油井低密度洗井工藝技術(shù)及應(yīng)用

趙元壽，羅曉莉，王小龍

長(zhǎng)慶油田分公司第四采油廠大路溝作業(yè)區(qū)，陜西靖邊 718500

油井低密度洗井工藝技術(shù)及應(yīng)用

趙元壽，羅曉莉，王小龍

長(zhǎng)慶油田分公司第四采油廠大路溝作業(yè)區(qū)，陜西靖邊 718500

低密度洗井是集低密度洗井液及汽化洗井工藝于一體的油層解堵洗井技術(shù)，能解決低滲透油田井筒及近井地帶堵塞問(wèn)題，保護(hù)油層，提高產(chǎn)量。該工藝技術(shù)在靖安油田大路溝四區(qū)共實(shí)施5井次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，累計(jì)增油980t，成功率80%，延長(zhǎng)了檢泵周期，取得了較好的應(yīng)用效果。

低滲透油田；油層污染；洗井液；增產(chǎn)技術(shù)

0 引言

靖安油田大路溝四區(qū)位于陜西省靖邊縣境內(nèi)，主力含油層系為長(zhǎng)2，屬于典型的“三低” 油藏。隨著油田開發(fā)，區(qū)塊地層壓力及儲(chǔ)層特性都在不斷發(fā)生變化。各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)帶入油層的各類入井液體及固體微粒也對(duì)儲(chǔ)層產(chǎn)生傷害，造成油井近井地帶污染，表皮系數(shù)增大，流動(dòng)系數(shù)降低，油井產(chǎn)能下降。低密度洗井工藝技術(shù)主要利用低密度泡沫流體在負(fù)壓條件下沖洗井筒、解除近井地帶堵塞，以恢復(fù)地層滲透率，該工藝操作簡(jiǎn)單，針對(duì)性強(qiáng)，為低滲油田穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)提供一個(gè)新的技術(shù)手段。

1 低密度洗井的工藝技術(shù)與選井依據(jù)

1.1 低密度洗井工藝技術(shù)

1.1.1 技術(shù)原理

低密度洗井工藝是利用配制一種密度小于水的洗井液，在洗井過(guò)程中通過(guò)調(diào)整地面氣液比，以井底形成較大的負(fù)壓差，將近井地帶的固體顆粒以及沉淀物排出地層，同時(shí)在汽化水洗井過(guò)程中利用產(chǎn)生大量返排泡沫，加速井底臟物的返排，解除近井地帶的堵塞，達(dá)到增產(chǎn)目的。

1.1.2 洗井方式選擇

洗井方式分為正洗、反洗、正反交替洗3種方式。若井內(nèi)射孔炮眼較臟，需強(qiáng)力沖刷時(shí)，一般采用下洗井器洗井；若砂面太高時(shí)，可先采用帶斜尖的光油管反洗，再下洗井器洗井的方式。正反交替洗適用于臟物堅(jiān)固、量多、比重大的油井。

一般油井采用正洗的方式，正洗的液流速度為0.3～0.6m/s，反洗則可達(dá)到1～3m/s，后者為前者的5倍，因此，它能帶起較大較重的臟物。而使用洗井器正洗對(duì)井壁的沖刷力比反洗要強(qiáng)的多，所以要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)井筒臟物數(shù)量及特征確定正確的洗井方式。

1.1.3 合理的洗井負(fù)壓值

洗井負(fù)壓是指洗井時(shí)泡沫液柱形成的井底壓力低于目前油層靜壓。合理的負(fù)壓值既要保證液流從油層能順利流出并沖刷松散堵塞物，又要保證負(fù)壓值不能超過(guò)某個(gè)值以免造成地層出砂、垮塌、套管損壞、封隔器失效等問(wèn)題。

洗井負(fù)壓是指洗井時(shí)泡沫液柱形成的井底壓力低于目前油層靜壓。合理的負(fù)壓值既要保證液流從油層能順利流出并沖刷松散堵塞物，又要保證負(fù)壓值不能超過(guò)某個(gè)值以免造成地層出砂、垮塌、套管損壞、封隔器失效等問(wèn)題。原則上負(fù)壓值越大越好, 一般在3～5MPa，在方案設(shè)計(jì)和實(shí)際施工時(shí)，一般按靜水柱壓力的45%先測(cè)算泡沫形成的井底壓力。

1.1.4 負(fù)壓水力計(jì)算

為保證將井底贓物帶出地面的水力條是：Vt>2Vd （1）

式中Vt為洗井液返回地面上升速度，Vd為井底贓物在靜止洗井液中的自由下沉速度，由地面試驗(yàn)測(cè)得。

（1）式得，保證贓物返回地面最小速度：Vmin=2Vd （2）

洗井時(shí)所需的最低流量：Qmin=AFVmin （3）

式中AF洗井液上返過(guò)流面積。

在洗井管柱尺寸一定情況下，返過(guò)流面積為0.017m2，井底贓物返回地面最小速度0.4m/s；由（3）可計(jì)算地面泵最小流量Qmin為25m3/h。

贓物從井底上升地面所需時(shí)間：t=H/(Vt- Vd) （4）

式中H為沖洗深度。一般洗井沖洗深度為射孔段上下2m，我們選1 200m洗井深度，可計(jì)算出贓物從井底上升地面所需時(shí)間48min。用t與實(shí)際返回時(shí)間做比較，可間接判斷沖洗效果及沖洗液粘度是否合適。

