關(guān)于高壓欠注問題的思考

【摘要】本文針對采油三廠低滲透油田的高壓欠注問題，通過對欠注原因的深入剖析，提出了高壓欠注形成的理論模型，在此基礎(chǔ)上，總結(jié)各項(xiàng)措施的應(yīng)用效果，深入分析解堵機(jī)理后提出了對高壓欠注井的下步治理思路及工藝技術(shù)方面的改進(jìn)建議。

【關(guān)鍵詞】高壓欠注；形成；治理思路；改進(jìn)建議

1、高壓欠注的形成

注水井井口壓力可分兩個(gè)，一個(gè)是泵壓通過地面管線后能夠?yàn)榈貙犹峁┑淖⑷雺毫?，即井口壓?泵壓-地面管損（假設(shè)高程差為0），另外一個(gè)則是反映地層壓力的井口油壓。根據(jù)泵所提供的井口壓力=泵壓-地面管損可以看出，當(dāng)泵壓較低時(shí)，也會導(dǎo)致欠注，但并不會造成注水井油壓的持續(xù)升高，因此，造成注水井高壓欠注的主要原因是井下油層堵塞。

1.1形成原因

研究表明池46區(qū)塊長8儲層巖性以巖屑長石砂巖為主，砂巖顆粒以中-細(xì)粒砂巖為主，砂巖碎屑顆粒粒度介于0.20～0.60mm，粒度中值0.22mm。填隙物含量為6.40%，以高嶺石（2.00%）、綠泥石（1.57%）為主。儲層發(fā)育粒間孔、溶孔，以粒間孔為主，為中孔隙。儲層物性總體較差，平均孔隙度12.0%，平均滲透率1.31mD，屬于低滲透油藏，儲層敏感性分析結(jié)果顯示為弱水敏，注入水水型為硫酸鈉型，而地層水水型為氯化鈣型，二者存在嚴(yán)重的不配伍性，并且伴有鐵離子等腐蝕產(chǎn)物。

1.2形成模式

孔隙空間是流體流經(jīng)、駐留的主要場所，在長期注水、采油、措施后，地層水與注入水水型的不配伍性極易造成地層沉淀物在物性差的油層環(huán)境中形成堵塞。高壓欠注的形成模式可總結(jié)如下：

即計(jì)算所得井口油壓Pt=Pf-PH+Pfr（Pt-井口油壓，MPa；Pf-注水時(shí)的井底壓力，MPa；PH-井筒中凈水柱壓力，MPa；Pfr-注水時(shí)油管內(nèi)的沿程阻力損失，MPa），在正常注水情況下，計(jì)算所得井口油壓Pt=井口真實(shí)油壓Pa。所以，注水井在起初因?yàn)榫谟蛪狠^低，始終能夠滿足配注Q0，然而隨著注水時(shí)間的延長，油層內(nèi)沉淀物的形成，將孔隙吼道逐漸堵塞，注入水在有限的空間內(nèi)隨著注水量的增加引起井底壓力不斷升高，從而導(dǎo)致井口油壓不斷升高。當(dāng)井口油壓Pt升高到某一臨界壓力P0后，就會開始出現(xiàn)欠注的現(xiàn)象，之后，隨著油壓的升高欠注量逐漸增加，注入量將越來越少，當(dāng)油壓升高到Pt=Pf-PH=Pm時(shí)，就會突然注不進(jìn)。因此，注入條件必須滿足：Pm≥P0+Q0/K。

2、高壓欠注治理工藝技術(shù)的應(yīng)用

為了解決因地層堵塞而出現(xiàn)的高壓欠注問題，主要應(yīng)用爆燃壓裂+酸化、酸壓裂及小型加砂壓裂等工藝技術(shù)進(jìn)行治理。

2.1爆燃壓裂+酸化聯(lián)作工藝技術(shù)

2.1.1技術(shù)原理

將壓裂彈、引爆器和篩管組裝成壓裂鉆具下到射孔段位置，然后向油管投棒點(diǎn)火，引燃原先裝好的炸藥產(chǎn)生高能氣體，使地層巖石逐級產(chǎn)生新的微裂縫，將原先獨(dú)立的裂縫、孔隙連通起來，之后在酸的作用下對裂縫壁面進(jìn)行溶蝕，形成好的滲流通道。

2.1.2應(yīng)用效果

表2-1 爆燃壓裂+酸化聯(lián)作實(shí)施效果統(tǒng)計(jì)表

爆燃壓裂+酸化工藝技術(shù)對靖安油田具有比較好的降壓增注作用，而對油層物性差的元48區(qū)塊降壓增注效果較弱，同時(shí)存在壓降回升較快的問題。共實(shí)施8井次，油壓由14.5MPa下降到12.2MPa，平均單井日增注16方，累計(jì)增注22748方。

