低成本修井液保護(hù)儲(chǔ)層技術(shù)

摘要：為保護(hù)儲(chǔ)層，油田應(yīng)用密度在1.3～1.4g/cm3修井液時(shí)，一般采用甲酸鹽體系，費(fèi)用較高。為節(jié)約成本，高壓井修井作業(yè)采用高密度“鹵水”壓井，但是對(duì)油層污染嚴(yán)重，產(chǎn)量恢復(fù)率只有60%。通過(guò)污染機(jī)理和作業(yè)工況分析，研究應(yīng)用一種新型“低密度兩段式”工藝技術(shù)。該技術(shù)依據(jù)油層特征，配制10～15m3的低密度油保液，配合高密度鹵水進(jìn)行修井作業(yè)。通過(guò)降低油層保護(hù)液的用量，大幅度降低了高壓修井作業(yè)油層保護(hù)成本。

關(guān)鍵詞：油層保護(hù)；污染；修井液；壓井液；結(jié)垢；鹵水

大港油田采油三廠后期作業(yè)過(guò)程污染比較嚴(yán)重。2008年（1～7月份）470井次油井作業(yè)，作業(yè)后產(chǎn)量恢復(fù)期在5天以上的占到41.7%，產(chǎn)量未恢復(fù)的占16.3%。一些高壓油井修井作業(yè)，為節(jié)約成本，常常采用密度在1.3 g/cm3～1.4g/cm3“鹵水”壓井。由于結(jié)垢等損害，造成作業(yè)井的產(chǎn)量恢復(fù)周期較長(zhǎng)，往往恢復(fù)率低于60%的，給油田造成較大的經(jīng)濟(jì)損失；對(duì)于這類問(wèn)題的解決，國(guó)內(nèi)外通常采用配制專業(yè)的修井液來(lái)保護(hù)油氣層，但成本較高，對(duì)于平均單井產(chǎn)量低于5t/d的老油田來(lái)說(shuō)，規(guī)模應(yīng)用存在嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性問(wèn)題。因此，技術(shù)人員圍繞降成本的目標(biāo)，結(jié)合地質(zhì)和工程兩方面分析，成功研究出一種新的工藝技術(shù)，并在在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用成功，為油田低成本科學(xué)開(kāi)發(fā)提供了技術(shù)借鑒。

一、油層特征及損害機(jī)理分析

段六撥、王官屯高壓區(qū)塊油層，低滲、高礦化度、高泥質(zhì)含量。平均滲透率在15-50×10-3μm2之間，平均泥質(zhì)含量12.4%，易產(chǎn)生水敏及水鎖雙重疊加損害，水敏性指數(shù)多在0.7～0.8，水敏性強(qiáng)。地層水型有CaCL2型也有NaHCO3型，礦化度高達(dá)20000ppm～40000ppm之間。高壓油井修井作業(yè)采用的“鹵水”，其密度在1.3 g/cm3～1.4g/cm3之間。主要成分為氯化鈣、氯化鎂、氯化鈉等，并含有鐵銹、粘土等雜質(zhì)。由于鹵水中Ca2+、Mg2+、SO42-等離子含量異常高容易與高礦化度油層生成CaCO3、CaSO4等沉淀，造成結(jié)垢損害。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，這種損害一旦發(fā)生，損害程度往往十分嚴(yán)重。如G29-70，作業(yè)前本來(lái)有8t/d左右產(chǎn)油量，修井時(shí)直接用密度1.35 g/cm3鹵水壓井，作業(yè)后產(chǎn)油不到1t/d，長(zhǎng)達(dá)2個(gè)月沒(méi)有恢復(fù)產(chǎn)量，井被壓死了。

二、新技術(shù)原理

對(duì)于高壓井作業(yè)，修井液密度一般在1.3 g/cm3～1.4g/cm3之間，才能保持整個(gè)井筒的壓力平衡。如果在井筒下部注入低密度油層保護(hù)液，由于密度差原因容易造成油保液污染、液柱壓力下降壓力等問(wèn)題。因此，將井筒和地層看成一個(gè)大的“U型管”，在“U型管”的底部（近井壁油層內(nèi)）注入少量的低密度液體（為節(jié)約成本，一般小于1.05g/cm3），對(duì)壓力系統(tǒng)的的影響就減少。作業(yè)前根據(jù)地層的敏感性，事先針對(duì)性的對(duì)擠入油層的保護(hù)液體進(jìn)行處理，使其成為具有防垢、防膨、減輕水鎖等功能的油層保護(hù)液，可以變被動(dòng)傷害為主動(dòng)保護(hù)。同時(shí)，又巧妙的隔離開(kāi)壓井液和地層流體的直接接觸，最大程度減輕鹵水修井液由于不配伍造成的油層損害。

