渤海P油田油井解堵方式的探討

◇中海油田服務(wù)股份有限公司 崔慶振 王春林 孫鵬飛

由于儲(chǔ)層污染，P油田的油井產(chǎn)液量和產(chǎn)油量遞減較快，為此進(jìn)行了大量的解堵作業(yè)來(lái)恢復(fù)油井產(chǎn)能，本文總結(jié)了P油田常用的八種油井解堵方式，并分析了各種油井解堵方式的優(yōu)缺點(diǎn)。

P油田位于渤海海域的中南部，儲(chǔ)量巨大，是渤海油田中長(zhǎng)期戰(zhàn)略規(guī)劃目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要潛力點(diǎn)。由于P油田自然遞減大，穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)差，控制液量遞減是實(shí)現(xiàn)油田高效開(kāi)采和完成產(chǎn)量任務(wù)的主要路徑之一。為了解除污染，恢復(fù)油井產(chǎn)能，P油田從2014年至2021年累計(jì)實(shí)施了156井次油井解堵。本文先分析了P油田油井污染的主要原因，然后總結(jié)了常用的8種油井解堵方式及優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)后續(xù)P油田開(kāi)展油井解堵作業(yè)，具有很大的指導(dǎo)意義。

1 P油田油井污染的主要原因

（1）鉆完井液污染：鉆井液中高分子的吸附、完井液的固相傷害、壓裂液中的瓜膠殘留及濃縮等造成近井地帶儲(chǔ)層滲透率下降，使油井初期產(chǎn)液產(chǎn)油達(dá)不到配產(chǎn)。

（2）修井液污染：修井期間漏失的修井液與儲(chǔ)層流體配伍性差，容易引起粘土礦物膨脹等傷害；如果修井期間使用暫堵劑，還會(huì)堵塞儲(chǔ)層孔隙，造成修井后產(chǎn)液產(chǎn)油下降。

（3）微粒運(yùn)移：P油田儲(chǔ)層膠結(jié)疏松、砂巖顆粒細(xì)，易發(fā)生微粒運(yùn)移[1]，堵塞油流通道。

（4）粘土膨脹：P油田儲(chǔ)層粘土含量高，部分層段粘土含量高達(dá)20%以上，易發(fā)生粘土水化膨脹及運(yùn)移[2]，堵塞儲(chǔ)層空隙。

（5）重?zé)N沉積：P油田原油粘度較高，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量高，由于生產(chǎn)過(guò)程中的穩(wěn)壓變化或者作業(yè)過(guò)程中外來(lái)流體的漏失，容易引起重質(zhì)成分的析出，堵塞篩管和近井地帶。

2 P油田油井常用的解堵方式

2.1 過(guò)泵酸化

過(guò)泵酸化是指利用酸化泵將酸液泵入井內(nèi)，酸液流經(jīng)油管，然后由電泵的分離器進(jìn)入油套環(huán)空，最后進(jìn)入地層（如圖1所示）。P油田從2014年至2021年累計(jì)實(shí)施油井過(guò)泵酸化4井次，整體解堵效果一般，效果最好的是C24ST2井，酸化后最高增油16方/天。

圖1 過(guò)泵酸化作業(yè)時(shí)管柱示意圖

過(guò)泵酸化優(yōu)點(diǎn)：①不需要鋼絲作業(yè)，可在鉆完井、修井作業(yè)期間實(shí)施；②對(duì)于鋼絲作業(yè)通井遇阻，無(wú)法打開(kāi)循環(huán)滑套的井，也可以開(kāi)展過(guò)泵酸化。

過(guò)泵酸化缺點(diǎn)：過(guò)泵酸化時(shí)，由于泵的摩阻很大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)高排量注入酸液，如圖2所示，C24ST2井在過(guò)泵酸化時(shí)，井口最高壓力到2947psi（采油樹(shù)額定工作壓力3000psi），酸液最大擠注排量為3.79bbl/min，由MAPDIR轉(zhuǎn)向技術(shù)[3]可知：在低于地層破裂壓力下以最大排量注入酸液，有助于改善酸液分布，縮小層間有效注入壓差比，利于低滲儲(chǔ)層進(jìn)酸，增大波及面積。所以，過(guò)泵酸化時(shí)，酸液容易進(jìn)入高滲透層或者欠壓層，不利于酸液均勻分布。

圖2 C24ST2井過(guò)泵酸化作業(yè)施工曲線(xiàn)

