数据分析新木、新立油层的堵塞类型以有机堵塞为主,而新民油层结垢严重,属典型的无机堵塞类型。这与该地区管柱腐蚀结垢相对较重现象吻合。
3、本着注入时的高压层必是采油时的低压潜力层这一理论,振动工作液现场使用上重点放在高压堵塞层,目的是对堵塞层针对性处理。
4、新木、新立两口井振动处理后,起出措施管柱时地面井口自喷,这是常规振动措施不常见的,说明油层堵塞被彻底解开,导通液流通道提高油层渗流能力见到了理想的措施工艺效果。
5、同样的工艺方法,新民油层起出措施管柱时地面井口未见自喷,说明因油层的结垢、堵塞类型不同,分层压力差异的客观存在,水力振动工艺未能解开结垢严重的堵塞。
表1 油田水力振动措施施工情况
(二)分层水力振动效果。共实施9口井分层水力振动后,平均日产量由4.1/1.2上升到6.4/1.8吨,累增油540.2吨达到了理想的措施工艺效果。
例:吉1-7井措施后日产量由4.2/0.9吨上升到6.2/1.3吨,累增油130.1吨,目前仍有效果。对于以有机堵塞为主的非结垢油层,分层水力振动处理工艺与常规的全井水力振动工艺比较,效果相对提高。
三、水力振动工艺改进设计
(一)工具改进设计。目前水力振动器工作排量0.2-0.6方/分,工作压力0.5-6.5MPa,振幅0.45-3 MPa,振动频率120-320Hz。其参数是根据红岗、新立、新民、扶余岩心室内振动试验数据综合设计的结果。而试验报告同时给出了对于不同井深、不同油层类型,振动增产最佳频率带很窄且接近油层固有频率段。因此,用一套频率不变的工具面对不同类型油井显然是不科学的。现场发现起出的振动器因轴承密封差导致工具无法重复利用,在降低工艺成本上潜力可挖。
新型水力振动器设计,一是在轴承密封上采取了工艺改进,保正了工具重复利用问题,降低了措施成本。二是在出水槽两端加设了活动可调螺帽,根据不同不类型油井灵活调整,出水槽面积越小其振动器的振幅、频率越大越高,巧妙解决了工具的适应性问题。
图1 新型水力振动器
(二)工艺复合设计。即使水力振动工艺借助化学药剂可溶蚀、推散近井地带有机、无机堵塞,但在油井生产后必然遵循径向渗流理论,未溶蚀掉的垢粒、地层砂等颗粒仍然存在二次污染、堵塞油层,因此设计了水力振动与强负压一次复合工艺管柱解决了这一问题。
图2 水力振动与强负压一次复合工艺管柱
四、结论与认识
1、分层处理工艺针对性强、低本高效,有利提高措施工艺效果。
2、分层振动工艺技术对严重结垢堵塞的油层,提高了导流能力和油层的渗流能力。
3、有效提高了单井产油量,减缓了递减。
4、少投入低成本,多产出,高效益,有很好的推广前景。
5、各区块油井层间压力差异大小与油田堵塞类型相关,腐蚀、结垢地区差异较大。
6、有针对性的化学配方体系研究,为深部解堵提供必要条件。
7、水力振动与强负压一次复合工艺管柱解决了二次污染。
参考文献:
[1]张琪,王杰祥,樊灵等.采油工程原理与设计[M].山东东营:石油大学出版社,1996:159-258.
[2]万仁浦,罗英俊,李德福等.采油技术手册[M].北京:石油工业出版社,1991.
