吴错 牛伟东(大庆油田有限责任公司第八采油厂)
注水井洗井可以清除井筒内的聚集物,减少炮眼附近油层的污染,是注水井保持地层吸水能力有效而经济的方法,是提高注水效果的重要措施之一。注水井洗井还能够减少水井测试遇阻,降低注水压力,节约能耗,是井筒净化的有效方式。某厂开展了提升注水质量工程后,主要通过洗井的方式来保证注水质量。近些年来,进一步加大注水井洗井力度,完善了配套工艺和技防措施,洗井工作重心向提高洗井质量转变。
针对目前厂内注水井洗井现状,提出健全体系、整合队伍、完善办法、增加技防以及月度例会措施,达到提高洗井质量的目的,形成“五位一体”的管理模式。
1)健全三级监督体系,强化洗井现场管理。各个采油矿增加了1名测试洗井监督管理人员,要求厂里现场监督洗井比例达到洗井数量的10%、矿里现场监督洗井比例达到洗井数量的20%、基层小队现场监督洗井比例达到洗井数量的100%,重点监督洗井水量和水质,厂里面的监督人员在监督质量的同时抽查矿监督情况。
2)洗井设备集中管理,成立专业化洗井班组。将洗井设备采取集中管理,允许各采油矿自留1套泵车洗井设备,成立专业化洗井班组,其余洗井设备均交给康泰公司管理,由康泰公司负责某厂全部的洗井工作,共组建专业化洗井班组13个。
3)完善洗井管理办法,明确责任和要求。针对洗井设备集中管理后原洗井管理办法的不适应性,进一步完善了洗井管理办法,明确了油田管理部、工技大队、地质大队、采油矿和康泰公司的责任,制定了影响洗井各环节的考核办法。
4)完善质量监督的技防措施,提高监督效率。康泰公司在洗井车辆安装了GPS定位和油料监控装置,监督人员实时跟踪车辆运行状态,回放车辆历史运行轨迹,厂矿监督人员可以事后回放,提高了监督效率。
5)坚持例会与协调会制度,及时解决存在的问题。坚持洗井月度验收会制度,落实工作量推进情况,每月按照加卸水记录和GPS检查记录对完成的洗井工作量进行单井验收;针对洗井存在的问题油田管理部或工技大队组织相关单位召开协调会,解决洗井存在的加水、卸液等问题。
应用“五位一体”的管理模式,加强监督的同时优化洗井参数,使洗井效果得到了显著提升。
2.1.1 洗井水量的确定
优选注入清水、污水的井进行洗井参数优化,通过理论研究与现场取样分析,确定不同水质注入井洗井的合理周期。在洗井的过程中,通常要完成3个阶段洗井,即压力上升阶段、平衡洗井和压力下降阶段[1-3],完成3个油套循环,结合常规井的计算确定洗井时完成以上3阶段的洗井水量[4-5]。
井筒容积:
式中:V——井筒体积,m3;
h——井深,m;
D套内——套管内径,m;
D油外——油管外径,m;
D油内——油管内径,m。
按常规井计算,套管内径124 mm,油管外径73 mm,油管内径62 mm,井深按1500 m计算,井筒容积为16.35 m3。洗井要完成这3个阶段,至少应达到3个循环周期,即49 m3。
2.1.2 洗井排量的确定
将地层砂和悬浮颗粒近似看作球形,球形颗粒在水中的沉降末速与重力、浮力、阻力有关。当颗粒的沉降速度稳定后颗粒所受阻力为重力减去浮力[6]。
由此颗粒在水井井筒中的沉降末速为
式中:ds——颗粒直径,m;
ρs、ρ——砂粒及液体的密度,kg/m3;
g——重力加速度,9.8 m/s2;
ut——静止液体中颗粒沉降速度,m/s;
c——阻力系数。
那么,颗粒在洗井过程中在直径为D,排量为q的油管中的上升速度为
式中:V——速度,m/s;
q——排量,m3/s;
D——直径,m。
根据上式可以得出排量越大,颗粒在油管中的上升速度越快,液体携砂能力越强,对大直径颗粒效果越好。
依据洗井水量60 m3的标准,对某厂注水井洗井实际发生的时间、洗井水量、排量以及化验结进行果分析(表1)。
从表1可以看出,在考虑节约洗井时间的同时并能保证洗井的效果,当洗井排量在20~40 m3/h时,可以满足洗井要求。
表1 洗井排量与洗井前两罐水悬浮物含量对比
根据洗井排量与洗出前两罐水的悬浮物含量曲线分析,得出适宜某厂注水井洗井的合理排量为30 m3/h,根据试验再确定合理的洗井水量(图1);根据洗井水量与悬浮物含量曲线分析,得出适宜某厂注水井洗井的合理水量为60 m3(图2)。
图1不同洗井排量下悬浮物含量曲线
图2 不同洗井水量下悬浮物含量曲线
1)从注污水井中选出5口井,洗井周期分别定为半年1次、1年1次以及1年半1次进行现场跟踪取样,从化验结果分析看,洗井时间间隔为1年的井,化验杂质含量很高,必须洗井;洗井时间间隔半年的井,化验杂质含量较低,不建议洗井。
2)从注清水井中选出5口井,洗井周期分别定为1年1次、1年半1次、2年1次进行现场跟踪取样,从化验结果分析看,洗井时间间隔为两年的井,化验杂质含量很高,必须洗井;洗井时间间隔1年和1年半的井,化验杂质含量较低,不建议洗井。
1)当洗井排量在30 m3/h,洗井水量在60 m3时,可以满足某厂的洗井要求,同时达到节约成本的目的。
2)通过对不同洗井时间洗井水的化验分析,可以得出某厂注清水井每两年洗井1次,注污水井每年洗井1次。