渤海油田修井儲層損害評價方法研究

龔 寧 ，和鵬飛 ，袁則名 ，徐 濤 ，董平華

1.中海石油（中國）有限公司天津分公司海洋石油高效開發(fā)國家重點實驗室 （天津 300459）

2.中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司 （天津 300452）

渤海油田修井儲層損害評價方法研究

龔 寧1，和鵬飛2，袁則名2，徐 濤1，董平華1

1.中海石油（中國）有限公司天津分公司海洋石油高效開發(fā)國家重點實驗室 （天津 300459）

2.中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司 （天津 300452）

渤海油田的開采已進入中后期，修井作業(yè)頻繁，作業(yè)過程中修井液不可避免地會侵入地層，對儲層造成不同程度的傷害，影響油井正常生產(chǎn)。修井過程中的儲層損害長期以來沒有得到足夠重視，其對油井產(chǎn)能的影響也缺乏客觀的評價認識。所以針對渤海油田修井現(xiàn)狀，建立一套全面合理的儲層損害評價體系很有必要。以渤海油田143井次修井作業(yè)前后生產(chǎn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從產(chǎn)油量、產(chǎn)液量、含水率、恢復(fù)期等多方面入手，計算等效減產(chǎn)指數(shù)，建立儲層損害評價指標，劃分儲層損害類型，客觀全面地評價修井作業(yè)的儲層損害程度。同時為了更好地鎖定易損害油井的類型特點，從施工工藝、生產(chǎn)情況、油藏條件3方面分析修井傷害影響因素，總結(jié)易損害油井規(guī)律。

修井；儲層損害；產(chǎn)油；產(chǎn)液；含水率

修井作業(yè)是維護油井正常生產(chǎn)的重要措施，作業(yè)過程中由于修井液侵入地層，會對儲層產(chǎn)生不同程度的損害[1]。渤海油田處于開發(fā)中后期，S36和N35等各大主力油田經(jīng)過多年開采，地層壓力虧空現(xiàn)象顯現(xiàn)，儲層膠結(jié)程度降低，更容易受到外來流體侵入危害[2-4]。同時由于投產(chǎn)時間較早，油井設(shè)備和管柱故障率升高，進入了修井作業(yè)高峰期，修井作業(yè)中的儲層損害問題日趨重要[5-6]。渤海油田修井過程中的儲層損害問題長期以來沒有得到足夠重視，急需對修井過程中的儲層損害程度進行全面客觀的評價和認識。

1 產(chǎn)量評價

統(tǒng)計了渤海油田143井次修井作業(yè)前后油井產(chǎn)油量、產(chǎn)液量的變化情況。為了排除更換大泵小泵、轉(zhuǎn)注、酸化等措施對修井前后產(chǎn)量變化的影響，針對性地只統(tǒng)計常規(guī)檢泵作業(yè)，可以更加客觀地反應(yīng)修井過程所造成的儲層損害程度[7-8]。由于每口井日產(chǎn)量差別較大，累積生產(chǎn)時間不同，累計減產(chǎn)量相差較大，不利于井間對比，因此研究中提出了等效減產(chǎn)率RI的概念。

修井前90天總產(chǎn)量=（修井前3月累積產(chǎn)量/累積生產(chǎn)天數(shù)）×90。

修井后90天總產(chǎn)量=（修井后3月累積產(chǎn)量/累積生產(chǎn)天數(shù)）×90。

等效減產(chǎn)率RI=[（修井后90天總產(chǎn)量-修井前90天總產(chǎn)量）/修井前90天總產(chǎn)量]×100%。

等效減產(chǎn)率RI為無因次指數(shù)，如果修井后油井產(chǎn)油量或產(chǎn)液量降低，則-1

以S36油田為例，計算89井次常規(guī)檢泵作業(yè)后產(chǎn)油減產(chǎn)指數(shù)、產(chǎn)液減產(chǎn)指數(shù)以及相應(yīng)的減產(chǎn)量，部分結(jié)果見表1。

由表1可知，損害情況主要為3種：產(chǎn)油產(chǎn)液均受損、產(chǎn)油受損產(chǎn)液未受損、產(chǎn)油產(chǎn)液均未受損。產(chǎn)油損害程度普遍高于產(chǎn)液損害程度，最高可達-56.2%，下一步對3種情況的具體比例和損害程度進行研究。

由表2可知，修井后有74.8%的油井出現(xiàn)減產(chǎn)損害現(xiàn)象，說明減產(chǎn)損害現(xiàn)象比較普遍，同時單井平均產(chǎn)油減產(chǎn)率為-24.6%，平均產(chǎn)液減產(chǎn)率為-17.3%,說明損害程度較深。3種損害類型中，產(chǎn)油產(chǎn)液同時損害的比例最高，達到43.36%；產(chǎn)油損害產(chǎn)液未損害的比例次之，達到31.47%；而產(chǎn)液損害產(chǎn)油未損害的比例微乎其微，只有2.10%。這說明修井作業(yè)對儲層的損害主要集中于損害絕對滲透率，同時有一定比例只損害了油相滲透率，絕對滲透率未受影響。所以在儲層保護過程中要更傾向于優(yōu)先保護儲層絕對滲透率。

