长庆陇东环33-H1水平井低产分析及对策

2021-08-17 05:42郭怀军雷江尹泺长庆油田工程监督处陕西西安7008川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院
化工管理 2021年20期
关键词:洗井岩心压差

郭怀军,雷江,尹泺(.长庆油田工程监督处,陕西 西安 7008;.川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院,

陕西 西安 710018;3.川庆钻探工程有限公司长庆固井公司,陕西 西安 710018)

1 环33-H1井低产原因

1.1 环33-H1井物性分析

在环33井区延长组长7期,沉积了一套深湖相和半深湖相暗色泥岩,为鄂尔多斯盆地中生界提供了丰富的油源岩,具有烃源累计厚度大、生烃能力强、分布范围广的特点。据测定,油层有机碳含量2.45%~5.81%,氯仿“A”含量0.254%~0.506%,总烃(HC)1 847.20~2 107.87 mg/L,有机质类型为混合型—腐泥型,据测定Ro:0.73%~1.06%之间,OEP:1.07~1.02之间,达成熟—高成熟阶段。综合各类地质因素的基础上,环33-H1井水平段设计2 000 m,实钻长度1 800 m,钻进期间气测显示良好。

1.2 环33-H1井压力预测

通过对1公里范围内邻井油层中部实测地层压力进行分析,并根据数值模拟预测,认为环33-H1井地层压力应为18~22 MPa。

1.3 环33-H1井水平段钻井液分析

由于环33-H1井采用二开结构,LSDF井浆中混有大量上部井段地层水化后进入的劣质固相,同井场环33井储层段LSDF的坂土含量为5~8 g·L-1。进入水平段后,由于设计要求、重复利用上部井段LSDF配制钻井液,以及储层段泥页岩水化的影响,使得一些不易被固控设备清除的黏土微颗粒,持续在钻井液中积累,最终导致水平段钻井液固相含量和分散黏土含量不断升高,环33-H1实测MBT达到12~19 g·L-1(两井储层段钻井液性能详细对比数据如表1所示)。

表1 与邻井储层段钻井液性能对比

1.4 环33-H1井间干扰分析

离环33-H1井最近是环33井和环32井,这两口井投产时,产量分别是50 t/d和30 t/d。至环33-H1井完井投产时,这两口井已分别生产了2年7个月和3年2个月时间,产量分别降为18 t/d和14 t/d。通过关井试验,得知环33-H1井关井240 h (10 d)后受到干扰,关井压力由19.65 MPa降至19.39 MPa,干扰压降只有0.26 MPa,说明井间几乎没有干扰。

1.5 环33-H1井低产原因

综合以上分析得出:环33-H1井较低的产量与采用了不合理的钻井液有关。循环时,在钻井液液柱压力的高压差作用下,使钻井液中分散很细的黏土微粒随着滤失效应挤入储层,致使储层的孔隙进一步缩小,引发水锁加剧,从而导致产量降低。

2 室内验证试验

2.1 现场和室配LSDF井浆性能

取现场水平段所重复使用的LSDF钻井液和室配全新LSDF钻井液,通过实验对比测试二者在:低固相含量(LGS)、分散黏土含量(MBT)和密度(MW)上的性能差异,进行数据分析。

结果可得,在低固相含量(LGS)、分散黏土含量(MBT)性能上二者形成鲜明对比[1]。这是由于室配LSDF成分主要是增黏剂、 降失水剂以及部分酸溶高密度材料等,基本不含杂质;而现场LSDF经多次重复使用,造成钻井液中混入大量黏土微粒,从而导致低密度固相含量(LGS)和对储层十分有害的分散黏土含量(MBT)不断增高[2]。

2.2 现场和室配LSDF粒度分布

比较了现场和室配LSDF中固相颗粒的粒度分布。从粒度分布分析结果看出,取自现场的LSDF钻井液中小于1 μm、1~10 μm的固相颗粒明显高于实验室配制的LSDF钻井液,在钻井液液柱压力的高压差作用下易进入岩心孔喉,造成堵塞的几率大大增加。