2.2酸壓裂工藝技術(shù)原理

2.2.1技術(shù)原理

酸壓裂工藝技術(shù)則是在泵注壓力大于地層破裂壓力的條件下，壓開地層形成新裂縫或張開地層原有裂縫的一種擠酸工藝。該工藝技術(shù)在于在壓裂形成的裂縫中由于酸液的大量存在，對裂縫深部及裂縫通道進(jìn)行溶蝕，使施工結(jié)束后，裂縫仍能保持開啟，起到提高地層滲流能力的作用。

2.2.2應(yīng)用效果

表2-2 酸壓裂降壓增注實(shí)施效果統(tǒng)計(jì)表

酸壓裂工藝技術(shù)對油層物性差的井具有積極改善作用。黃39區(qū)塊在措施后壓降明顯，但壓力會逐漸回升，通過系統(tǒng)提壓后，井口油壓再次升高。而池46區(qū)塊在措施后壓降在1.0Mpa左右，壓力回升慢。

2.3小型加砂壓裂工藝技術(shù)

2.3.1技術(shù)原理

對高壓欠注井進(jìn)行油水層剖面分布分析及裂縫發(fā)育方向的判斷后，認(rèn)為通過加砂量及施工排量的控制不會造成水井周圍油井水淹。

2.3.2應(yīng)用效果

小型加砂壓裂工藝技術(shù)對致密油層并不能起到降壓的作用，但在不同程度上起到了增注作用。共實(shí)施5井次，油壓由措施前的17.2MPa上升到17.6MPa，平均單井日增注11方，累計(jì)增注6875方。

3、治理思路及改進(jìn)建議

上述三種技術(shù)在降壓增注方面的探索取得了較好的效果，但若加以改進(jìn)，應(yīng)能取得更好的效果。

3.1治理思路

當(dāng)注水井產(chǎn)生高壓欠注時(shí)，首先應(yīng)進(jìn)行高壓診斷，當(dāng)同時(shí)滿足（1）Pa>Pt=Pf-PH+Pfr，（2）Pm≥P0+Q0/K+△P（高差引起的壓差），（3）注入強(qiáng)度≤采出強(qiáng)度 三個(gè)條件時(shí)，可判斷為高壓欠注。對于高壓欠注井中未曾實(shí)施過措施的井可采用常規(guī)酸化措施進(jìn)行解堵；對于常規(guī)措施失效的注水井可采用酸壓裂工藝技術(shù)、復(fù)合酸酸化工藝技術(shù)；對于長期欠注井可采用轉(zhuǎn)注、調(diào)整配注等措施。若不滿足條件（1）和（2）可視為系統(tǒng)問題。如不滿足條件（3）可實(shí)施下調(diào)配注。同時(shí)，可加強(qiáng)現(xiàn)場管理和對堵水調(diào)剖壓力進(jìn)行控制兩個(gè)方面進(jìn)行預(yù)防。

3.2改進(jìn)建議

根據(jù)上述研究，建議利用數(shù)字化功能，實(shí)時(shí)記錄，確保措施后徹底洗井。加大加酸量可以更充分的解除地層堵塞，但不能提高地層的滲透率。就兩個(gè)區(qū)塊而言，黃39區(qū)塊更難治理，建議采用復(fù)合酸酸化并加入適合的表面活性劑。

當(dāng)注入水注入速度大于注入水流向油井的速度時(shí)，處于地層中滲透率低的注入水就會對注入水產(chǎn)生一個(gè)阻力，導(dǎo)致壓裂后油壓升高。

4、結(jié)論

1、注水井的合理配注調(diào)整技術(shù)目前雖然尚無一種通用的方法，但仍可根據(jù)當(dāng)時(shí)地層的吸水狀況及地層壓力而確定。

2、選取高壓欠注井的治理方法時(shí)，要根據(jù)Pt=Pf-PH+Pfr及Pm≥P0+Q0/K公式，以及區(qū)塊的采液強(qiáng)度和注水狀況綜合判斷高壓欠注的原因。

3、在采液強(qiáng)度大于注水能力的區(qū)塊，進(jìn)行解堵后，油壓下降幅度較大，在采液強(qiáng)度小于注水能力的區(qū)塊，隨著注入水的注入，地層壓力會升高。

4、治理黃39區(qū)塊的高壓欠注問題，必須堅(jiān)持系統(tǒng)提壓與降壓增注技術(shù)相結(jié)合。

參考文獻(xiàn)

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①景文杰：1983年10月出生，2009年畢業(yè)于西安石油大學(xué)資源勘查工程專業(yè)，油田開發(fā)助理工程師，現(xiàn)為采油三廠工藝所井下室技術(shù)干部。