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日志

 
 

低渗油气藏提高注水浅析  

2013-12-13 17:35:26|  分类: 工作情怀 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【摘要】水井增注的目的是解除注水污染,恢复和提高注水井的注水能力,提高水驱效率。通常采用增注措施主要有酸化、压裂、增压和物理增注等近几年,桩西采油厂针对地层能量下降、压裂轮次增多导致压裂增产效果下降等问题,优化施工参数,研究应用了大规模压裂、二氧化碳辅助压裂、清洁压裂液等新技术,提高压裂增产效果。本文结合桩西采油厂的有关情况,就提高低渗油气藏注水展开讨论。

【关键字】水质  压裂  酸化

 

1 基本概况

桩西采油厂具有许多低渗油气藏,其中尤其以五号桩油气田的桩74区块和桩52区块最为代表。近年来,桩西采油厂相继出现地层能量下降、压裂轮次增多导致压裂增产效果下降等问题,基于此,桩西采油厂通过优化施工参数,研究应用了大规模压裂、二氧化碳辅助压裂、清洁压裂液等新技术,从而实现了提高压裂增产效果。

另外,实际生产中,由于来水水源来自联合站,由各个不同地层的油层水混合而成,并不达到实际生产的注水要求。因此,在实施注水以前,要先对水质实行处理,降低钙镁离子含量以及悬浮物含量,方能达到注水的实际要求。

 

2 注水水质

1)水质基本要求:1)水质稳定,与油层水相混不产生沉淀;2)水注入油层后,不使粘土矿物产生水化膨胀;3)水中不得携带大量悬浮物,以防堵塞油层;4)对注入设施腐蚀性小;5)当采用两种水源进行混合注水时,应首先进室内试验,证实两种水的配伍性好,对油层无伤害才可注入。

2)原油与悬浮固体。《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》(SY/T5329-94)规定:高渗透油藏注水水质:C级标准:含油量15-30mg/L,悬浮固体含量5-10mg/L,平均腐蚀率 <0.076mm/a

目前,桩西采油厂74试验站通过三级精细过滤装置将标准设定在含油量<20mg/L,悬浮物控制在3mg/L。基本满足了注水需要。

 

3主要采取的增注措施

1)压裂工艺增注。利用地面高压泵组,将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中,在井底憋起高压,当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时,便在井底附近地层产生裂缝;继续注入带有支撑剂的携砂液,裂缝向前延伸并填以支撑剂,关井后裂缝闭合在支撑剂上,从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和高导流能力的填砂裂缝,使油水井达到增产增注的目的。水井压裂作业示意图如下图1

         

        1 水井压裂示意图                  

1999-2001年在桩74块、桩104块试验12井次,有效11井次,有效率91.7%,日增注640立方米,累计增注12.5万立方米。 就水井压裂增注技术而言,桩西采油厂桩74-11-10压裂增注取得的效果尤其显著,详见下图2

2  74-11-10压裂增注效果图

备注:压裂后初期日注60m3,累增注4000m3。①油水井距离较长,压裂造缝后注水压力仍无法传递至油井。②回注水在地层结垢严重导致有效期较短。③设计保守。

 

2)高压增注。部分水井的欠注主要原因并非后期污染。而是由于特低渗区块地层渗透率低,压力扩散慢,地层存在启动压差现象,在井底易形成高压带,导致注水压力逐渐升高,对于这部分水井实施了高压增注工艺。单井最高压力可达40Mpa.

1999-2001年在桩74块、桩104块试验12井次,有效11井次,有效率91.7%,日增注640立方米,累计增注12.5万立方米。下图3为桩104区块高压增注前后效果对比。

3 104区块高压增注前后效果对比

4 酸化增注

目前,解决水井欠注问题的主要手段是酸化。适用范围广,操作简单,费用较低。针对不同储层以及堵塞类型,可以选择不同的酸液。目前主要应用的酸液有:土酸、缓速酸、低伤害酸等。其中,缓速酸主要应用在以桩106块为代表的疏松砂岩油藏,其特点是能有效的解除粘土膨胀堵塞并稳定粘土。低伤害酸主要应用在Es2段的灰质砂岩油藏,其特点是能有效的避免酸化中二次沉淀的产生。有机土酸主要应用在桩52块等中低渗砂岩油藏,其特点是深部解堵,有效解除水垢污染。到2009年,共实施酸化增注127井次,有效97井次,累计增注58万立方米。

 

5 其他增注

震动增注:通过井下振动工具把循环能量转换为机械振动,产生压力波动打通被堵塞的喉道。2001年在桩74-8-6井开展双源振动增注试验获得成功,日增注80立方米,推广该技术10井次,成功率70%,年累计增注4.9万立方米。

但是由于该措施的实施前提是井筒套管无变形,对套管的刚性具有较高的要求,一定程度上限制了该方法的推广。

 

6 存在问题

总体而言,影响油井注水的因素多种多样, 压力酸化虽然具有一定的增注效果,但依然在许多地层不太理想。从74-11-10的增注效果看,任何措施都具有一定的时效性,影响的因素多种多样,但是地层堵塞无疑是其中的重要原因。定期对水井实施洗净,尽快清除注水过程中沉积的杂质,细菌等,对注水井的正常生产尤为重要。

参考文献:

[1] 张锋.低渗透油藏压裂注水机理及工艺参数优化[D].中国石油大学(华东),2009.

[2] 邱衍辉,王桂杰,刘涛等.直井注水平井采低渗薄层调驱技术研究与应用[J].特种油气藏,2011,18(3):123-125.

注:已经正式发表于《中国科技纵横》杂志

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