表1 綏中36油田修井前后產(chǎn)油產(chǎn)液減產(chǎn)情況表

表2 修井后產(chǎn)油產(chǎn)液傷害類型情況表

2 含水率評價

含水率是影響產(chǎn)油效率的重要指標，含水率上升會造成減產(chǎn)，嚴重時會導(dǎo)致油井關(guān)閉[9-10]。對S36油田89井次常規(guī)檢泵作業(yè)前后油井產(chǎn)出含水率變化進行計算，分析修井傷害現(xiàn)狀。由于各井情況不同，修井前后含水率有較大差異，為了更好地進行井間對照，提出等效含水率增長率概念。

等效含水率增長率=[（修井后3個月平均含水率-修井前3個月平均含水率）/修井前3個月平均含水率]×100%。

修井后有82%的油井存在含水率上升現(xiàn)象，含水率為正增長趨勢，普遍升高，平均含水率增長率為24.7%，反應(yīng)出油井儲層的油相滲透率受到損害，這與修井過程中造成的水鎖損害有很大關(guān)系。

修井作業(yè)后油井含水率上升可能只是暫時的，也可能是長期性的。部分油井的含水率會在一定恢復(fù)期內(nèi)恢復(fù)到修井作業(yè)前的水平，造成的減產(chǎn)損失較小，而含水率永久性升高會造成長期減產(chǎn)損失，直至作業(yè)方采取增產(chǎn)措施。

由表3可知，89井次中含水率在3個月內(nèi)恢復(fù)的比例為38.2%，未恢復(fù)的比例為61.8%，占多數(shù)。對3個月內(nèi)含水率未恢復(fù)的井況進行分析發(fā)現(xiàn)，有8.48%的井在4個月內(nèi)恢復(fù)，4.85%的井在5個月內(nèi)恢復(fù)，11.76%的井在6～10個月內(nèi)恢復(fù)，另有41.21%的井產(chǎn)生了永久性傷害，含水率長期未能恢復(fù)。這說明修井作業(yè)造成的含水率上升會對油井生產(chǎn)造成長期影響。

表3 修井后油井含水率恢復(fù)情況

3 易受損害油井特點

上文已經(jīng)充分證明修井作業(yè)對儲層造成了嚴重的傷害，引發(fā)減產(chǎn)、含水率上升等多方面損失。為了更具針對性地采取保護措施，需要得知哪些井在修井作業(yè)中更容易出現(xiàn)儲層損害，從作業(yè)工藝、生產(chǎn)情況、油藏條件三方面影響因素進行了分析評價。

3.1 修井過程中壓井作業(yè)對減產(chǎn)影響

修井過程中通常會進行洗壓井作業(yè)，壓井頻率在95%以上，十分普遍。壓井作業(yè)過程中由于修井液當量密度遠大于地層流體當量密度，修井液會侵入儲層，造成進井地帶污染。分別對8井次修井作業(yè)壓井和修井作業(yè)未壓井前后減產(chǎn)指數(shù)進行計算，結(jié)果見表4。

表4 壓井對修井減產(chǎn)損害影響表

由表4可知，存在壓井情況的修井作業(yè)，減產(chǎn)指數(shù)多數(shù)大于零，減產(chǎn)現(xiàn)象明顯。未壓井的修井作業(yè)后，有減產(chǎn)現(xiàn)象的油井比例明顯下降，低于壓井作業(yè)，說明壓井作業(yè)對儲層造成了較為嚴重的傷害?？梢钥紤]引進修井專業(yè)壓力控制設(shè)備，實現(xiàn)無壓井作業(yè)修井，從工藝上改進，減輕儲層傷害。

3.2 前期生產(chǎn)含水率對減產(chǎn)影響

油井本身的采出含水率能夠側(cè)面反映儲層巖石當前的親水親油性，與修井液對儲層的水鎖損害難易程度有一定相關(guān)性，對S36油田92井次修井前采出含水率及修井前后產(chǎn)油量變化進行統(tǒng)計。

前期生產(chǎn)含水率在0～20%區(qū)間內(nèi)的井，修井后出現(xiàn)減產(chǎn)傷害的比例為79%；含水率在20%～40%區(qū)間內(nèi)的井，修井后出現(xiàn)減產(chǎn)傷害的比例為77%；當含水率超過40%～60%時，修井作業(yè)后傷害的比例為67%；當含水率超過60%～80%時，修井作業(yè)后傷害的比例為69%；當含水率超過80%后，油井修井作業(yè)后出現(xiàn)減產(chǎn)現(xiàn)象的比例為100%。