2.2 籠統(tǒng)酸化

籠統(tǒng)酸化是指先用鋼絲作業(yè)打開(kāi)循環(huán)滑套，再用酸化泵將酸液泵入井內(nèi)，酸液流經(jīng)油管，然后由循環(huán)滑套進(jìn)入油套環(huán)空，最后進(jìn)入地層（如圖3所示）。P油田從2014年至2021年累計(jì)實(shí)施油井籠統(tǒng)酸化60井次，整體解堵效果良好，效果最好的是M02ST1井，酸化后最高增油109方/天。

圖3 籠統(tǒng)酸化作業(yè)時(shí)管柱示意圖

籠統(tǒng)酸化優(yōu)點(diǎn)：打開(kāi)循環(huán)滑套后，酸液最大擠注排量可達(dá)18.1bbl/min（如圖4所示），有助于改善酸液分布，縮小層間有效注入壓差比，讓酸液進(jìn)入低滲儲(chǔ)層。

圖4 D35ST2井籠統(tǒng)酸化作業(yè)施工曲線(xiàn)

籠統(tǒng)酸化缺點(diǎn)：P油田儲(chǔ)層厚、跨度大，酸液設(shè)計(jì)量大，部分酸液會(huì)進(jìn)入高滲透儲(chǔ)層或欠壓層，酸液有效利用率低，而且籠統(tǒng)酸化后含水上升幅度大（據(jù)統(tǒng)計(jì)，籠統(tǒng)酸化后平均含水上升9.4%），導(dǎo)致酸化后增液明顯，增油不明顯。如圖5所示，B12ST1于2020年4月17日籠統(tǒng)酸化后增液4倍，但是含水上升12%左右，一直未見(jiàn)到增油，這不僅給蓬勃號(hào)流程處理帶來(lái)負(fù)擔(dān)，也加重了注采矛盾，不利于油田的整體開(kāi)發(fā)效果。

圖5 B12ST1籠統(tǒng)酸化后計(jì)量數(shù)據(jù)

2.3 分層酸化

分層酸化是指先用鋼絲作業(yè)撈Y堵、關(guān)閉非酸化層位滑套、打開(kāi)酸化層位滑套，再用酸化泵將酸液泵入井內(nèi)，酸液流經(jīng)油管，然后由生產(chǎn)滑套進(jìn)入油套環(huán)空，最后進(jìn)入地層（如圖6所示）。P油田從2014年至2021年累計(jì)實(shí)施油井分層酸化8井次，整體解堵效果良好，效果最好的是E49井，酸化后最高增油60方/天。

分層酸化優(yōu)點(diǎn)：對(duì)污染儲(chǔ)層進(jìn)行針對(duì)性酸化解堵，減少酸液進(jìn)入高滲透儲(chǔ)層或欠壓層，提高了酸液的有效利用率，降低了作業(yè)成本。

分層酸化缺點(diǎn)：①需要鋼絲作業(yè)撈Y堵、開(kāi)關(guān)滑套，無(wú)法與鉆完井、修井作業(yè)交叉進(jìn)行；②由于常規(guī)酸化反應(yīng)速度快，PH值上升快，容易產(chǎn)生二次沉淀，需要及時(shí)、快速返排出殘液，因此分層酸化只能進(jìn)行一次，酸化一口井的某一層或者兩層，如圖6所示，對(duì)zone#2分層酸化后，無(wú)法再對(duì)zone#1和zone#3酸化。

圖6 分層酸化作業(yè)時(shí)管柱示意圖

2.4 過(guò)泵清洗劑

過(guò)泵清洗劑是指利用酸化泵將清洗劑泵入井內(nèi)，清洗劑流經(jīng)油管，然后由電泵的分離器進(jìn)入油套環(huán)空，最后進(jìn)入地層（如圖1所示）。P油田從2014年至2021年累計(jì)實(shí)施油井過(guò)泵清洗劑4井次，整體解堵效果一般，效果最好的是E19ST2井，第一個(gè)計(jì)量點(diǎn)增油20方/天，后來(lái)增油逐漸減少，有效期僅50天。

過(guò)泵清洗劑優(yōu)點(diǎn)：①不需要鋼絲作業(yè)，可在鉆完井、修井作業(yè)期間實(shí)施；②對(duì)于鋼絲作業(yè)通井遇阻，無(wú)法打開(kāi)循環(huán)滑套的井，也可以開(kāi)展過(guò)泵清洗劑；③不需要返排，擠注完清洗劑并關(guān)井24小時(shí)后，可以直接啟泵生產(chǎn)進(jìn)流程。

