水平井转向酸化工艺在文留油田的应用

第ｌ５卷第６期　特种ｆｆｆｌ气藏　Ｖ０１．１５　Ｎｆ）．６　２００８年ｌ２川　Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｏｉｌ　ａｎｄ　ＧａＳ　Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ　Ｄｅｅ．２００８　文章编号：１０Ｏ６—６５３５（２００８）０６—０００８９—０２　水平井转向酸化工艺在文留油田的应用　石明杰　，张风红。，曹国明　，鲁霞　（１．中石化中原油田分公司，河南濮阳４５７０７１；２．中油大港油田分公司，天津大港３００４５０）　摘要：为了高效开发文２３４块沙三中２砂组１小层油层，以文留油田文２３４一平１井为例，探索水　平井转向酸化施工工艺的设计及应用，在搞清研究区的地质概况、完井数据的基础上，对酸化　工艺、氮气排酸工艺进行了认真设计，指出了施工过程中存在的优缺点。现场试验证明，该工　艺是提高区块产能及采收率，改善油藏开发效果的有效途径。　关键词：水平井；酸化；氮气排酸；开发效果；文留油田　中图分类号：ＴＥ３５７　文献标识码：Ａ　前狞ＩＪ　舌　言　１　完井数据及酸化管柱设计　元．开致粥及敝化官枉　计　文２３４块沙三中含油面积０．５　ｋｍ　，平均有效厚　度５．４　ＩＴＩ，石油地质储量为３１×１０４ｔ，文２３４一平１　１．１　完井数据　设计目的层沙三中２砂组１小层油砂体，孔隙度为　表１为２３４一平１井身结构设计数据。从表１可　２０％，含油饱和度为７０％，体积系数为１．１６１，原油密　以看出，该井设计三开完井，表层套管设计为３３９．７　度为０．８　６７２　ｇ／ｃｍ　，水平井区控制含油面积　ｍｍ×１４３．７３　ｍ，技术套管设计为１７７．８　ｍｍ×２　３２０　０．１３　ｋｍ　，平均有效厚度为７．０　ＩＴＩ，控制石油地质储　ｍ，尾管采用悬挂方式设计为ｌ１４－３　ｍｍ（２　１２１．２～　量９．５×１０　ｔ，采收率４５％，可采储量为４．３×１０　ｔ。　３　０５９　１ＴＩ），水平段采用筛管完井，设计为ｌｌ４－３　ｍｍ　文２３４块沙三中地层水矿化度为３１×１０　ｍｇ／Ｌ，氯　ｆ２　１２１．２～３　０５９　ｍ）油层套管水泥返高为悬挂器位　离子含量１９　Ｘ　１０４　ｍｇ／Ｌ，水型为ＣａＣ１：型，２Ｏ℃地面　置，表层套管和技术套管水泥返高至井口。　原油密度为０．８６０　０～０．８６７　２　ｇ／ｃｍ　，５０ｏＣ地面脱气　表１　２３４一平１井身结构设计数据　原油粘度为２０．９０～３Ｏ．１９　ｍＰａ・ｓ，凝固点为３８￣（２，体　积系数１．１６１，原始气油比４３．５３　１ＴＩ　／ｔ。文２３４块沙　三中砂组油藏海拔深度２　７３５　２　８３５　１ＴＩ，油藏埋　深２　７８６～２　８８６　ＩＴＩ，通过邻井ＲＦＴ测试目的层地层　压力系数１．４１，原始地层压力为４０　ＭＰａ左右，地层　温度１１２℃，原始地温梯度０．０３５℃／ｍ。文２３４一平１　１．２文２３４一平１井剖面数据　井水平段长，层间差异大，污染分布不均，酸液用量　表２为２３４一平１剖面设计数据。从表２可以　大，在井筒内滞留时间长，常规工艺排酸返排时间　看出，该井造斜点深度为２　４５０　ｉｎ，Ａ靶位置为　长，对地层解堵效果差。