关键词:振动工艺;分层挖潜;选井选层;分层振动
一、振动工艺技术应用现状
常规措施工艺在选井上往往注重分析油井动态变化,产量递减、压力下降等来判断油层的堵塞类型、污染状况。而对每口油井主力油层开发多年来,经多次压裂、长期注水、结垢、脱气等因素影响,造成油井层间矛盾突出,油层物性及压力差异会更加明显。分层差异工艺在油田见到一定工艺效果,以常规酸化措施为例,按油层厚度等参数计算的处理半径一般大于1米,20-30方的处理液理论上足满足设计要求,酸液先进入“低压”层或高渗带,也是主力出液、出油层。如果油层结垢特别严重,难以处理近井地带的结垢。针对这一问题,为了有效利用药剂,达到理想的酸化效果,曾经用压裂投蜡球方法进行尝试过,酸化效果不明显。原因是压裂蜡球密度是根据施工时排量与压力设计的,而酸化时的排量与压力远低于压裂时设计的排量与压力,所以蜡球难以在炮眼起到暂堵作用。要想解决此矛盾可根据酸化施工排量与压力针对性研发酸化专用蜡球,才能有效解决酸化时暂堵工艺问题。尤其对于“三低”的吉林油田,随着开发时间的延续对工艺的需求更加紧迫,就增产措施而言,如果不在措施强度上提高,在选井选层上做好工作,难以保持油田的稳产高产。
二、水力振动工艺效果分析
(一)水力振动分层压力认识。为了提高水力振动措施工艺效果,开展了水力振动分层处理工艺工作。施工时对油层自下向上处理,为了对比分层压力,要求泵车每层泵入工作液均为4档中油门。结论如下:
1、新木、新立层间压力差异在4-5兆帕,而新民层间压力差异在15兆帕左右,压力差异非常明显。
2、由现场数据分析新木、新立油层的堵塞类型以有机堵塞为主,而新民油层结垢严重,属典型的无机堵塞类型。这与该地区管柱腐蚀结垢相对较重现象吻合。
3、本着注入时的高压层必是采油时的低压潜力层这一理论,振动工作液现场使用上重点放在高压堵塞层,目的是对堵塞层针对性处理。
4、新木、新立两口井振动处理后,起出措施管柱时地面井口自喷,这是常规振动措施不常见的,说明油层堵塞被彻底解开,导通液流通道提高油层渗流能力见到了理想的措施工艺效果。
5、同样的工艺方法,新民油层起出措施管柱时地面井口未见自喷,说明因油层的结垢、堵塞类型不同,分层压力差异的客观存在,水力振动工艺未能解开结垢严重的堵塞。
表1 油田水力振动措施施工情况
(二)分层水力振动效果。共实施9口井分层水力振动后,平均日产量由4.1/1.2上升到6.4/1.8吨,累增油540.2吨达到了理想的措施工艺效果。
例:吉1-7井措施后日产量由4.2/0.9吨上升到6.2/1.3吨,累增油130.1吨,目前仍有效果。对于以有机堵塞为主的非结垢油层,分层水力振动处理工艺与常规的全井水力振动工艺比较,效果相对提高。
三、水力振动工艺改进设计
(一)工具改进设计。目前水力振动器工作排量0.2-0.6方/分,工作压力0.5-6.5MPa,振幅0.45-3 MPa,振动频率120-320Hz。其参数是根据红岗、新立、新民、扶余岩心室内振动试验数据综合设计的结果。而试验报告同时给出了对于不同井深、不同油层类型,振动增产最佳频率带很窄且接近油层固有频率段。因此,用一套频率不变的工具面对不同类型油井显然是不科学的。现场发现起出的振动器因轴承密封差导致工具无法重复利用,在降低工艺成本上潜力可挖。
新型水力振动器设计,一是在轴承密封上采取了工艺改进,保正了工具重复利用问题,降低了措施成本。二是在出水槽两端加设了活动可调螺帽,根据不同不类型油井灵活调整,出水槽面积越小其振动器的振幅、频率越大越高,巧妙解决了工具的适应性问题。
图1 新型水力振动器
(二)工艺复合设计。即使水力振动工艺借助化学药剂可溶蚀、推散近井地带有机、无机堵塞,但在油井生产后必然遵循径向渗流理论,未溶蚀掉的垢粒、地层砂等颗粒仍然存在二次污染、堵塞油层,因此设计了水力振动与强负压一次复合工艺管柱解决了这一问题。
图2 水力振动与强负压一次复合工艺管柱
四、结论与认识
1、分层处理工艺针对性强、低本高效,有利提高措施工艺效果。
2、分层振动工艺技术对严重结垢堵塞的油层,提高了导流能力和油层的渗流能力。
3、有效提高了单井产油量,减缓了递减。
4、少投入低成本,多产出,高效益,有很好的推广前景。
5、各区块油井层间压力差异大小与油田堵塞类型相关,腐蚀、结垢地区差异较大。
6、有针对性的化学配方体系研究,为深部解堵提供必要条件。
7、水力振动与强负压一次复合工艺管柱解决了二次污染。
参考文献:
[1]张琪,王杰祥,樊灵等.采油工程原理与设计[M].山东东营:石油大学出版社,1996:159-258.
[2]万仁浦,罗英俊,李德福等.采油技术手册[M].北京:石油工业出版社,1991.