過(guò)泵清洗劑缺點(diǎn)：P油田的油井產(chǎn)液量大，產(chǎn)液量遞減的主要原因是微粒運(yùn)移和粘土膨脹，清洗劑只能解除防砂段和近井地帶的有機(jī)污染。因此，清洗劑的解堵能力有限。

2.5 籠統(tǒng)螯合

籠統(tǒng)螯合是指先用鋼絲作業(yè)打開(kāi)循環(huán)滑套，再用酸化泵將清洗劑、螯合劑[4]分別泵入井內(nèi)，工作液流經(jīng)油管，然后由循環(huán)滑套進(jìn)入油套環(huán)空，最后進(jìn)入地層（如圖3所示）。P油田從2014年至2021年累計(jì)實(shí)施油井籠統(tǒng)螯合26井次，整體解堵效果良好，效果最好的是B09ST1井，解堵后最高增油40方/天。

籠統(tǒng)螯合優(yōu)點(diǎn)：①清洗劑可以解除有機(jī)污染，螯合劑可以解除由微粒運(yùn)移和粘土膨脹造成的儲(chǔ)層污染，解堵能力強(qiáng)；②籠統(tǒng)螯合解堵可以使用簡(jiǎn)易返排方式（如圖7所示）進(jìn)行返排，與籠統(tǒng)酸化的常規(guī)返排方式（如圖8所示）相比，所用設(shè)備少，占地面積小，不僅方便作業(yè)，也降低了作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)；③常規(guī)酸液與粘土、細(xì)粉砂反應(yīng)速度快，擠注排量隨著酸液進(jìn)入地層后快速上升（如圖4所示，注酸排量迅速升至18.1bbl/min），而螯合劑與粘土、細(xì)粉砂反應(yīng)速度慢，螯合劑進(jìn)入地層后，擠注排量也不會(huì)快速上升（如圖9所示，螯合劑的擠注排量在2.9～3.9bbl/min之間），所以，與籠統(tǒng)酸化相比，籠統(tǒng)螯合作業(yè)方式可以讓更多的解堵液進(jìn)入低滲透層，更有助于解堵液分布；④與常規(guī)酸化解堵相比，螯合解堵后含水上升幅度?。〒?jù)統(tǒng)計(jì)，螯合解堵后平均含水上升4.8%）。

圖7 簡(jiǎn)易返排示意圖

圖8 常規(guī)返排示意圖

圖9 E43ST2井籠統(tǒng)螯合作業(yè)施工曲線(xiàn)

籠統(tǒng)螯合缺點(diǎn)：需要鋼絲作業(yè)開(kāi)滑套，無(wú)法與鉆完井、修井作業(yè)交叉進(jìn)行。

2.6 過(guò)泵螯合

過(guò)泵螯合是指利用酸化泵將清洗劑、螯合劑泵入井內(nèi)，工作液流經(jīng)油管，然后由電泵的分離器進(jìn)入油套環(huán)空，最后進(jìn)入地層（如圖1所示）。P油田從2014年至2021年累計(jì)實(shí)施油井過(guò)泵螯合43井次，整體解堵效果良好，效果最好的是E39ST2井，解堵后最高增油73方/天。

過(guò)泵螯合優(yōu)點(diǎn)：①不需要鋼絲作業(yè)，可在鉆完井、修井作業(yè)期間實(shí)施；②對(duì)于鋼絲作業(yè)通井遇阻，無(wú)法打開(kāi)循環(huán)滑套的井，也可以開(kāi)展過(guò)泵螯合；③清洗劑可以解除有機(jī)污染，螯合劑可以解除由微粒運(yùn)移和粘土膨脹造成的儲(chǔ)層污染，解堵能力強(qiáng)；④可以使用簡(jiǎn)易返排方式進(jìn)行返排；⑤與常規(guī)酸化解堵相比，螯合解堵后含水上升幅度小。

過(guò)泵螯合缺點(diǎn)：E43ST2井于2019年10月實(shí)施了籠統(tǒng)螯合作業(yè)，于2021年8月實(shí)施了過(guò)泵螯合作業(yè)，對(duì)比兩次施工曲線(xiàn)（圖9和圖10）可知，籠統(tǒng)螯合的最高擠注排量是3.9bbl/min，過(guò)泵螯合的最高擠注排量是2.2bbl/min，所以，籠統(tǒng)螯合作業(yè)方式可以讓更多的解堵液進(jìn)入低滲透層，更有助于解堵液分布。

