基于产能评价方法优选油井解堵方式在P油田的应用

郭培培,刘 军,张博文,陈 楠，李亦白

(中海石油(中国)有限公司蓬勃作业公司，天津 300452)

P油田经过多年注水开发,储层黏土矿物遇水极易水化膨胀，导致喉道变窄，甚至堵塞喉道，造成油井产液量下降。油井解堵是油田增产、改善开发效果的主要手段[1-2]。常规酸化治理低效井,虽然解堵效果显著,但存在作业工期长、返排液影响流程及注水等缺点。近年来，油田开始实施螯合解堵体系，该工艺针对钙镁垢等无机垢的处理，缓速体系，低返排要求，可实现返排残酸进入平台流程就地、高效地处理，从根本上解决了油井解堵后返排液对于流程影响严重问题[3-4]。油田已实施多井次螯合解堵井，解堵效果优劣参半(见表1) ，螯合解堵更适合生产过程中微粒运移造成的污染，优化解堵方式遇新挑战。面对待解堵井数多，酸化船资源有限等矛盾，有效评价解堵井潜力，优化解堵井实施顺序及确定解堵方式很有必要。本文提供一种提高油井解堵增产有效率的方法，为同类型海上油田优选解堵方式提供借鉴。

1 建立产能计算表

在油田开发过程中，油气储层的生产能力受到诸多因素的影响，所以产能是各种影响因素的综合反映[5]，是各种影响因素之间在互相制约过程中达到的某种动态平衡[6]。油井的产量随生产条件而变化，在特定生产条件下的油井产量定义为油井的产能[7]。产能评价方法多样，本次研究基于地质静态(包括射孔厚度、渗透率)和动态资料(包括原油黏度、体积系数、地层压力等)，根据达西定律，以平面径向流方程为基础，综合考虑油、水相渗流规律，基于黏度、渗透率和饱和度[8]计算各层及整井产量，使其符合投产初期和目前实际产量情况。

径向流产量公式:

(1)

海上油田一般采用多层合采的开发方式，由于层间非均质性强，层间干扰现象严重[9-10]，层间干扰系数难以确定，为消除层间干扰系数影响，集合所有参数在表1。给定0～1之间层间干扰系数，得出每个干扰系数下的反算地层表皮系数。见表2。

2 确定生产井污染表征参数

表皮系数是表征储层污染的重要参数，研究表皮系数对油气井产能的影响就显得尤为突出[11]。 表皮系数包括钻井、 完井液对近井地带的储层污染与堵塞的影响[12]。本文引入相对表皮和相对表皮变化率概念。通过相对表皮概念，消除钻完井作业污染影响，表征生产过程中表皮增加幅度，建立解堵优先级表征指数，确定解堵候选井作业优先级及解堵方式。

表1 P油田螯合解堵井统计表

表2 产能计算参数表

2.1 相对表皮ΔSn及相对表皮变化率S视定义

相对表皮ΔSn表征初期投产后到目前生产过程中造成的相对污染大小。相对表皮变化率S视=(ΔS1-ΔSn)/(S初1-S初n)表征初期投产后到目前生产过程中造成的相对污染与投产初期本身污染的比值。

ΔSn值越大，表示生产过程中污染越大，越适合螯合解堵。若S视>1,表明生产过程的污染大于钻完井作业期间污染可能性较大;若S视<1，表明生产过程的污染小于钻完井作业期间污染可能性较大。

2.2 算例分析

例如,P1井，其生产动态曲线(图1)显示该井投产后产量递减较大。相对表皮ΔSn及相对表皮变化率S视的完整计算过程如下：

①给定0～1之间层间干扰系数F；

②根据该井实测的初期和目前生产状态的产量、含水、压差，通过产能计算表反算出不同层间干扰系数下的地层表皮S初n和S目前n(表3和表4)；

③计算不同干扰系数0～1之间的相对表皮ΔSn=S目前n-S初n，计算相对表皮变化率S视=(ΔS1-ΔSn)/(S初1-S初n)(表4)；

图1 P1井生产动态

表3 P1初期和目前生产情况对比

表4 P1井层间干扰系数与表皮变化

④形成给定层间干扰系数0～1之间与相对表皮ΔSn图版(图2)以及与相对表皮变化率S视曲线(图3)。

图2 P1井层间干扰系数与相对表皮ΔSn

图3 P1井层间干扰系数与相对表皮变化率

基于此方法，将所有样本井制作成相应的不同干扰系数与相对表皮及相对表皮变化率图版(图4、图5)，同一干扰系数下，相对表皮ΔSn越大，表明螯合解堵效果更好。相对表皮变化率S视>1说明生产过程中污染大于钻完井污染，实施螯合解堵可靠性更高。

图4 不同干扰系数下的相对表皮图板

图5 不同干扰系数下的相对表皮变化率图板

3 现场应用

选取压裂砾石充填井8口，利用该方法，制作解堵候选井在不同干扰系数下与表皮变化量图版，结合油田干扰系数范围，确定候选井解堵优先顺序。根据相关研究，干扰系数基本在0.6～0.7，此8口压裂砾石充填井，在干扰系数为0.6时，计算相对表皮ΔSn和相对表皮变化率S视，综合对比结果(表5)，判定生产过程中污染占主导井，推荐采取螯合解堵工艺措施，推荐顺序P1→P3→P2→P5→P4。

应用该方法，筛选出解堵井3口，利用非酸解堵取得较好效果，平均单井初期日增油 25 m3/d(图6,表6)，累积增油0.57万m3(表6) 。

表5 生产井污染因子统计表

表6 P油田非酸解堵效果统计

图6 P1井生产曲线

4 结论与认识

1)根据目前已实施非酸解堵井的效果判断，非酸解堵针对生产动态过程中造成的污染解除效果明显，但针对钻完井作业中的污染解除效果相对较差。

2)根据产能评价方法，利用干扰系数与表皮系数变量拟合产量，绘制了不同干扰系数相对表皮图版和不同干扰相对表皮变化率图版，用来判断油井生产过程中污染程度，并首次提出造成污染的量化指标。

3)不同干扰系数相对表皮图版可用于判断解堵候选井解堵优先顺序，可提高解堵效率，尽早安排污染程度较高的井，增加年措施增油。

4)不同干扰系数相对表皮变化率模板，可用于判断采取非酸解堵的可行性。数值越大(至少>1)，生产过程中污染占主导可能性较大，如果在油井酸化作业窗口紧张的情况下，采取非酸解堵也能取得较好的效果。