橇装制氮气举排液工艺技　２　８８６　ｍ，垂深２　７９１．４　ＩＴＩ，水平位移２２９．４４　ｍ，Ｂ靶　术是近几年来在油田实施气井气举排液、负压射　孔、新井诱喷、酸化压裂液返排、置换等施工的常规　表２　２３４一平１剖面设计数据　工艺技术措施，它直接从空气中分离出氮气，气源　设计　井深，ｍ　垂深，ｍ　位移，ｍ闭合方位　层位　不受限制，具有可移动性和很好的机动性，施工过　造斜点　２４５０　２４５０　沙二上　程中安全、省时、成功率高。为了保护井筒、地面，　靶点Ａ　２８８６　２７９１．４　２２９．４４　２８７．６８　沙三中　使井内及地层残酸快速返排，快速形成产能，确定　靶点Ｂ　３０５４　２８４８．４　３８７．５５　２８７．９９　沙三中　井底　３０５９　２８３６．７１　３８７．５５　２８７．９９　沙三中　实施橇装制氮气举排酸工艺。　收稿日期：２００８—０５—２３；改回日期：２００８—１０—１６　作者简介：石明杰（１９６９一），男，高级１　程师．１９９４年毕业于西南石油学院石油地质专业．现从事采油工程技求研究Ｉ：作　第１５卷　位置为３　０５４　ｉｎ，垂深２　８４８　１３３，水平位移３８７．５５　ｍ，　反应速度；为了解除乳化堵塞，表面润湿伤害，应实　施酸化前预处理　。化学剂用量及配制情况见表３。　表３化学剂用量及配制　目的层为沙三中。　１．３酸化管柱设计　液体名称　用量／　根据油藏工程部署，为满足生产需要，结合储　层、流体物性、井筒、地面工艺现状和特点，坚持工　艺技术集成实施的原则，采用酸化和替浆管柱一体　鳖　一一．．堡　．．。　．。。．　叁壁　１５　１５　１５　预处理液　前置酸　主体酸　９　３６　６Ｏ　配好，拉至井场油溶性转向　配好，拉至井场剂为２３０ｋｇ，　配好，拉至井场　现场配制　化　，替浆完成以后，上提管柱完成管脚于２　９７０　ｍ，　实施酸化施工。　管柱自下而上为：导锥＋筛管＋６０．５Ｉ１＂１１２０×９７０ｍ＋　７３．５　ｍｍ×２　０８７　ｍ至井口（管柱２　６００　ｍ以下全部　用接箍上下带３０。倒角的油管），替浆方法为：分别　在１　５００、２　８００、３　０５７　ｍ处分３次替浆，并加１％的防　膨剂。　２酸化施Ｉ＝Ｉ：艺没汁　２．１　酸化施工工艺设计　文２３４一平１井投产水平段为１８５　ｍ割缝筛管，　油层污染主要是泥浆污染和筛缝堵塞，油层厚、污　染分布不均匀，为提高酸化解堵的均匀性，采用光　油管多级转向施工工艺，同时采用三级暂堵转向，　即在注酸过程中间隔注入转向酸，其中的油溶性转　向剂软化点在８５　以上，粘度与油层相配，屏蔽滤　饼厚度０．５　ｅｍ，屏蔽带长度按８０　ｍ计算，转向剂用　量２３２　ｋｇ。该施工工艺简单，施工周期短，注入速　度快，配合转向剂可均匀解除污染，为了保证酸化　效果，应尽量提高酸化注入速度及残酸返排速度，　缩短施工周期　。　２．２化学剂的选择及用量设计　文２３４一平ｌ钻井周期长，钻井液对油层浸泡　时间长、循环压差大，导致污染不但深入油层内部，　而且沿井身方向分布不均匀，根据石油大学污染侵　入半径拟合公式，结合岩心溶蚀率试验结果表明，　该井固相污染半径为Ｏ－３～０．