圖10 E43ST2井過(guò)泵螯合作業(yè)施工曲線(xiàn)

2.7 分層螯合

分層螯合是指先用鋼絲作業(yè)撈Y堵、關(guān)閉非解堵層位滑套、打開(kāi)解堵層位滑套，再用酸化泵將清洗劑、螯合劑分別泵入井內(nèi)，工作液流經(jīng)油管，然后由生產(chǎn)滑套進(jìn)入油套環(huán)空，最后進(jìn)入地層（如圖6所示）。P油田從2014年至2021年累計(jì)實(shí)施油井分層螯合8井次，整體解堵效果良好，效果最好的是E44井，解堵后最高增油36方/天。

分層螯合優(yōu)點(diǎn)：①對(duì)污染儲(chǔ)層進(jìn)行針對(duì)性解堵，減少解堵液進(jìn)入高滲透儲(chǔ)層或欠壓層，提高了解堵液的有效利用率，降低了作業(yè)成本；②螯合劑與垢或粘土中的陽(yáng)離子反應(yīng)后形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，反應(yīng)時(shí)間約長(zhǎng)，生成的絡(luò)合物越多，解堵效果越好，而且不產(chǎn)生二次沉淀，因此，同一口井，分層螯合可以進(jìn)行多次，如圖6所示，對(duì)zone#2分層螯合后，還可以對(duì)zone#1和zone#3進(jìn)行單層螯合或者籠統(tǒng)螯合。

分層螯合缺點(diǎn)：①需要鋼絲作業(yè)撈Y堵、開(kāi)關(guān)滑套，無(wú)法與鉆完井、修井作業(yè)交叉進(jìn)行；②鋼絲作業(yè)次數(shù)多，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)。

2.8 動(dòng)管柱分段解堵

動(dòng)管柱分段解堵是指先起出原井生產(chǎn)管柱，然后下入沖洗驗(yàn)封管柱進(jìn)行沖砂、驗(yàn)證封隔器的密封性，再起出沖洗驗(yàn)封管柱并下入分段解堵管柱，擠注清洗劑和螯合劑（如圖11所示），起出分段解堵管柱，下入生產(chǎn)管柱，最后啟泵返排。P油田從2014年至2021年累計(jì)實(shí)施油井動(dòng)管柱分段解堵3井次，整體解堵效果一般，效果最好的是B17ST2井，解堵后最高增油20方/天。

圖11 動(dòng)管柱分段解堵作業(yè)時(shí)管柱示意圖

動(dòng)管柱分段解堵優(yōu)點(diǎn)：可以對(duì)普通合采管柱的油井進(jìn)行針對(duì)性的分段解堵作業(yè)。

動(dòng)管柱分段解堵缺點(diǎn)：①動(dòng)管柱作業(yè)成本高，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)；②擠注完解堵液后，要進(jìn)行二次壓井，會(huì)漏失一定量的壓井液，再次造成污染，影響整體解堵效果。

3 結(jié)束語(yǔ)

表1 P油田常用油井解堵方式對(duì)比

（1）過(guò)泵酸化作業(yè)方式：由于擠注排量低，不利于均勻布酸，酸液有效利用率低，而且返排方式復(fù)雜，增油效果一般。建議：同等作業(yè)條件下，該作業(yè)方式不如過(guò)泵螯合。

（2）過(guò)泵清洗劑作業(yè)方式：只能解除有機(jī)污染，增油效果一般，而且有效期特別短。建議：同等作業(yè)條件下，該作業(yè)方式不如過(guò)泵螯合。

（3）動(dòng)管柱分段解堵作業(yè)方式：由于作業(yè)成本高，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，而且增油效果一般。建議：同等作業(yè)條件下，該作業(yè)方式不如籠統(tǒng)酸化或者籠統(tǒng)螯合。

（4）籠統(tǒng)酸化、分層酸化、籠統(tǒng)螯合、過(guò)泵螯合、分層螯合等五種作業(yè)方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)平臺(tái)作業(yè)條件（能否具備鋼絲作業(yè)、能否放下常規(guī)返排設(shè)備）、井筒情況（是分采管柱還是合采管柱、是否鋼絲通井順利、能否打開(kāi)滑套）、儲(chǔ)層情況（層間矛盾是否突出、是否有高滲透層或欠壓層）、電泵排量、當(dāng)前產(chǎn)液含水等因素，綜合考慮后，選擇出最適合的解堵方式。