綜合比較，前期生產(chǎn)采出液含水率在40%～80%區(qū)間的油井，修井后出現(xiàn)減產(chǎn)傷害的比例相對較低；而含水率低于40%或高于80%的井出現(xiàn)減產(chǎn)傷害的比例相對較高，這主要是因為采出含水率較低的井多屬于投產(chǎn)時間不長或儲層性質(zhì)較好的井，對于水鎖或固相堵塞等損害承受力較低，一旦受到修井液污染，含水率會很快上升，造成減產(chǎn)幅度較大。而含水率大于80%的井經(jīng)過長年開采或本身儲層條件不佳，地層巖石膠結(jié)物大量流失，儲層孔隙擴大，質(zhì)地疏松，受修井侵害深度更深，減產(chǎn)比例更高。處于中間區(qū)域的油井受修井液影響較穩(wěn)定，減產(chǎn)傷害比例較小。

3.3 油藏滲透率對減產(chǎn)影響

不同滲透率的油層，其修井傷害程度存在一定差異，分析了S36 C、D、F、E 4個平臺19井次修井作業(yè)的產(chǎn)油產(chǎn)液變化與儲層滲透率之間的關(guān)系。

由表5可知，隨著滲透率的增高，產(chǎn)油減產(chǎn)比例和產(chǎn)液減產(chǎn)比例都有升高趨勢，儲層滲透率較高的油井在修井過程中產(chǎn)液和產(chǎn)油受損害的比例均要高于滲透率較低的油井，更加容易受到儲層損害。這主要是由于儲層滲透率越高，巖石的孔隙吼道越粗，更加有利于修井液侵入，造成固相堵塞、沉淀的概率更大，侵入深度也更深，損害程度更加嚴重。在現(xiàn)場作業(yè)過程中應(yīng)對滲透率較高的油井加強儲層保護，減輕油井生產(chǎn)損害程度。

實際生產(chǎn)作業(yè)過程中，存在壓井作業(yè)、前期采出液含水率較高、油藏滲透率較高的井出現(xiàn)儲層損害的幾率更大，對于這部分井要針對性地制定儲層保護方案，提高重視程度，提前篩選，重點攻關(guān)。

表5 S36油田儲層滲透率與減產(chǎn)損害情況關(guān)系表

4 結(jié)論

1）渤海地區(qū)修井儲層損害問題突出，油井在修井作業(yè)后減產(chǎn)現(xiàn)象普遍，修井作業(yè)后產(chǎn)油傷害比例70%以上，產(chǎn)液傷害比例40%以上，單井平均產(chǎn)油減產(chǎn)率-24.6%，平均產(chǎn)油減產(chǎn)率-17.3%，損害程度較深。

2）修井作業(yè)后含水率方面出現(xiàn)上升趨勢，含水率受損現(xiàn)象普遍，單井平均含水率增長率為-24.7%,含水率受損程度較深。38.2%的油井含水率在修井后3個月恢復(fù)期內(nèi)恢復(fù)，20.6%的油井在4～10個月之內(nèi)得到恢復(fù)，41.2%的油井長期無法恢復(fù)，證明修井作業(yè)造成的含水率上升會對油井產(chǎn)能造成長期影響。

3）實際修井作業(yè)過程中，存在壓井作業(yè)、前期采出液含水率較高、油藏滲透率較高等特點的油井出現(xiàn)儲層損害的幾率更大，對于該部分油井要針對性地制定儲層保護方案，提高重視程度，提前篩選，重點攻關(guān)。

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Bohai oilfield has been in the middle and late stage of exploitation,and the workover operation is frequent.During the operation,the workover fluid intruded into the formation and caused different damage to the reservoir,thus it affects the normal production of oil wells.For a long time,the reservoir damage of workover operation has not been paid enough attention to,and the influence of reservoir damage on oil well productivity has not been evaluated objectively.For this reason,a workover operation reservoir damage evaluation system is established for Bohai Oilfield.Based on the production data of 143 oil wells in Bohai oilfield before and after workover operation,including oil production,liquid production,water cut and recovery stage,etc.,their equivalent yield decline index were calculated,the reservoir damage evaluation indexes were established,the types of reservoir damage were divided,and a comprehensive and objective evaluation of the damage degree of the oil wells caused by workover operations was made.At the same time,in order to identify the types of oil wells which are easy to damage,the influence factors of workover damage are analyzed from 3 aspects of construction technology,production conditions and reservoir conditions,and the types of damage wells are summarized.

workover;reservoir damage;oil production;fluid production;water content

“十三五”國家重大科技專項“渤海油田高效開發(fā)示范工程”（編號：2016ZX05058）。

龔 寧（1983-），男，工程師，主要從事海上油氣井完井射孔、防砂工藝技術(shù)研究與設(shè)計工作。

尉立崗

2017-05-13