此外，修井液成本主要與密度、用量有關(guān)。該技術(shù)油保液密度低，在1.02 g/cm3～1.03g/cm3之間；而且用量少，在10 m3～15m3之間。因此，該工藝技術(shù)相比配制專業(yè)油層保護(hù)液，成本大幅度降低。

三、油層保護(hù)工藝技術(shù)要點(diǎn)

1.鹵水質(zhì)量要求

鹵水用量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況，在空井筒容積基礎(chǔ)上附加30%～50%。使用前，添加適當(dāng)絮凝劑，充分沉淀，靜置24h以上。裝車時(shí)要抽取上部清液，盡可能保證鹵水的潔凈。

2.油層保護(hù)液質(zhì)量要求

油層保護(hù)液用量按照處理地層半徑1m～1.5m設(shè)計(jì)。油層保護(hù)液密度在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下與鹵水密度越接近越好。但為節(jié)約成本，密度也可以為1.02g/cm3。采用生活用水作為基液配制。根據(jù)油層特性，添加防膨劑、阻垢劑、防水鎖劑。主要性能如表1：

3.反循環(huán)壓井施工要點(diǎn)

1）按照設(shè)計(jì)配置準(zhǔn)備好油層保護(hù)液，按要求準(zhǔn)備好鹵水壓井液。根據(jù)井下管柱情況，計(jì)算好分步擠、注程序和用量；

2）剛開(kāi)始從套管擠注油層保護(hù)液時(shí)，要打開(kāi)油管出口，以減少井筒工作液回流到油層的量；

3）當(dāng)油層保護(hù)液達(dá)到油管底部位置時(shí)，關(guān)閉油管出口，繼續(xù)頂替，根據(jù)計(jì)算量將油層保護(hù)液擠入油層。油層保護(hù)液擠入完畢，緩慢打開(kāi)油管出口，采用鹵水進(jìn)行反循環(huán)壓井。

四、應(yīng)用情況

截止目前，該工藝技術(shù)在采油三廠成功應(yīng)用3口井，平均恢復(fù)期2天。兩口應(yīng)用井舉例簡(jiǎn)介如下：

G18-21井是一口檢泵作業(yè)井。儲(chǔ)層深度2712.02m～2882.82m，孔隙度16.5%，滲透率56×10-3um2，泥質(zhì)含量17.6%。作業(yè)前日產(chǎn)油2.58t，水31 m3。采用該技術(shù)配制15 m3油層保護(hù)液，及1.35 g/cm3液鈣壓井液110 m3（2次壓井）進(jìn)行檢泵作業(yè)10天后開(kāi)井，1天后日產(chǎn)液29 m3，油2.98t，第二天日產(chǎn)液28 m3，油3.5t。

G33-73井是一口下泵提液作業(yè)井。儲(chǔ)層深度2320.9 m～2336.9m，孔隙度20.38%，滲透率15～174×10-3um2，泥質(zhì)含量9.91%。作業(yè)前日產(chǎn)油0.9噸，水20.04方。采用該技術(shù)配制12 m3密度1.02 g/cm3油層保護(hù)液、60 m3密度1.30g/cm3液鈣壓井作業(yè)12天。作業(yè)后2天液量達(dá)到115 m3/d，產(chǎn)油達(dá)到5.0t/d。

五、結(jié)論

1）采油三廠壓井液用鹵水，由于其中Ca2+、Mg2+、SO42-等離子含量高，壓井作業(yè)容易引起油層污染。而且，一旦不配伍造成沉淀結(jié)垢堵塞，污染程度十分嚴(yán)重，產(chǎn)量恢復(fù)率低于50%；

2）新的工藝技術(shù)降低了油層保護(hù)液密度、用量，實(shí)現(xiàn)了高壓井作業(yè)低成本保護(hù)油層。由于油層保護(hù)液用量少，要正確計(jì)算，精心施工，以保證油層保護(hù)液準(zhǔn)確到達(dá)預(yù)定位置；

3）該技術(shù)在海水、污水洗、壓井作業(yè)中可以參考應(yīng)用。不過(guò)，要根據(jù)實(shí)際井況和井控條件優(yōu)化，保證施工安全。

作者簡(jiǎn)介：尤秋彥，工程師。1989年畢業(yè)于大港油田石油工程技術(shù)學(xué)院，主要從事鉆井液完井液、修井液以及油層保護(hù)技術(shù)研究及應(yīng)用。現(xiàn)為大港油田石油工程研究院油層保護(hù)技術(shù)服務(wù)。

（作者單位：大港油田鉆采工藝研究院）