吴冬
摘 要:针对曙光油田火驱区域部分预转驱井进行后大修后吞吐过程中注汽压力普遍偏高,甚至超过该井第一轮注汽压力,严重影响后续转驱。开展了火驱大修井泥浆污染综合治理技术的研究。成功研发出新型高效复合解堵剂体系,保证常规解堵剂性能的同时,还具有较高的泥浆溶蚀率及粘土稳定性。现场应用8口井,措施效果良好,为火驱井网完善提供了有力技术支撑。
关键词:火驱区域;大修;泥浆污染;解堵;曙光油田
前言
曙光油田火驱区域自2005年在杜66块杜家台油层开展常规火驱先导试验以来,各种开发问题不断凸显,其中部分预转驱井因长期吞吐生产导致套管损坏,为保证井网完善程度,此类井必须进行大修作业。但曙采火驱区块平均孔隙度25%,渗透率0.781μm2,平均泥质含量28%,目前地层压力仅为1.21MPa,大修过程中,因泥浆比重大极易造成储层污染使渗透性降低,导致油井低产甚至不出。统计数据显示,曙采火驱区块大修后泥浆污染井比例达到36%,油井大修后吞吐过程中注汽压力普遍偏高,甚至有的超过该井第一轮注汽压力,对后续转驱造成极大影响。以往采用常规酸液体系处理效果不佳。为此,从根本入手,开展了火驱大修井泥浆污染综合治理技术的研究,寻找解除泥浆、碎屑颗粒、固井水泥等对油层造成综合性伤害的新途径,以恢复油层渗流能力,对保障油井正常生产,完善火驱井网,提升区块整体开发效果具有重要意义。
1 火驱大修井泥浆污染综合治理技术
1.1技术机理
针对泥浆侵入地层造成油层污染的问题,经大量室内试验,成功研制出以低碳复合有机酸、氢氟酸、氟硼酸、盐酸为主体,高效缓蚀剂、表面活性剂、防膨剂等相关助剂复配而成的高效复合解堵剂体系。
(1)油层自身改造
常规无机酸化采用盐酸和氢氟酸,反应速度快,溶蚀能力强。高效复合解堵剂体系中的氢氟酸、氟硼酸的存在能够有效溶解粘土矿物,解除泥浆污染。
(2)改变岩石表面润湿性,减小油流阻力。
大修泥浆在油层中以乳状液形式存在,添加适量破乳剂,解除乳液污染,使处理液充分发挥作用;同时添加表面活性剂,有效分散沥青质、胶质、蜡等重质有机物,降低原油粘度,清除岩石表面乳化层,对岩石起润湿反转作用,进一步减小油流阻力。
(3)防止酸渣形成,避免二次沉淀。
研制出的高效复合解堵剂体系中添加了离子螯合剂、抗酸渣剂,可有效防止产生铁、钙质等二次沉淀及酸渣的形成。
此外,防膨剂等助剂的添加,对储层的粘土膨胀运移具有较强的抑制性,并对已经膨胀的粘土具有一定的收缩作用。
1.2 复合解堵剂体系室内性能评价
1.2.1岩心溶蚀性能评价
试验得出,高效复合解堵剂体系由于添加了适量缓速酸,12h内岩心溶蚀率增长缓慢,具有较好的缓速作用;12h后,其岩心溶蚀率迅速增大,明显高于常规土酸的岩心溶蚀率。
1.2.2泥浆溶蚀率测定
选取火驱区块大修井泥浆样本,室内模拟对地层造成的综合性堵塞,进行对比试验。数据显示常规土酸体系泥浆溶蚀率仅为40.5%,而研制出的高效复合解堵剂体系泥浆溶蚀率可达80%以上,是常规土酸的2倍以上。
1.2.3缓蚀性能评价
按SY/Y5405-2006标准,选用N80钢片,60℃条件下进行测试。由于解堵剂体系中添加有一定量的优质缓蚀剂,其平均腐蝕速度为1.825 g/(m2·h),远远低于一般解堵剂60℃时的腐蚀速度指标8.0 g/(m2·h)的标准。
1.2.4粘土稳定性评价
取膨润土、杜66块、杜48块作业冲出物进行室内对比试验:先对冲出物进行有机抽提洗油,得到地层碎屑,依照SY/T 5971-1991标准对碎屑进行测定。结果表明,解堵剂体系具有良好的粘土稳定性,粘土防膨率可达到90%以上。
1.2.5配伍性能评价
(1)解堵剂与原油配伍性评价
取25ml试验区块无水原油两份,分别加入到25ml不同的解堵剂中,充分摇动,在70℃条件下静放12h后,观察有无乳化现象发生,并用孔径0.11mm标准筛过筛,再用石油醚清洗观察有无酸渣形成。通过试验发现:高效复合解堵剂体系与原油、地层水具有良好的配伍性。
2.3解堵剂配方体系优化
针对油井的储层物性、伤害类型及程度的差异化,对解堵剂配方体系进行针对性的优化。
(1)对储层泥质含量高,且泥浆中的聚合物侵入油层深部的井,应重点考虑对粘土类矿物的分散、悬浮特性以及对有机聚合物的降解作用。
(2)对存在水泥浆侵入地层,二次固化堵塞孔喉,注灰、钻灰塞过程中固体颗粒对地层污染严重的油井,应着重加大对无机垢类的溶解与对乳液的破乳和细分散作用。
(3)针对修套磨铣过程中产生的岩屑、铁屑进入地层中,造成油层近井地带渗透率降低的井,要相对增加无机酸的含量。
2.4 施工工艺优化
为了有效提高措施效果,将前置液+主体酸+清水顶替的施工程序优化为用低浓度酸对油层进行预处理;主体酸采用复合缓速酸体系扩大处理半径;顶替液采用粘土防膨剂加防乳破乳剂。创新采用不同浓度酸液段塞旨在快速解除近井地带堵塞后,有效平衡离子浓度,抑制二次伤害,同时起到深部酸化的作用。
3 现场应用效果分析
2015年该技术在曙光火驱区域现场实施8口井。对比措施前后平均注汽参数,注汽压力由15.7 MPa降至13.7 MPa,降低了2MPa;注汽排量由13.8 t/h 升至14.4 t/h;注汽干度由68.7%升至70.4%,有效满足了大修后油井正常注汽的要求,取得了显著的社会效益。同时,8口井阶段累计增液9545.7t,累计增油2120t,间接创效266.1万元。
4 结论与认识
(1)室内实验表明,新型研制的高效复合解堵剂体系具有腐蚀性小、配伍性好、粘土稳定性高、泥浆溶蚀率高、岩心渗透率恢复能力强等优点,满足了火驱大修井泥浆污染综合治理的需要。
(2)现场试验证明,火驱大修井泥浆污染综合治理技术最大限度地解除了泥浆、碎屑颗粒、固井水泥等对油层造成的综合性伤害,保证了大修后油井的注汽效果,取得了显著的社会效益;同时为火驱井网完善及高效开发,提供了有力保障和技术支撑,应用前景广阔。
参考文献:
[1]刘恒.钻井泥浆伤害解除试验研究[J].内蒙古石油化工, 2013, 1:9-11
[2]沈文敏.低碳有机酸油层深部解堵技术[J].当代化工,2013,42(1):55-56,63.
[3]何牛仔.稠油油藏泥浆污染酸化配方研究及其应用[J].油气地质与采收率,2010,17(3):102-104.