二氧化氯解堵技術(shù)在南泥灣油田的應(yīng)用

劉 斐，張榮安，馮小飛

(延長(zhǎng)油田股份有限公司 南泥灣采油廠，陜西 延安 716000)

1 油田開(kāi)發(fā)概況

1.1 油藏主要地質(zhì)特征

南泥灣油田位于陜北斜坡東南部南泥灣地區(qū)，為一向西傾斜的平緩單斜，平均坡降為10 m/km，傾角不到1度。主要勘探開(kāi)發(fā)目的層為中生界三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)6、長(zhǎng)4+5油層組，屬一套河控三角洲平原砂體沉積，長(zhǎng)7的黑色頁(yè)巖為主力生油層，長(zhǎng)4+5上部的三角洲平原相及河流相沉積為區(qū)域性蓋層，從而構(gòu)成完整的生、儲(chǔ)、蓋組合。

南泥灣油田延長(zhǎng)組油藏屬特低滲油藏，含油性主要受巖性控制，儲(chǔ)層非均質(zhì)性嚴(yán)重，具多層相間的復(fù)雜油水關(guān)系，油水分異差，無(wú)明顯的油水界面。油藏埋深淺(油層深度550～820 m)，無(wú)自然產(chǎn)能。只有經(jīng)過(guò)壓裂改造后，可獲得經(jīng)濟(jì)產(chǎn)能。試油及試采結(jié)果表明，油藏驅(qū)動(dòng)類型是典型的彈性－溶解氣驅(qū)。平均油層中部深度760 m，油層中部原始地層壓力為6.71 MPa，壓力系數(shù)0.94，屬于低壓異常壓力系統(tǒng)，油藏溫度為33.75℃，地面原油密度0.8334 g/cm3，原油粘度 3.8 MPa·s;含硫 0.04%，屬低密度、低粘度、低凝固點(diǎn)、低含硫輕質(zhì)油。地層水分析資料顯示，地層水Ph值平均6.7，屬中偏酸性，總礦化度平均68000 mg/L，水型均為CaCl2型。

1.2 油田開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

截止2010年底，南泥灣采油廠已累計(jì)探明含油面積124 km2，探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量6855.59×104t;累計(jì)控制含油面積162.32km2，控制石油地質(zhì)儲(chǔ)量4317.0 ×104t;動(dòng)用含油面積 201.9 km2，動(dòng)用石油地質(zhì)儲(chǔ)量7876.69×104t。(資源情況說(shuō)明:探明含油面積124 km2已全部動(dòng)用，控制含油面積162.32 km2中有九龍泉35 km2、萬(wàn)花12 km2因油氣富集規(guī)律尚不清楚無(wú)法投入開(kāi)發(fā)使用，另有汾川區(qū)12 km2因地層能量嚴(yán)重虧空，新鉆油井達(dá)不到工業(yè)油流標(biāo)準(zhǔn)目前無(wú)法繼續(xù)開(kāi)發(fā);剩余25.4 km2位于目前成熟開(kāi)發(fā)區(qū)塊邊沿含油砂體變薄、物性變差單井產(chǎn)量低，開(kāi)發(fā)效果遠(yuǎn)不如以前探明可采儲(chǔ)量685.56×104t，采收率10%。累計(jì)產(chǎn)油量524.12×104t，地質(zhì)儲(chǔ)量采出程度5.46%，綜合含水30%。目前有總油井6143口，采油井?dāng)?shù)6094口，開(kāi)井?dāng)?shù)5673口，關(guān)停井396口，地質(zhì)報(bào)廢井18口，事故井7口，油井利用率93%，日產(chǎn)液2185.7噸，日產(chǎn)油1530噸，平均單井日產(chǎn)油0.27噸，年產(chǎn)油89.1噸，年采油速度0.58%。共建成注水站2座，注水井49口，開(kāi)井?dāng)?shù)49口，形成注水能力300 m3/d，平均單井日注水 4.12m3，年注水量 29632.54 m3，累計(jì)注水104630.15m3，注采比0.94，自然遞減18.6%，綜合遞減13.9%。

2 油井解堵的可行性和必要性

南泥灣油田2008年之前，油田發(fā)展主要依靠新井上產(chǎn)，也沒(méi)有專門(mén)的機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)油田舊井挖潛增產(chǎn)技術(shù)的細(xì)化和深化，制約油田發(fā)展的瓶頸問(wèn)題并未得到更好的解決。采油廠現(xiàn)有油井6143口，生產(chǎn)井6094口。平均單井日產(chǎn)油0.23噸。其中造成地層污染嚴(yán)重，產(chǎn)量遞減較快，產(chǎn)能矛盾較為突出。經(jīng)過(guò)多方調(diào)研，論證;單井初周月產(chǎn)量較高，遞減較快，產(chǎn)能不足與地層受到污染，油層受到傷害等關(guān)系密切。由于在鉆井過(guò)程，完井施工，井下壓裂施工和長(zhǎng)期的采油過(guò)程中的地層、油層造成不可避免的液體污染和一些機(jī)械雜質(zhì)，蠟質(zhì)，膠質(zhì)沉淀堵塞，致使油層滲透率降低，產(chǎn)液指數(shù)下降，產(chǎn)量遞減嚴(yán)重。針對(duì)這一突出矛盾，我我們對(duì)二氧化氯解堵技術(shù)這一項(xiàng)目分析，論證后，決定在南泥灣油田部分區(qū)域選擇合理的油井，進(jìn)行二氧化氯解堵技術(shù)試驗(yàn)及應(yīng)用。

