吳家元 (吉林省松原市吉林油田扶余采油廠采油四隊,吉林 松原 138000)
扶余油田注水開發(fā)后,地下流體的發(fā)生一系列的變化。主要反映為:油層的潤濕性變化,近井地帶由水潤轉化為油潤,加劇了流體中重質成分在流體通道上的吸附;隨著地層壓力下降和近井地帶壓力迅速下降的雙重作用,原油中重質成份不斷析出,增加了流體流入井底的阻力,影響油井產量。同時原油進入井筒后出現(xiàn)脫氣,脫氣時會有吸熱現(xiàn)象,使蠟質、瀝青質析出形成死油,造成近井地帶堵塞。
扶余采油廠作業(yè)發(fā)現(xiàn)結垢井1384口,占油井總數(shù)的28.5%,平均年新出結垢井348口,從結垢分布看各隊都有分布,主要集中在與水井連通較好,注水受效好的區(qū)塊。分隊看,四、十二、一、八、十四、二、十、十五隊共發(fā)現(xiàn)結垢井934口,結垢相對較嚴重,占總結垢井的67.8%。全廠平均結垢厚度在3-8mm,結垢速度0.4mm/月左右。每年因為結垢原因造成修井作業(yè)的大約有50井次,結垢嚴重井的平均免修期318天,遠遠低于全廠平均免修期600天。油井結垢嚴重影響免修期的提高和采油時率,膠質、重質也經(jīng)常造成進油部分堵影響免修期和產量。
我廠每年洗井13000井次,加清防蠟劑600井次,一口井平均4個月洗一次井筒;2012年1-9月作業(yè)發(fā)現(xiàn)結蠟嚴重井作業(yè)103口,可見近井地帶有機堵塞非常普遍,有必要對結蠟降產井采取解堵措施。
根據(jù)各隊作業(yè)中發(fā)現(xiàn)的488個結垢樣品,統(tǒng)計出各隊結垢速度,可分為三類:
大于2.5mm/年以上隊:4、15隊(兩個隊);
介于1.5-2.5mm/年隊:5、3、2、14、12、16、13、10、8隊( 九個隊);
小于1.5mm/年以上隊:6、11、7、1、9隊(五個隊);為調整施工參數(shù)提供有效依據(jù)。
生產管柱:井筒結垢主要集中在動液面以下管柱被浸泡部位,其中以花管結垢最為嚴重。
油層結垢:油層結垢情況認識不清,經(jīng)驗認為與水井連通好的油層結垢概率大,確切堵塞情況可通過壓力恢復試井得到滲透率和表皮系數(shù)。
酸化選井首先判斷近井地帶是否堵塞,是否有垢,目前酸化常用酸主要有鹽酸、土酸和緩速酸。
鹽酸:主要成份HCl,具有成本低,適應除無機垢,反應快,處理半徑小,對管柱有一定的腐蝕性。
土酸:主要成份為HCl和HF,適用于特低滲油藏泥漿堵類型井,易產生二次沉淀,反排時間長,影響脫水系統(tǒng)。
緩速酸:主要成份為氨基磺酸,與碳酸鹽反應生成氨基磺酸鈣鎂,溶解度大,無需返排。成本偏高,溶垢徹底、無沉淀,腐蝕性小。
因此根據(jù)以上酸液特點,我們確定選擇緩速酸清除無機垢,應用添加劑清除有機垢的復合配方體系。
針對有機垢類的試驗
稱垢樣1g,放入裝有不同濃度的添加劑的燒杯內,在50℃下,記錄不同時間內的清洗效率。
表1 添加劑溶垢試驗數(shù)據(jù)
實驗數(shù)據(jù)表明,雖然添加劑濃度越大除垢效果越好,但綜合考慮經(jīng)濟效益選擇4%濃度最經(jīng)濟。
針對無機垢類的試驗
取垢樣1g放入裝有4.5%緩速酸溶液燒杯中,在50℃下,記錄不同時間內的溶垢率。實驗數(shù)據(jù)表明當達到5h后,反應基本止停止了,溶垢率達到80%以上,反應后無沉淀生成,說明酸液配伍性較好。
表2 緩速酸溶垢試驗數(shù)據(jù)
復合配方溶垢率試驗