1.2 低密度負(fù)壓洗井液的配液要求

1.2.1 活性劑密度及粘度的選擇

表面活性劑溶于水易形成泡沫溶液，由于泡沫是氣液分散系統(tǒng)，密度低、重量小、壓力非常小、密度0.05g/cm3～0.5g/cm3、比重1.5g/cm3～2.0g/cm3，粘度相對(duì)原液提高30%～50%且泡沫有一定的粘滯性，可連續(xù)流動(dòng)，對(duì)水、油、砂石有攜帶作用。

1.2.2 穩(wěn)定劑及其濃度選擇

砂巖儲(chǔ)層常常因?yàn)轭w粒間相互排斥使粘土分散發(fā)生遷移，使儲(chǔ)層滲透率明顯下降。常用1%～3%鹽溶液作為穩(wěn)定劑，KCL比NaCl常用些，因?yàn)镵+能防止水的侵入，阻止粘土膨脹。一般油層厚度小于5m的井加300kg藥，對(duì)于油層厚度大于5m的井加400kg藥。通過(guò)以上兩個(gè)方面的分析，最終確定出低密度洗井液配液要求為：

配方名稱名稱清水用量濃度單位用量備注8608表面活性劑活性劑0.3%0.3%kkgg 118800 60m3-80m3-80m3單位KCL鹽穩(wěn)定劑L 11..00%%kkgg 660000備注

1.3 施工工藝步驟

1）頂替置換井筒伴生氣。起出原井生產(chǎn)管柱，下洗井管柱并探砂面，上提管柱5～10m，水泥車注入頂替液（活性水）直至油套環(huán)形空間返液，以替完井筒內(nèi)伴生氣，防止洗井時(shí)因伴生氣濃度過(guò)高與空氣混合發(fā)生爆炸；

2）負(fù)壓沖砂洗井。啟動(dòng)水泥車，正循環(huán)負(fù)壓低密度沖砂洗井至人工井底；

3）負(fù)壓強(qiáng)排反應(yīng)殘液。下放射孔管柱至射孔段底界，啟動(dòng)水泥車套管見(jiàn)水再時(shí)啟動(dòng)壓風(fēng)車。當(dāng)套管放空處有大量混氣液體噴出且水質(zhì)變好時(shí)，控制套管閘門，憋壓放噴3～4次，使油層段形成較大負(fù)壓差，及時(shí)使處理殘液和反應(yīng)臟物徹底返排地面；

4）起出洗井管柱，下泵生產(chǎn)。

1.4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

自2009年8月在靖安油田大路溝四區(qū)路10-50井實(shí)施低密度洗井技術(shù)以來(lái)，共試驗(yàn)推廣5口井，有效4口，有效率達(dá)80%，平均日產(chǎn)液由4.82m3提高到6.01m3；日產(chǎn)油由3.31t提高到4.01t，平均單井日增油0.70t，截止2010年2月已累計(jì)增油980t。

2 選井依據(jù)

1）地層能量充足，油層厚度較大，孔隙度、滲透率、含水飽和度較理想，初期產(chǎn)量較高，目前壓力保持水平較高，但產(chǎn)量逐步下降的油井；

2）初期產(chǎn)量比較理想，但曾經(jīng)有過(guò)酸化或壓裂等井下措施，因酸液（或壓裂液）與油層不配伍造成結(jié)垢乳化堵塞，產(chǎn)量下降的油井，或者頻繁作業(yè)造成產(chǎn)量降低的油井；

3）采油工作制度不合理造成油層損害油井。初期產(chǎn)量較高，地層能量充足，但由于生產(chǎn)壓差過(guò)大或開采速度過(guò)快，巖層結(jié)垢被破壞和固相微粒發(fā)生運(yùn)移堵塞儲(chǔ)層空間，導(dǎo)致產(chǎn)量急劇下降的油井。

3 下步建議

1）在選井選層方面，應(yīng)選擇固井質(zhì)量良好，層間不竄。目的層與上下層有致密而較厚隔層的井。選擇地層壓力充足，物性較好而產(chǎn)液指數(shù)大幅度下降的井；

2）在施工過(guò)程中，對(duì)速敏地層控制流體注入和流出速度，以免造成地層滲透率下降。有水敏現(xiàn)象應(yīng)盡可能用與之相配伍的水型配液；

3）靖安油田三疊系的長(zhǎng)6層表弱酸敏、弱速敏、無(wú)水敏的儲(chǔ)層敏感性，下步嘗試對(duì)長(zhǎng)6油層進(jìn)行低密度洗井。

4 結(jié)論

油井低密度洗井工藝在長(zhǎng)慶油田分公司第四采油廠大路溝作業(yè)區(qū)成功應(yīng)用，說(shuō)明低密度洗井具有增產(chǎn)效果顯著、操作成本低的優(yōu)勢(shì)，滿足現(xiàn)場(chǎng)大規(guī)模推廣應(yīng)用的需求。

[1] 黃俊英.采油應(yīng)用化學(xué)[M].石油工業(yè)出版杜，1991.

[2] 洪世鐸.油藏物理基礎(chǔ)[M].石油工業(yè)出版杜，1985.

[3] 李世榮，常彥榮，等.汽化活性水洗井加擠防膨劑投轉(zhuǎn)注工藝[J].油氣田地面工程，2006（10）.

TE25

A

1674-6708（2010）18-0076-02