3 原理及工藝特點(diǎn)

3.1 二氧化氯解堵增能原理

是通過(guò)井眼向地層注入2%濃度的二氧化氯與相關(guān)的酸液，利用酸與其氧化作用，使其進(jìn)入地層氧化溶解，由于鉆井、壓裂形成的堵塞物，同時(shí)對(duì)地層中的粘土具強(qiáng)剝離作用，以溶蝕儲(chǔ)層中影響滲透率的堵塞，增加空隙裂縫的流動(dòng)能力，從而使油氣井增產(chǎn)(或注水井增注)的一種工藝措施。

3.2 工藝特點(diǎn)

二氧化氯解堵工藝具有溶蝕能力強(qiáng)，解堵液和增能液接觸反應(yīng)對(duì)地層傷害小，對(duì)采油設(shè)施腐蝕低，穩(wěn)產(chǎn)期較長(zhǎng)，含水低等特點(diǎn)。

4 項(xiàng)目實(shí)施技術(shù)路線

依據(jù)年初項(xiàng)目組制定的部署規(guī)劃，有針對(duì)性的進(jìn)行項(xiàng)目試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)新引進(jìn)試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)縝密的選井和組織施工，制定出嚴(yán)格的項(xiàng)目選井原則:①區(qū)域地質(zhì)明朗;②單井采出程度較低;③措施前產(chǎn)量低于區(qū)塊平均產(chǎn)量;④集中小區(qū)塊整體挖潛。針對(duì)措施后油井產(chǎn)量測(cè)量的難題，成立測(cè)產(chǎn)小組對(duì)措施后油井產(chǎn)量進(jìn)行泵油車收車后12小時(shí)跟蹤，并要求乙方單位上井住井與項(xiàng)目組測(cè)產(chǎn)人員共同跟蹤，及時(shí)對(duì)措施效果進(jìn)行跟蹤評(píng)價(jià)。

5 措施井效果分析

措施井效果分析見(jiàn)表1。

表1 二氧化氯解堵措施井效果對(duì)比表

2008年，南泥灣采油廠共實(shí)施二氧化氯解堵措施井73口，工藝成功率100%，措施有效率98%，累計(jì)增油4014.24噸、平均單井增油54.98噸。投入產(chǎn)出比:1∶2.87。

2009年實(shí)施了二氧化氯85口、累計(jì)增油2924.8噸、平均單井增油34.41噸。投入產(chǎn)出比:1∶2。

2010年我們分別在馬坊區(qū)域?qū)嵤┝?09口、累計(jì)增油4434.56噸、平均單井增油40.68噸，平均采油3.45個(gè)月;在岳屯區(qū)域?qū)嵤┝?20口、累計(jì)增油4020.55噸、平均單井增油33.50噸，平均采油2.86個(gè)月。在措施的245口井中:最高日增產(chǎn)達(dá)到2噸以上的51口、1－2噸的135口。綜合投入產(chǎn)出比1∶1.9。

CLO2解堵典型實(shí)例:于今年10月2日施工的陽(yáng)683－3井，措施前日產(chǎn)油0.24噸，措施后最高日增油達(dá)到7.34噸;松112井，措施前日產(chǎn)0.18噸，2009年4月12日解堵后日產(chǎn)達(dá)到1.05噸，4個(gè)月后日產(chǎn)為0.3噸，項(xiàng)目實(shí)施的主要區(qū)域?yàn)樵劳?、馬坊、趙家河，主要層位為長(zhǎng)61，通過(guò)措施增產(chǎn)效果明顯。針對(duì)不同區(qū)域、不同井位、不同層位分別對(duì)待，實(shí)踐證明:對(duì)于采油時(shí)間長(zhǎng)、初期產(chǎn)量高、目前產(chǎn)量低、采出程度低，油層物性好的油井，也有物性好、壓裂初期堵塞而產(chǎn)量低的井，主要為長(zhǎng)6層，均適宜CLO2解堵項(xiàng)目。

6 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

油井二氧化氯解堵技術(shù)費(fèi)用為4.5萬(wàn)元/口，以上表1中10口井平均增油75.23 t，扣除投資，平均單井可創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益:(75.23×0.2820萬(wàn)元) －4.5萬(wàn)元 =21.22萬(wàn)元。

7 二氧化氯解堵措施結(jié)論

7.1 目前存在的問(wèn)題

為降低解堵體系對(duì)地層的傷害，還需進(jìn)一步優(yōu)化前置酸液配方，優(yōu)化隔離液注入體積，優(yōu)化二氧化氯體系交替單元次數(shù)，繼續(xù)摸索與地層的配伍性，提高措施有效率。

7.2 二氧化氯解堵取得的一定認(rèn)識(shí)

通過(guò)幾年的試驗(yàn)應(yīng)用，我們認(rèn)識(shí)到二氧化氯解堵工藝具有溶蝕能力強(qiáng)，對(duì)地層傷害小，對(duì)采油設(shè)施腐蝕性小，穩(wěn)產(chǎn)期長(zhǎng)，含水率低等優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)我廠舊井?dāng)?shù)量大，我們嚴(yán)格執(zhí)行選井原則，多區(qū)多點(diǎn)試驗(yàn)，一旦突破，立即輻射，達(dá)到了區(qū)塊整體挖潛的較好效果。實(shí)施效果較為明顯，實(shí)用價(jià)值較高，前景廣闊，具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值，可作為我廠舊井挖潛增產(chǎn)的主要技術(shù)之一。