５　ｍ，直井油层污染最　重，沿井筒方向污染渐轻　，在均匀解除固相滤液污　染的前提下，尽量减少酸液用量，最终设计用酸量　为１０９　ｍ　，水平方向平均处理半径１．８　ｍ，垂直方向　平均处理半径０．４　ｍ。　由于酸液用量较大，为防止酸液长时间浸泡腐　蚀管线和套管，需加一定浓度的长效缓蚀剂；为了　避免酸液在未到达油层深部被消耗完，以解除深部　堵塞，同时防止二次伤害的发生，酸液需具有较好　的缓速性，主体酸需加５％的有机含氟盐，延缓酸盐　转向酸　４　２Ｏ　酸液，拉至井场　后置酸　１０　４　现场配制　油层保护液　５Ｏ　１　现场配制　片碱０．８　现场配制　２．３酸化施工　在装好井口、连接好地面设备及试压合格后，　按照酸化泵注程序依次酸化注入。首先正替预处　理液９　ｍ　，然后关闭套管阀门，连续正挤前置酸　１２　ｍ　、主体酸２０　ｍ　、转向酸２　ｍ　、前置酸１２　ｍ　、主　体酸２０　ｍ　、后置液１０　ｍ　。施工中尽量提高排量，　压力不超过３０　ＭＰａ，然后关井反应２０　ｍｉｎ，橇装氮　举排酸。　３氮举排酸１：艺设计　３．１注气量的确定　根据文２３４一平１井的基础数据，对该井的气举　施工设计采用理论计算值与经验推算值相结合，得　出：①注气压力为１９　２１　ＭＰａ；②总注气量约　１０　０００　ｍ。；③注入氮气纯度为９５％以上；④达到注　气压力最长时间约为７　ｈ，总排液时间约为８　ｈ。　３．２气举工艺设计　为使酸液快速返排，采取以下气举排液措施：　前期注气量为１　４００　ｍ。／ｈ，大排量注气（正常注气量　为１　２００　ｍ。／ｈ），尽量缩短施工时间；后期当注气压　力达到最大后套管液面降至喇叭口处，注气压力迅　速下降，此时将注氮气量降至９００～１　０００　ｍ　／ｈ，使　其注气压力迅速下降，当注气压力下降至低于地层　压力后，压人地层的酸液将会反吐回井内，采取连　续注气，及时将地层反吐井内的酸液带出，直至达　到返排的液量。　３．３气举排酸施工　连好注气管线流程，试压合格后，倒好排液流　程，井口装１０　ｍｍ油嘴截流，出现下（下转第９３页）　第６期　ｊＩ∈守军等：ＰＣＭ高温橡胶螺朴泵在曙１—３９—０３６外的应Ｊ｝手ｊ　对泵人口处的温度进行相应的调节。掺水量从　参考文献：　１０Ｉｎ　／ｄ逐步减少到３　ｍ　／ｄ，５０ｄ后关闭掺水，井口温　度控制在７０￣Ｃ以内。该井已经正常生产２个月，基　【１】万仁溥编译．水平井开采技术【Ｍ］．北京：石油工业出版　本度过了蒸汽吞吐油井的高温期嘲，目前螺杆泵生　社，１９９５：１１５～１６０．　［２］万仁溥．采油工程手册（上册）［Ｍ】．北京：石油工业出版　产状况稳定，说明试验取得实质性成功。　社，２０００．８：５８６．～５９２．　６结论　［３］阿库利申Ａ　Ｍ．油气田开发预测［Ｍ］．北京：石油工业出　版社，１９９３：６８—８８．　（１）ＰＣＭ高温橡胶螺杆泵经受住了高温流体　［４］曲德斌，葛家理，王德民．水平井与直井联合面积分布　的考验，具备了进一步推广试验的条件。　的开发理论研究（一）［Ｊ】．石油勘探与开发，１９９５，２２（１）：　（２）动态监测对螺杆泵的成功运行非常重要，　３５～４０．　特别是在稠油热采中，及时的监测和合理的管理手　［５】窦宏恩，等．稠油蒸汽吞吐过程中加热半径与井网关系　段是螺杆泵举升工艺必不可少的调控手段。　的新理论【Ａ］．