清洁屏蔽暂堵技术在油井防污染洗井中的应用

王志明，宋 奇，杨 蕾，马 翔，王建华

(中国石化江苏油田分公司工程技术研究院，江苏 扬州 225009)

清洁屏蔽暂堵技术在油井防污染洗井中的应用

王志明，宋 奇，杨 蕾，马 翔，王建华

(中国石化江苏油田分公司工程技术研究院，江苏 扬州 225009)

洗井过程因入井液侵入造成油层污染，导致油井产量恢复周期长甚至严重减产的现象时有发生。清洁屏蔽暂堵洗井技术通过油溶性暂堵剂应用，在炮眼处形成暂堵层，从而减少洗井过程的流体漏失和屏蔽压力激荡，有效减轻了油层污染。目前该技术已在5口井成功应用，全部见效。措施井洗井平均产量恢复期由68.8 d缩短到6.4 d，累计减少洗井原油损失达216.2 t。其中4口措施井见到堵水増油效果，热洗后产油量上升，综合含水下降。

热洗井 油层污染 暂堵 堵水増油

洗井是保持油井正常生产的常规维护措施，作业过程因入井液侵入而造成油层污染的现象时有发生，为此开展清洁屏蔽暂堵技术研究，开发了一种油溶性微粒暂堵剂SA-1，建立了相应的施工工艺。该技术能够有效封堵洗井作业时的入井液漏失，并在油井恢复生产时快速解堵。

1 清洁屏蔽暂堵洗井原理

利用油溶性暂堵剂，在炮眼附近快速形成致密的暂堵层[1-2]，建立有效封堵，减少洗井过程中的流体侵入油层，屏蔽地层压力激荡，大幅度降低水敏、原油乳化和深层堵塞等伤害现象的发生，以达到保护油气层的目的；洗井结束后，油井正常生产，暂堵层在地层原油的作用下快速溶解，油层渗流通道和生产能力得以迅速恢复；部分堵剂进入到高渗水流通道内部，溶解滞后或者不溶解，起到一定的堵水増油作用。

2 暂堵剂性能评价

2.1粒径分布

暂堵剂粒径分布应当与储层岩石孔道的孔径分布相匹配，能够在储层岩石表面迅速形成致密滤饼，建立有效封堵，避免发生入井液的持续大量漏失和储层岩石孔道深层堵塞。根据理想充填理论[3-4]，研发的SA-1暂堵剂是一个宽跨度且连续分布的均匀悬浮体系，粒径分布范围为0.78 ～300 μm，主要粒径分布集中在16～120 μm之间(图1)，能够对砂岩储层中大小不同的孔喉进行有效封堵。

图1 暂堵剂SA-1颗粒粒径分布曲线和颗粒粒径分布累积曲线

2.2分散性能

暂堵剂颗粒应当均匀地悬浮分散在携带介质中，才便于被稳定携带到目的层段，实现对目的层段的有效封堵。

SA-1暂堵剂由油溶性微粒、表面活性剂和分散剂改性复配而成，在水中具有良好的分散性能(表1)，可与水复配成任意浓度，满足现场施工的需要。暂堵剂溶液经长时间静置时，可能出现轻微分层和板结现象，使用前再次搅拌即可重新均匀分散，不影响施工效果。

表1 不同浓度SA-1溶液分散性实验结果

表2 SA-1颗粒溶解性实验评价结果

注：实验编号4，5的原油样品为60 ℃下测试数据，其余为常温测试数据。

2.3溶解性能

清洁屏蔽暂堵工艺要求暂堵剂微粒形成的滤饼能够对水基工作液形成良好的封堵，同时封堵层又必须能够被原油完全溶解。

实验结果表明，SA-1暂堵剂颗粒完全不溶于测试所用酸和水，但能够完全溶解于测试所用不同成品油或原油样品中，能够良好满足清洁屏蔽暂堵工艺对暂堵剂颗粒的溶解性能要求(表2)。

2.4耐温性能

暂堵剂材料的软化点应当高于热洗工作液温度和地层温度，才能保证施工过程形成的屏蔽暂堵层的结构完整性。采用环球法测得SA-1暂堵剂的平均软化点为120.7 ℃。江苏油田多数油井地层温度在60～100 ℃范围内，热洗液温度约为90 ℃，因此SA-1暂堵剂具有较好的耐温性能，能够满足多数油井的热洗工艺施工需要。

3 封堵和解堵效果

3.1实验方法

采用岩心流动实验方法评价暂堵剂对不同油藏区块岩心的封堵和解堵效果。具体实验方法如下：

(1)岩心原始渗透率测定：90 ℃温度条件下，用3%NH4Cl溶液驱替，测得岩心正向水相渗透率KW；紧接着用煤油反向驱替，测得岩心反向油相原始渗透率KO；

(2)封堵效果评价：90 ℃温度条件下，注入50% SA-1暂堵剂溶液6 PV，侯凝2 h；测得封堵后正向水相渗透率KW1。暂堵剂封堵率计算如式(1)所示：

(1)

