原層復(fù)合射孔解堵工藝在冷湖油田的應(yīng)用

張含明， 何文發(fā)， 但和玲

（中國石油青海油田公司冷湖油田管理處，青海海西816300）

青海油田公司冷湖油田管理處所管轄的南八仙油氣田及馬北一號油田開發(fā)初期各種措施作業(yè)均能見到較好效果，但隨著油田的不斷開發(fā)，經(jīng)過長時間生產(chǎn)，地層能量虧空嚴(yán)重，同一單井上多次措施及維護作業(yè)，作業(yè)過程中的壓井液無法及時返排，造成近井地帶污染，導(dǎo)致單井無法恢復(fù)施工前生產(chǎn)水平，為解決冷湖油田部分井近井地帶地層污染現(xiàn)狀，本文將原層復(fù)合射孔解堵工藝應(yīng)用于冷湖油田的南八仙油氣田仙中59井和馬北一號油田馬8－1井，此工藝完全適用于冷湖油田由于壓井液造成的單井儲層污染解堵問題，是冷湖油田行之有效的解堵工藝措施。

1 冷湖油田地質(zhì)概況

冷湖油田位于北緣斷塊帶冷湖構(gòu)造帶西北端，東鄰賽什騰凹陷，西鄰昆特依凹陷，主要構(gòu)造長軸成“S”型。油田斷層構(gòu)造破碎，儲油層分別為侏羅系、中新統(tǒng)、漸新統(tǒng)3套地層組成，油層分布具有“薄、多、散、雜”等特點；巖性為細(xì)粒砂巖、含礫砂巖，分選差，膠結(jié)物含量高。油層具有物性差非均質(zhì)程度高的特點，孔隙度一般為13.0%～22.7%，絕對滲透率50～300μm2。油田油層埋藏淺，埋深一般為270～1 200m［1］。

南八仙油田構(gòu)造位于青海省柴達木盆地東北部，為柴達木盆地北緣塊斷帶馬海大紅溝隆起亞區(qū)馬海南八仙背斜帶上的一個三級構(gòu)造。東與馬海構(gòu)造相鄰，南以陵間斷裂與伊克雅烏汝凹陷為界，西北緊鄰冷湖七號構(gòu)造。

南八仙油田于1997年投入原油試采開發(fā)，1999年開始大規(guī)模原油試采，2001年10月開始天然氣試采，除8口井因工程報廢、部分老探井和新井未進行試采外，先后投入試采井45口，其中6口井為氣井，油井39口。截止2011年12月底，南八仙油氣田共有生產(chǎn)油井48口（含報廢再利用井），累積產(chǎn)油3.899 75×l05t，綜合含水率31.63%。根據(jù)巖心樣品分析的統(tǒng)計結(jié)果表明，孔隙度平均值17.12%～23.10%，滲透率平均值為（133.00～235.97）×10－3μm2，屬高－中孔高滲型儲層［2－5］。

馬北一號圈閉是柴達木盆地北緣塊斷帶馬海大紅溝隆起亞區(qū)馬海南八仙背斜帶馬海構(gòu)造上的一個局部圈閉，位于馬海構(gòu)造的北翼。其西面與馬北四號圈閉相接，北以馬仙斷裂與馬海平灘鼻狀潛伏構(gòu)造和魚卡凹陷為界，東接馬北二號圈閉，南接馬海氣田，為一以斷層控制的斷背斜構(gòu)造。

馬北一號油田目前儲層巖性主要為粗砂巖、礫狀砂巖、細(xì)砂巖。儲層孔隙度平均25%；滲透率平均0.273 5μm2，屬中孔中滲級別；儲油層的厚度18～24m。截止2011年12月底，油田內(nèi)共鉆井30口，投入生產(chǎn)井18口（其中直井14口，水平井4口），投轉(zhuǎn)注水井11口。油田累積產(chǎn)油1.311 14× 105t，累注水3.604×105m3，累注采比1.37，綜合含水率45.0%，地質(zhì)儲量采出程度4.77%［6－8］。

2 原層復(fù)合射孔解堵工藝

2.1 工藝原理

原層復(fù)合射孔技術(shù)是把聚能射孔和高能氣井壓裂這兩道工序合二為一的一種廣義的射孔技術(shù)，具有作業(yè)周期短、勞動強度低、經(jīng)濟效益高、作業(yè)成本低等特點，因而具有廣泛的應(yīng)用前景。

原層復(fù)合射孔解堵技術(shù)是指采用復(fù)合射孔技術(shù)對已打開層位進行重新補孔作業(yè)，使原本已射開的射孔孔道再一次以裂縫形式向前延伸擴展，從而提高射孔半徑，在這個孔道延伸的過程中，射孔彈射流造成的壓實帶受到破壞，使孔道的滲透性得到相當(dāng)大程度的恢復(fù)，受射孔彈爆炸和火藥燃燒所產(chǎn)生的高壓作用，射孔器上部的液柱向上運動，運動的結(jié)果使射孔井段的壓力得到緩沖，由于液柱慣性的作用和火藥燃燒的結(jié)束，射孔井段套管內(nèi)壓力低于地層壓力，于是出現(xiàn)地層中流體（地層中原有的油、氣、水及壓入的燃燒生成物）的反向流動，使射孔孔道受到反向沖洗，從而提高了射孔孔道的流通性。可見原層復(fù)合射孔具有重新造縫、消除壓實帶、清洗已射開孔道等作用，從而實現(xiàn)對已堵塞地層進行解堵的目的。圖1為復(fù)合射孔器工作過程。