根据“1/2-2/3”的架桥规则,从相关数据可以看出,现场LSDF钻井液中有38.54%的固相颗粒可以进入储层,形成逐渐累积从而造成堵塞;还可看出,能形成快速堵塞的颗粒含量要占到60.11%。而从室配LSDF钻井液的粒度分布曲线可以看出,小于1μm的颗粒几乎为零。因此,分析表明,现场LSDF钻井液对储层伤害试验的损伤更大,而实验室配LSDF钻井液的伤害较小的原因,主要是由于油藏运移孔喉被堵塞造成的。

2.3 现场和室配LSDF岩心伤害验证试验

通过测试不同压差作用下现场和室配LSDF钻井液的岩心伤害试验,来模拟现场条件,验证LSDF钻井液对岩心的伤害机理。实验可得: (1)在相同的19~20 MPa伤害压差下,现场取LSDF与室配LSDF对岩心的伤害差异很大,现场取LSDF对岩心的伤害达到严重程度,而室配LSDF在19~20 MPa的伤害压差下,伤害率只有28.85%,属于轻度伤害;(2)在相同的8~12 MPa的伤害压差下,现场LSDF和室配LSDF对岩心伤害区别不明显,且伤害率都很小,属于轻度伤害;(3)对于同一LSDF体系,伤害率随着伤害压差的增大而增加;(4)对于不同LSDF体系,现场LSDF的伤害增加很多,室配LSDF的伤害增加较少。

根据上述岩心伤害试验,认为邻井长时间生产导致环33-H1井储层压力低,引起钻井和完井时作业时液柱的高压差,使钻井液中分散的黏土微粒随滤失进入储层,进一步使储层孔隙缩小,引发水锁加剧,造成储层伤害,最终导致产量降低。

3 DWF-II洗井液体系的研制

鉴于现场 LSDF钻井液对储层造成的损害,在实验室研发出一款适合该井区的DWF-II洗井液体系。该体系与地层原油和地层水的配伍性良好,并具有较好的泥页岩抑制性、防腐蚀和储层保护性能,能有效消除储层毛细管表面张力,溶解油藏喉道部分固相,从而达到拆散堵塞,减少固相伤害,提高岩心渗透率恢复值的目的。

3.1 DWF-II洗井液体系组成

该洗井液体系由D209(A)、D209(B)两组分组成,现场施工时体系配方为8.5%D209(A)+13.5%D209(B)+78%水,采用光油管将DWF-II洗井液挤进低渗砂岩储层进行解堵。

3.2 DWF-II洗井液体系使用效果

参照 SY/T 6540—2002《钻井液完井液损害油层室内评价方法》,试验温度为 50 ℃,经过DWF-II洗井液和酸液冲洗岩心后,岩心伤害端面基本没有滤饼,但可以看出存在过滤饼的痕迹,说明两种洗井液配方均能有效地去除滤饼。

如表2所示,(1)受伤害的岩心经过DWF-II洗井液、酸液清洗后,其渗透率恢复值均有明显提高;(2)从渗透率恢复值的提高幅度来看,DWF-II洗井液的使用效果要明显好于酸液;(3)相比于现场LSDF,针对室配LSDF伤害的岩心,采用DWF-II洗井液清洗,可将其对储层的伤害完全克服,渗透率恢复值还有进一步改善。

表2 不同洗井液对伤害岩心渗透率恢复值对比

3.3 DWF-II洗井液使用工艺及注意事项

要求配制DWF-II洗井液的储罐、管线及泵内壁,要具有抗氧化和耐酸等防腐能力。同时,现场配液时,要严格按以下顺序加药:(1)先将所需水量加入配药箱或水池中;(2)在循环或搅拌池中水的同时,加入所需A组分,充分循环或搅拌均匀,待用;(3)在挤注前的所有准备工作就绪后,边迅速搅拌边加入所需组分B,待循环搅拌均匀,立即按计算量泵送入井。需要注意的是,禁止将组分A、B一同加入。

4 结语

(1)长庆陇东地区水平段钻井液重复使用LSDF配浆,导致钻井液中的黏土微粒含量(MBT)不断增加,在液柱的高压差作用下挤入储层,使得储层喉道孔径进一步缩小,引起水锁加剧,是导致环33-H1井低产的主要原因,建议水平段不再重复使用上部井段钻井液;

(2)DWF-II洗井液体系,可以使现场LSDF钻井液伤害后的岩心渗透率恢复值得到明显提升,能完全克服室内配制LSDF钻井液给岩心造成的伤害,渗透率恢复值得以改善。

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