氮气清洗油井井筒工艺的研究与应用

张虎平，李陈若琪，程 康，马春晖，冯 帅

（中国石油长庆油田分公司第四采油厂，陕西靖边 718500）

氮气清洗油井井筒工艺的研究与应用

张虎平，李陈若琪，程 康，马春晖，冯 帅

（中国石油长庆油田分公司第四采油厂，陕西靖边 718500）

全厂采油井修井频次较高，且部分区块地层压力低，常规洗井倒吸严重，易造成地层污染，导致井筒脏，故障问题频发。通过实施氮气洗井，减轻洗井过程中入地液量漏失，有效解决低压区洗井问题，降低维护性作业频次。

油田；氮气洗井；脏物；低压油井

1 油田油井清洗井筒存在的问题

目前S油田部分油井修井频次较高，部分区块地层压力低，普通洗井地层倒吸情况严重。洗井液漏失进入地层，与储层液体发生物理、化学反应，造成结垢等，致使储层流通性变差，最终导致油井产量下降。

2 氮气洗井液工艺

2.1 洗井液配制

在净水中加入防膨剂（1.5%NH4Cl+0.3%8608表面活性剂）起泡沫，充分搅拌融合形成活性水。

2.2 氮气洗井液混合物基本特性

（1）氮气是一种非常稳定的惰性气体，氮气洗井液混合物的安全系数高，不会在油井内发生反应；氮气在水中溶解能力低，形成的氮气洗井液混合物流体静水柱压力低，更适合用于低压井的洗井作业[1-3]。

（2）密度低且方便调节，井筒液柱压力低，并且泡沫中气体膨胀能为返排提供能量，适用于低压井和漏失井。

（3）悬浮能力强，可以把井底和油管、套管壁上的固体颗粒和其他脏物带出；可以诱导近井地带脏物外排，以解除油层堵塞。

2.3 氮气洗井工艺

（1）配套设备。洗井设备包括：清水罐、污水罐、氮气车（液氮车）、压风车和水泥车。井口安装DN250型标准井口，返排液管线采用Ф73 mm的J55钢级平式油管连接且地面固定，管线试压至20 MPa不刺漏为合格。

（2）工艺流程。对于套管损害较轻的油井，为了便于井底脏物的冲洗和携带，均采用反洗工艺；对于套管损害较重的油井，为了减少漏失，均采用正洗工艺。

（3）施工参数。先启动水泥车（排量5 m3/h～10 m3/h、用时3 min～5 min），后启动氮气车注入氮气（排量800 m3/h～1 000 m3/h），再提高水泥车排量（15 m3/h～25 m3/h），继续供氮气；进出口水色一致后停水泥车（用时1 h～1.5 h），继续供氮气至出口无液体返出停氮气（用时 1.2 h～2 h）；控制洗井压力 5.0 MPa～6.0 MPa。

（4）注意事项。洗井过程中监控好水量、气量和返出物；洗井中途不能停水，停气；返排液喷出流速过大时，可适当调节出口闸门和氮气排量，达到可控返排液流速。

3 现场应用

3.1 现场试验

前期措施效果一般，进行调研分析，修改施工工序，重点是控制洗井液用量，增加氮气注入用量，效果明显提高（见表1）。

表1 方案优化前后洗井数据对比表

图1 生产数据变化曲线

3.2 推广应用

推广应用氮气洗井共计51口井，有效井32口井、有效率62.7%，平均氮气注入1 453 m3。

典型井S1生产数据变化曲线（见图1）。

本井压力保持水平52.1%，堵塞特征明显，且区块内套管腐蚀严重，对该井实施正循环氮气洗井（氮气注入1 883 m3，洗井液量17 m3、返排液量20.2 m3），完井后日产液翻倍，日增油4.2 t，累计增油541 t，效果较好。

3.3 效果评价

2017年，全厂针对各区块地层能量较低、井筒较脏的油井探索试验氮气洗井工艺，共实施58口，有效井35口（有效井定义：日增油≥0.1 t或累计增油≥30 t为有效）、有效率60.3%、日增油15.0 t、平均单井日增油 0.26 t，累计增油 2 483 t。

4 结论

（1）氮气洗井措施对产量下降井恢复产能有效，但措施前产量下降幅度不宜过大，产油量损失率小于60%时产量恢复较好。

（2）氮气洗井选井时应考虑单井日产液、日产油和综合含水，通过分析可见，措施前日产液范围：2.48 m3＜l＜6.79 m3、日产油范围：0.76 t＜O＜1.16 t、综合含水范围：75.3%＜fw＜87.8%时，增油效果较好。

（3）氮气洗井选井时，应考虑地层压力情况，长2油藏地层压力保持水平在62.9%～100.2%、延9油藏地层压力保持水平在47.6%～52.1%时，效果相对较好。

［1］黎晓茸，等.氮气泡沫酸化技术在长庆低渗低产油田的研究与应用［J］.石油化工应用，2012，31（2）：48-50.

［2］王强军，等.氮气泡沫冲砂洗井工艺在靖边气田的应用［J］.石油化工应用，2010，29（11）：35-37.

［3］张佩玉，等.低压油井泡沫冲砂新技术的研究与应用［J］.钻采工艺，2008，31（6）：82-84.

TE252.9

A

1673-5285（2017）12-0065-02

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.12.016

2017－11-18

张虎平，男（1977-），工程师，2002年毕业于西安石油学院机械设计及制造专业，从事采油工艺技术研究工作。