Fig.1 Working process of the composite perforator圖1 復(fù)合射孔器工作過程

2.2 工藝技術(shù)指標(biāo)與適用范圍

（1）技術(shù)指標(biāo)

耐溫：100，150℃；耐壓：50，60MPa；復(fù)合射孔器外徑：60，73，83，89，102，108mm。

（2）適用范圍

儲層物性較差的井層；儲層具有一定的產(chǎn)能，受污染較嚴(yán)重的井層；需水力壓裂的井，先進行復(fù)合射孔可達到復(fù)合壓裂的效果，較單純水力壓裂效果要更好。

3 引進原層復(fù)合射孔解堵工藝原因

隨著南八仙油氣田及馬北一號油田不斷開發(fā)，經(jīng)過長時間生產(chǎn)，單井產(chǎn)層壓力下降明顯，近井地帶存在較大低壓虧空區(qū)，由于產(chǎn)層能量低，且?guī)r石孔滲性較好，單井上的多次措施作業(yè)及維護性作業(yè)實施過程中的壓井液極易侵入地層，造成近井地層污染帶，造成地層部分滲流通道堵塞，致使單井產(chǎn)能無法恢復(fù)到施工前生產(chǎn)水平。為尋找適合冷湖油田的解堵方法，技術(shù)人員針對此問題結(jié)合油藏巖性特點，對作業(yè)后污染井單井儲層巖性、作業(yè)井史和生產(chǎn)數(shù)據(jù)等認(rèn)真分析論證，對部分污染井進行了酸化、壓裂、解水鎖等作業(yè)，但作業(yè)后，并未見到明顯效果（見表1），且酸化、壓裂等措施作業(yè)工序復(fù)雜，勞動強度大，施工周期長，作業(yè)成本高，開發(fā)效益較差，因此，為能夠?qū)ふ腋?jīng)濟有效的措施手段，冷湖油田管理處開發(fā)，工程技術(shù)人員結(jié)合冷湖油田現(xiàn)生產(chǎn)井所具備條件，對國內(nèi)外有效的解堵方法進行了詳細(xì)論證，最終基于復(fù)合射孔具有重新造縫、消除壓實帶、清洗孔道等優(yōu)點，決定采用原層復(fù)合射孔解堵工藝技術(shù)，對存在近井地帶地層污染問題的部分井進行解堵實驗。

表1 2009－2011年常用措施解堵作業(yè)方法效果Table 1 The sheet of blocking operations applied from2009 to 2011

4 應(yīng)用實例

4.1 南八仙油氣田仙中59井

南八仙油氣田仙中59井于2008年8月10日正式投入生產(chǎn)，經(jīng)過3a的開采，該井產(chǎn)層壓力下降明顯（目前地層流壓僅3.5MPa），近井地帶存在較大的低壓虧空區(qū)；2011年3月10日，該井作為南八仙油氣田注氣項目受益井，進行下入井下永久壓力計施工作業(yè)，施工過程中使用壓井液共計55m3（南八仙油氣田原油42m3、地層水13m3），由于產(chǎn)層能量較低，且孔滲性較好，壓井液侵入地層，形成近井地層污染帶，造成地層局部流體滲流通道堵塞，致使該井產(chǎn)能未恢復(fù)到施工前生產(chǎn)水平。基于以上原因，為了解除近井地層污染，恢復(fù)該井生產(chǎn)能力，最終討論決定于2011年6月6日對該井采用102槍127彈高能壓裂原層復(fù)合射孔作業(yè)進行解堵。施工作業(yè)后見到了明顯效果，恢復(fù)了仙中59井下永久壓力計前的生產(chǎn)水平，結(jié)果如圖2所示。

Fig.2 The output trend chart for Xianzhong well 59 through high－energy fracturing composite perforation圖2 仙中59井原層高能壓裂復(fù)合射孔解堵作業(yè)前后產(chǎn)量趨勢

4.2 馬北一號油田馬8－1井

馬北一號油田馬8－1井于2006年4月1日正式投入生產(chǎn)，2011年5月對該井進行層內(nèi)產(chǎn)液剖面測試，通過對測試結(jié)果分析，造成層內(nèi)縱向出液不均衡甚至部分層段不出液的原因可能是多次的維護及措施作業(yè)造成儲層污染，又因?qū)觾?nèi)非均質(zhì)性的差異，使得物性相對較差的層段受到的傷害更大，從而導(dǎo)致滲流通道被完全堵死?；谝陨显颍瑸榱私獬摼廴?，恢復(fù)該井生產(chǎn)能力，經(jīng)討論決定于2011年9月5日對該井采用102槍127彈高能壓裂原層復(fù)合射孔進行解堵，恢復(fù)該井孔道的滲透性，從而恢復(fù)該井正常生產(chǎn)能力。施工作業(yè)后同樣取得了較明顯效果，結(jié)果如圖3所示。

Fig.3 The output trend chart for Ma well 8－1 through high－energy fracturing composite perforation圖3 馬8－1井原層高能壓裂復(fù)合射孔解堵作業(yè)前后產(chǎn)量趨勢

5 結(jié)束語

（1）復(fù)合射孔具有作業(yè)周期短、勞動強度低、經(jīng)濟效益高、作業(yè)成本低等特點；

（2）復(fù)合射孔具有重新造縫、消除壓實帶、清洗孔道等優(yōu)點；

（3）復(fù)合射孔解堵工藝完全適用于冷湖油田由于壓井液造成的單井儲層污染解堵問題；

（4）復(fù)合射孔可作為增產(chǎn)解堵措施在冷湖油田大面積應(yīng)用。

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