(3)解堵效果评价：采用煤油解堵液，在90 ℃条件下，对已被堵剂封堵好的岩心进行反向解堵实验，测得反向油相渗透率KO1。暂堵剂解堵率计算如式(2)所示：

(2)

3.2结果与讨论

暂堵剂SA-1对不同油藏区块岩心的封堵和解堵效果实验结果表明，暂堵剂能够对岩心流动通道形成有效封堵，平均封堵率达93.16%；煤油驱替能够有效清除暂堵剂形成的封堵，平均解堵率达96.99%(表3、图2、图3)。

表3 不同油藏区块岩心的封堵和解堵效果评价

图2 暂堵剂SA-1对不同岩心的封堵曲线

图3 暂堵剂SA-1对不同岩心的解堵曲线

4 现场应用与效果分析

针对过往存在污染伤害的油井，开展清洁屏蔽暂堵热洗技术现场试验，5口井全部见效(如表4所示)。措施井洗井平均产量恢复期由68.8 d缩短为6.4 d，累计减少洗井造成的原油损失达216.2 t。其中4口措施井见到堵水増油效果，暂堵热洗后产油量上升0.4～0.8 t/d，综合含水下降4%～6%。

表4 清洁屏蔽暂堵热洗技术现场应用统计

典型井例分析：W15-12井

2015年1月30日该井采用地层水常规洗井，洗井后出现污染现象，日产油由措施前2.3 t下降至1.6 t，含水率由措施前76.7%上升至84.5%，65天后恢复油井产量，洗井累积影响原油产量达44.3 t。

2015年6月3日该井实施清洁屏蔽暂堵热洗，取得显著堵水增油效果。洗后产液基本保持稳定，日产油由2.0 t上升至2.6 t，含水率则由79.6%降低至74.8%，洗井累积影响原油产量降至9.4 t。

W15-12井清洁屏蔽暂堵热洗井效果评价(如图4所示)：相比于常规地层水洗井，具有两点优势：一是产量恢复周期缩短，有效减少洗井产量影响，产量恢复期由常规洗井的65 d下降至4 d，减少洗井产量原油损失达34.9 t；二是堵水増油效果明显，含水下降5%，日产油量上升0.6 t，累积增油6.2 t。

图4 W15-12井常规洗井和暂堵洗井效果对比

5 结论与建议

(1)油溶性暂堵剂SA-1能够对岩心流动通道形成有效封堵，平均封堵率达93.16%；通过驱替煤油能够快速有效解堵，平均解堵率达96.99%。

(2)清洁屏蔽暂堵热洗技术能够减少洗井过程中的流体漏失，并且屏蔽洗井过程的压力激荡，从而有效减轻油层污染；进入高渗水流通道内的暂堵剂滞后溶解或不溶解，可以起到一定的堵水增油作用。

(3)现场应用结果表明，清洁屏蔽暂堵热洗技术能够显著缩短油井洗井的产量恢复期，且多数可以见到堵水増油效果。

(4)该项技术不仅可以预防低压油层因洗井液侵入而造成的洗井污染，还可以用于既有洗井污染伤害油井的治理，起到一定的降水増油效果，建议进一步推广和应用。

[1] Abrams A．Mud design to minimize rock impairment due to particle invasion[J].J Petrol Technol，1977，29(3)：586-593．

[2] 罗平亚院士文集．钻井完井过程中保护油层的屏蔽式暂堵技术[M].北京：中国大百科全书出版社，1997：68-98.

[3] Smith P S,Browne P S,Heinz T J,et al.Drilling fluid design to prevent formation damage in high permeability quartz arenite sandstones[R].SPE 36430，Oct,1996:629.

[4] Mota M,Teixeira J A,Bowen W R,et al.Interference of coarse and fine particles of different shape in mixed porous beds and filter cakes[J].Minerals Engineering，2003,16(2):135-144.

(编辑 韩 枫)

Application of clean temporary blocking technologyin oil well washing with anti-pollution

Wang Zhiming,Song Qi,Yang Lei,Ma Xiang,Wang Jianhua

(PetroleumEngineeringTechnologyResearchInstituteofJiangsuOilfieldCompany,SINOPEC,Yangzhou225009,China)

In the process of well washing,the formation pollution was caused by the flushing fluid invasion,which led to the phenomenon that the production of oil well need a long time to be recovered or even severely reduced.The well washing with clean temporary blocking technology is to form a temporary blocking layer in the perforation hole by using oil soluble temporary plugging agent,thereby reduce fluid leakage and shield pressure agitation during well washing,and effectively reduce the washing damage.Up to now,the technology has been successfully applied in 5 wells.The average recovery period of oil well was shortened from 68.8 d to 6.4 d, and it was reduced the crude oil loss of 216.2 t caused by well washing.The oil production was increased and water cut was decreased in 4 wells of them.

well hot washing；oil reservoir pollution;temporary blocking;water plugging and increased oil

10.16181/j.cnki.fzyqc.2017.02.015

2016-11-21；改回日期：2017-02-13。

王志明(1981—)，副研究员，从事注水配伍与储层保护技术研究工作。E-mail：wangzhim.jsyt@sinopec.com。

TE25

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