取垢樣分別按2.3%緩速酸、4.5%分離劑、2.3%添加劑、0.7%緩蝕劑復合溶液后加入燒杯中,在50℃下記錄不同時間內的溶垢率。通過試驗可以看出復合酸化配方體系對有機、無機垢溶垢率可達到90%左右。并且反應速度平穩(wěn)增長,不產生二次沉淀,從而實現(xiàn)近井地帶解堵的目的。
表3 復合配方溶垢率試驗結果
3.1.1 進行油井生產情況動態(tài)分析,優(yōu)先選擇物質基礎好,投產初期產能發(fā)揮好,經(jīng)壓裂改造后有過高產歷史,目前油井產量下降,周圍水井注水正常,動靜不符的井。
3.1.2 近兩年產量下降幅度較大在結垢區(qū)塊又沒有進行酸化,地下注水效果好,地層壓力高的井。
3.1.3 高產區(qū)塊的低產井,壓裂、補孔無效的井。
3.1.4 對結垢認識清楚,有結垢描述或處在結垢區(qū)的近期產量下降的井。
3.1.5 對結垢速度較快,每次修井都發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)堵的井,有輕微套變,到結垢周期的井。
3.1.6 結垢區(qū)塊泵工作正常,較長時間沒有作業(yè),非注水原因造成的動靜不符井。
3.2.1 藥液濃度
根據(jù)結垢成份計算,按套管結垢10mm計算,單井結垢0.6m3,室內試驗通過對結垢垢塊厚度和結垢程度的分析,分別采取5-8%的濃度進行試驗。結垢厚度3mm以下的,正常5%即可將垢塊溶解;結垢厚度在4mm-6mm的,濃度必須達8%才可以溶解,考慮地層含水較高有稀釋作用,我們對一般井采用濃度6-9%。
3.2.2 施工半徑
根據(jù)資料,總流壓下降50%發(fā)生在井筒周圍6m以內,25%發(fā)生0.3-1m之內,若近井結垢造成的表皮傷害存在則遠大于這個數(shù),并影響油井產量,所以我廠一般選擇在1.5-2m。
理論藥量設計根據(jù)公式
式中:Q—工作液總量m3
R—處理半徑m,根據(jù)井具體情況按0.8-1.5m計算
H—處理厚度m,按單井射孔厚度計算。
φ—平均孔隙度%,按地質提供18-24%計算。
實際藥量根據(jù)理論設計結合結垢程度及罐車體積確定。
后置液用量按1.2-1.4倍油套環(huán)行井筒體積計算,一般3-5m3。施工停井,施工后不返排,8-16h后開井。
3.2.3 施工排量控制
根據(jù)現(xiàn)場壓力,注入壓力不高于3MPa,在0.4m3/min以下排量注入3-5m3,提高排量0.5m3/min以上注入剩余藥液,觀察井口壓力情況,如壓力高于3MPa降低排量。
3.2.4 酸化施工方式
主體施工方式是不動管柱籠統(tǒng)酸化(抽油機)
非主體施工方式:動管柱籠統(tǒng)酸化(螺桿泵)、沖洗井筒
非主體施工方式:動管柱分層酸化
2013-2014年累計施工酸化井323口,累增油5397噸,有效率65%,平均單井增油16.7噸,噸油成本1257元。同期對比看,2013年效果較好,是原因2013年施工時間在上半年基本完成,導致有效期相對較長。14年日增油量0.5噸以上井17口,進一步說明酸化的必要性。
根據(jù)結垢組分制定的酸化方案,能夠有效溶解油井內形成的垢;從現(xiàn)場應用效果可見,針對不同油井參數(shù)設計的酸化方案,能有效處理井底及近井地帶的垢,增加油井產量;酸化噸油成本較低,具有很好的推廣前景。
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