谢文彦，张方礼主编．第二届全国特种油气　藏技术研讨会优秀论文集［ｃ】．沈阳：辽宁科学技术出版　（３）该井的试验成功，对高温橡胶螺杆泵在稠　社。２００６：２２３～２２７．　油热采中的进一步试验及推广应用提供了许多宝　【６］邢景奎．高３—４—０６６试验区蒸汽驱数值模拟研究［Ｊ】．特　贵的经验。　种油气藏，２００４，１１（４）：４３～４５．　编辑刘兆芝　祭　需　、　寥　、　努　紧　铲　铲　学　Ｌ　、　（上接第９０页）　５结论与认识　列情形之一的视为氮举施工结束：①排出酸化施工　总注入液量８０％以上；②排出口少量出液或出液呈　（１）水平井是改善油藏开发效果，提高区块产　雾状或排液出口见原油；③注氮气压力达到最高值　能及采收率的有效手段，大型酸化施工工艺技术可　均匀解除井筒及地层污染堵塞。　后迅速下降，下降压力达到６　ＭＰａ以上　。　（２）光油管多级转向施工工艺简单，施工周期　４现场施工及效果评价　短、注人速度快，配合转向剂可均匀解除污染，提高　酸液注人速度及残酸返排速度，缩短施工周期是保　文２３４一平１井于２００７年ｌ１月３０日开钻，２００８　证酸化效果的前提。　年２月２日钻至目的层沙三中２砂组１小层油层，　（３）钻井液对油层的损害不仅是固相堵塞，同　２００８年２月２２　３１完钻，水平位移１８５　ｉｎ，２００８年３月　时还存在表面润湿伤害、乳化堵塞等堵塞，要想达　２０日大型酸化，橇装氮举排酸后投产，日产油３０　，　到好的解堵效果，实施预处理是很必要的，同时在　取得了较好的效果。　酸化过程中要注意保护油层。　（１）酸化过程中，当第一段主体酸注完后，井　（４）橇装氮举排酸能够将井内及地层残酸快　口压力由３０　ＭＰａ降至了２６　ＭＰａ，转向酸注入后，井　速返排，保护井筒、地层，使其迅速形成产能。　口压力缓陧上升到３０　ＭＰａ，平稳注入全　骏液１　１９　Ｉｌｌ　，　表明转向酸起到了一定作用。　参考文献：　（２）氮举排酸过程中，泵压最高达到２５　ＭＰａ，　【１】何生厚，焦方正．２００１中国石油化工股份有限公司油气　此时油压突然由０上升到１８．５　ＭＰａ，继续排液１０　ｍｉｎ　田提高采收率技术座谈会文集［ｃ］．北京：中国石化出版　后，排液出口见原油并伴随大量氮气，此时井口油　社，２００２：６８—８２．　压１９　ＭＰａ，套压２３　ＭＰａ，装４　ｍｍ油嘴进站放压，说　［２】［美】法鲁克，西维编著．见：杨凤丽，等译．油层伤害——原　明氮气排酸效果明显。　理、模拟、评价和防治【Ｍ］．北京：石油工业出版社，２００３：　（３）进站放压停喷后，下有杆泵生产，投产初　９９～ｌ１２．　期日产油３Ｏ　ｔ／ｄ，稳产１３５　ｄ，日产油ｌ８　，累计产　【３】刘玉章，郑俊德．采油工程技术新进展［Ｍ】．北京：石油工　油２　１００　ｔ。　业出版社，２００６：２５２—２５９．　（４）按目前酸化施工，氮举排酸工艺价格计算　［４Ｊ万仁溥．现代完井工程［Ｍ］．北京：石油工业出版社，２００８：　３５１～３６０．　需投入８０×１０４元，产出原油按国际原油价格折算　【５】陈伟，冯小红，等．水平井平衡采油工艺技术［ＪＪ．断块油气　为８４０×１０　元，投入产出比为１．０：１０．５。　田，２００８，１５（２）：１０７～１０９．　编辑王昱