全一平
(中海石油(中國)有限公司,北京 100010)
該海上油田從北到南分為兩個(gè)區(qū)塊,其中北塊最復(fù)雜,縱向上油組多,共有9 個(gè)油組,均為獨(dú)立油水系統(tǒng),壓力系數(shù)自上而下增加,不同的油組存在著邊水或者氣頂。根據(jù)北塊的復(fù)雜情況,開發(fā)方案中將北塊油組劃分為上、中、下三個(gè)開發(fā)層系;南塊壓力正常,分為上、下兩個(gè)層系開采。油田儲(chǔ)層物性屬中-好級別,油層產(chǎn)能高,注入能力強(qiáng),主砂體儲(chǔ)層連通性較好。開發(fā)實(shí)施方案設(shè)計(jì)的注采井網(wǎng)比較完善,早期注水保壓開采將會(huì)有較高的采收率。在油田投產(chǎn)投注階段,第一口注水井(南塊A16)首次注水失敗,注入量從150m3/d 急劇下降為0。油田設(shè)計(jì)的5 口注水井有3 口不能正常注水,導(dǎo)致生產(chǎn)氣油比上升過快,油田產(chǎn)油量急劇下降,如果不能實(shí)現(xiàn)注采平衡,油田的穩(wěn)產(chǎn)目標(biāo)就無法實(shí)現(xiàn),采收率也將大幅度降低,油田急需解決注水井注水量不足的問題。
針對該油田的注水問題,歸納起來,有代表性的說法有三種:“低滲說”、“地層污染說”和“堵塞說”,每種說法都相應(yīng)地提出了解堵措施。
1.1.1 低滲說
“低滲說”認(rèn)為:注水井儲(chǔ)層物性差、滲透率低,吸水指數(shù)低,啟注壓力高,在目前注水壓力下注水能力低甚至注不進(jìn)水。增注措施是:“增壓注水”,即安裝增壓泵,提高井口注入壓力,使注水壓差增大、注水量增加。
筆者認(rèn)為“低滲說”不成立。從生產(chǎn)曲線可看出,在生產(chǎn)壓差僅有2-4Mpa 采油井產(chǎn)油量均比較高,如果進(jìn)一步放大生產(chǎn)壓差,產(chǎn)量很容易超過1000m3/d;注水井的地層系數(shù)確實(shí)比采油井的低,但其排液量可達(dá)200-900m3/d,況且這并非最大排液量,注水量應(yīng)是排液量的2倍以上,高者可達(dá)到5倍,在目前最高井口注入壓力為13Mpa 的情況下,注水井完全可達(dá)到注水量要求,增壓注水是沒有必要的。
1.1.2 地層污染說
地層污染說認(rèn)為:在鉆井、完井過程中,鉆井液和完井液不可避免地滲入地層,并與地層流體發(fā)生作用使地層受到污染、地層滲透率降低、注水能力下降甚至注不進(jìn)水。增注措施是:酸化。
筆者認(rèn)為鉆井液的污染半徑一般較小,射孔都有可能將污染帶穿透;能滲入地層的鉆井液和完井液其顆粒一定很小,通過排液完全可以將其排出地層,排液所起的除污作用,僅經(jīng)過20小時(shí)生產(chǎn)(排液),污染系數(shù)(真表皮)從16.88 以上降到3.68,可以說鉆、完井液滲入地層所造成的污染完全可以排液來解除。
1.1.3 堵塞說
通過收集鉆、完井資料,仔細(xì)分析鉆井、完井、排液(生產(chǎn))、注水過程,以銳利的目光,發(fā)現(xiàn)A16 井是由于注水時(shí)井筒不干凈造成射孔炮眼堵塞而注不進(jìn)水,從而提出“堵塞說”,并就此提出解堵增注措施:“補(bǔ)孔-排液-洗井”的解堵法。在對A16 井實(shí)施該解堵措施后,注水量達(dá)到1500m3/d,效果相當(dāng)顯著。
