勝利油田海上修井作業(yè)過程油層保護效果分析

高燕 耿濤 張泉城 孟昭凱（中國石油化工有限股份公司勝利油田分公司海洋采油廠山東東營257237）

前言

勝利海上油田主體館陶組注水滯后，地下虧空嚴重，地層壓力低，地層平均壓降2.52 M Pa，油井射孔后，作業(yè)中入井液大量漏失到地層中[1]，固相機雜含量高導致油層固相微粒堵塞傷害。過去作業(yè)平臺盛液罐艙清洗不徹底，入井液過濾后易二次污染；井筒清洗不徹底，洗井排量、周次、洗井液量及返出液濁度值檢測等指標未到達油層保護要求，經檢測早期入井液基液濁度值達52 NT U，國外研究表明，22.6 L機械雜質能夠把10 m油層所有的炮眼全部堵塞。因此，如何減少入井液對地層的傷害，是油層保護工作的重要內容。油層保護是低壓油層完井中最核心的問題，通過借鑒國外成熟經驗，在自主配套油層保護技術上做出如下改進：洗井液艙罐清洗、入井液精細過濾、入井液基液優(yōu)化、入井液配方優(yōu)化、加強井筒清洗、優(yōu)化新井組投產模式等環(huán)節(jié)，探索總結出勝利油田海上主體區(qū)塊油層保護措施。

一、油層保護的六大措施

1.洗井液艙罐清洗

現場具體實施情況是作業(yè)前對作業(yè)平臺和施工船舶的盛液艙罐進行清洗。過去海上作業(yè)很少清洗施工平臺及施工船舶的備液罐、盛液艙罐、流程及泵車管線等，入井液受到二次污染。自2012年初埕北12 D井組為采油廠打造標準化作業(yè)運行管理模式試驗平臺，在投產作業(yè)時對施工平臺洗井液艙進行了兩次清艙，對船舶盛液罐進行兩次清罐，并更新了盛液罐，確保艙罐壁無泥沙等固體雜質、無油污、污水等殘余液體雜質，檢測濁度值小于20 NT U為合格。現場監(jiān)督清艙罐后進行驗收，驗收合格后方可開工。對于作業(yè)施工周期長，艙底沉積物多，則多次實施清艙罐施工，確保入井液水質問題。

2.入井液精細過濾

以往勝利油田海上作業(yè)平均3口井使用一套過濾芯子，自2012年要求入井液過濾配備專人負責，每過濾100-150 m3換一次過濾芯子，現場作業(yè)監(jiān)督檢測連續(xù)半小時濁度值小于20 NT U方可使用，2012年平均每口井用2-3套過濾芯子，提高了入井液過濾質量。

3.入井液基液優(yōu)化

通過實驗研究表明，勝利海上埕島油田中心二號平臺館下水源井水、過濾海水與館陶組地層水的配伍性相比，館下水源井水與館陶組地層水配伍性較好。館下水源井水與館陶組地層水混合后水樣中的C a 2+、M g 2+和Sr 2+的含量損失非常小，成垢離子濃度減小0.19 mg/L，說明兩者混合后結垢輕微。過濾海水與館陶組地層水混合水樣中的C a 2+、M g 2+和Sr 2+的含量損失較大，成垢離子濃度減少120.6 mg/L，說明海水與館陶組地層水混合后配伍性較差，結垢較嚴重。另一方面，通過館陶組油樣與館下水源井水配伍性乳化實驗結果，發(fā)現館陶組油樣與館下水源井水基本上不形成穩(wěn)定的乳狀液。根據上述研究結果，推薦入井液基液采用館下水源井產出水（如表1）。

表1 過濾海水與水源井水作為入井液基液優(yōu)缺點對比

水質好（濁度值≤20 NT U）水溫常年較高（水溫＞60℃），與油層配伍性好低礦化度（0.8×104mg/L），基本不結垢懸浮物高過濾難度大（濁度值≥50 NT U）冬春季節(jié)溫度低（水溫＜10℃），對油層有冷傷害高礦化度（3.3×104mg/L），井底易結垢

4.入井液配方優(yōu)化

參考國外經驗，采用水源井采出水添加3%的K C L比重調節(jié)劑配置成低密度鹽水，有效抑制作業(yè)期間粘土膨脹，減少其他外來液體與地層的不配伍性，徹底打倒過濾海水作為入井液的做法。開展室內評價試驗發(fā)現：館下段水源井水與館上段原油混合有輕微乳化、結垢趨勢，因此在館下段水源井水中添加破乳劑、阻垢劑等藥劑。目前館陶組入井液配方：老井洗井液：過濾平臺注入水+0.5%破乳劑+2%原油清洗劑+4%防水傷害劑；新井洗井液：過濾水源井水+3%K C L+0.5%高溫破乳劑+0.3%阻垢劑；水充填攜砂液：過濾水源井水+3%K C L+0.5%高溫破乳劑+0.3%阻垢劑。如果洗井液溫度超過45℃破乳劑會絮凝，則不加入破乳劑。

5.加強井筒清洗及檢測

新井投產時套管里是沉淀的泥漿，套管壁上粘附著鐵銹、泥漿、螺紋脂、巖屑等雜質，館陶組、東營組均為低壓油層，射孔后發(fā)生完井液漏失，井筒中的雜質侵入地層造成儲層傷害，因此需要徹底地清洗井筒。主要的措施是：提高洗井排量，過去海上新井投產井筒洗井排量0.4m3/mi n，洗井一般2-4周，依靠經驗觀察判斷洗井質量，目前洗井排量設計要求達到1.5m3/mi n，通過提高返出流速提高洗井液攜帶能力，同時洗井液用量不低于500 m3；采用氫氧化鈉溶液浸泡井筒，將套管壁粘附的鉆井泥漿、固井水泥、油脂、鐵銹剝落攜帶出井筒；洗井返出液采用濁度值檢測小于20 NT U為合格。

6.優(yōu)化新井組投產模式

通過與鉆井、開發(fā)部門結合，在井組中優(yōu)選一口井鉆井鉆至下部館陶7砂組大水層，先單獨射開水層，并對水層進行防砂，下400 m3電泵完井當水源井用，井組作業(yè)完后，再射開上部注水層，下入注水管柱。該模式在埕北20 C A、埕北20 C B、埕北22 FA井組已優(yōu)先采用，在埕北22 H井組打一口9-5/8 i n套管實施同井采注施工，確保本井組投產有優(yōu)質充足的地層水做完井液，從源頭做好油層保護工作。

二、結論

通過以上六項措施基本解決了勝利海上油田主力區(qū)塊中高滲油藏油層保護問題，通過嚴格執(zhí)行油層保護措施以來，2013年勝利油田海上作業(yè)后平均日產油32噸/天，較平均單井日產高出10噸/天，取得了較好的增油效果。目前正在總結低滲透油藏東營組和沙河街油層保護措施，這是勝利海上油田下步油層保護工藝措施探索方向。

[1]劉金海.解水鎖工藝在躍進二號油田的應用[J].油氣田地面工程,2010,48(10):1-2.

[2]李恒清.精確注水工藝研究[J].油氣田地面工程,2012,60(10):1-2.

[3]周長江.極淺海油田開發(fā)技術與實踐.北京:石油工業(yè)出版社,2000.

[4]何生厚.勝利油區(qū)油氣層保護技術.東營:石油大學出版社,2003.