“堵塞說”的核心是找到了污染源——完鉆固井后油基泥漿留在井筒長達(dá)一年多,已變性的油基泥漿粘附在套管內(nèi)壁,“一般的洗井液、常規(guī)的洗井程序”難以將其清洗干凈;正確認(rèn)識(shí)了堵塞機(jī)理--在井筒中的“臟物”對排液(或生產(chǎn))無阻力,但注水時(shí),直徑小于喉道(4-20μm)的“臟物”會(huì)被注入水帶進(jìn)地層使被注入層受到污染,直徑大于喉道的“臟物”因無法通過喉道而堵塞孔隙直至最后堵塞炮眼。
這里所提的解堵法就是針對“堵塞說”而提出的“補(bǔ)排洗解堵法”,補(bǔ)孔是為了建立地層與井筒的新通道(若原孔眼已被“臟物”完全堵死);排液是為了清除被注入水帶進(jìn)地層的“臟物”,所以,此處所說的排液必須是有效排液;洗井是為了切斷污染源,所以,此處所說的洗井必須是徹底洗井。
油田投產(chǎn)后,凡是進(jìn)行了有效排液且未受污染的井、層系(A9上、中層系,A7 中層系,A17)和采取了“補(bǔ)排洗解堵法”的受污染井、層系(A8上層系,A10上層系,A16),均已達(dá)到較高的注水能力,且注水能力不但一直未下降反而有所上升。 油田北塊在注水收效之前,產(chǎn)量遞減快,生產(chǎn)氣油比上升快;注水收效后,產(chǎn)量大幅回升,生產(chǎn)氣油比上升上速度得到有效控制,充分體現(xiàn)出注水開發(fā)的優(yōu)越性。
該油田至2001年10月已采油 300 ×104m3,注水 340 ×104m3;其中由“補(bǔ)排洗解堵法”解堵井增注量為170 ×104m3,可增加采油50 ×104m3 以上,取得了極好的經(jīng)濟(jì)效益。
“補(bǔ)排洗解堵法”中的排液必須是有效排液,泵抽排液對單層解堵特別有效。對于多層合排液的井,一旦有一層的堵塞被解除,井底流壓馬上升高,生產(chǎn)壓差減小,但對其它未被解堵的層就難以再起作用。因此,對于多層合注的受污染的注水井,必要時(shí)應(yīng)對單層實(shí)施“補(bǔ)排洗解堵法”解堵增注。
未能采取“補(bǔ)排洗解堵法”的受污染層段(A8 中層系,A9 下層系,A10 中、下層系,),先后采取了其他多種解堵增注措施:非線性波解堵;水力噴射泵排液;酸化;高壓注水,增大注水壓差。
實(shí)施結(jié)果表明,這些層的堵塞未能得到解除,注入量仍然極低甚至根本無法注水:非線性波對A8 井中層系無解堵作用;水力噴射泵排液因難以形成較大壓差而對A8 井中層系無解堵效果;A9 井下層系酸化,由于沒有排酸的過程,解堵效果不佳,乏酸對儲(chǔ)層的二次污染不容忽視;高壓注水增加的注入量極其有限,更無法起到解堵作用。如果井筒未洗干凈,高壓注水反而會(huì)加重堵塞,給日后的解堵造成更大困難。
各井解堵方法及解堵效果見表1
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該油田注水井注不進(jìn)水是由于井筒不干凈造成射孔炮眼堵塞所至,據(jù)此提出的解堵增注措施:“補(bǔ)孔-排液-洗井”。對A16 井實(shí)施該解堵措施后,注水量達(dá)到1500m3/d,效果相當(dāng)顯著。油田生產(chǎn)動(dòng)態(tài)表明,油田生產(chǎn)的好壞取決于人工注水的水平,如果注采井網(wǎng)完善,注采平衡則地層壓力下降較少,生產(chǎn)氣油比穩(wěn)定,產(chǎn)量穩(wěn)定,采油速度、采出程度高。如果注入量少,則地層壓力下降快,生產(chǎn)氣油比上升快,導(dǎo)致產(chǎn)量遞減快、采出程度低。油田必須立足于注水開發(fā)。建議在受污染嚴(yán)重的A10 井中、下層系、A9 井下層系,逐層實(shí)施“補(bǔ)排洗解堵法”解堵。電泵帶電子壓力計(jì)可準(zhǔn)確評價(jià)解堵效果。