魏冬梅,吳小英
(中國石化江漢油田分公司江漢采油廠,湖北 潛江433123)
油井維護作業(yè)時,為了清洗井內(nèi)的死油和臟物,需要進行洗井作業(yè)。洗井作業(yè)對近井地帶油層產(chǎn)生了一定的沖刷作用,使得這部分油層的含水飽和度升高。由油水兩相相對滲透率曲線可知,含水飽和度升高后,油相相對滲透率下降,水相相對滲透率升高。因此,油相的流動阻力增加,水相的流動阻力減小,使得采出液的含水比未洗井前油井的含水升高。當排液一段時間以后,油層流體的流動趨于平衡,其含水、產(chǎn)量也基本恢復至洗井前水平。
為了研究洗井作業(yè)對油井產(chǎn)量的影響,保護油氣層不受到傷害,江漢采油廠廣華作業(yè)區(qū)統(tǒng)計其在2011-2012年間34井次的洗井作業(yè)資料(不包括措施井、套漏井),并對其洗井作業(yè)井前后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行分析(見表1)。
表1 洗井作業(yè)后恢復時間統(tǒng)計
從表1可以看出,有52.9% 的油井5d之內(nèi)基本可以恢復到洗井前的產(chǎn)油量,主要是高場油田、鐘市油田。有8.8% 的油井恢復期 >15d,有的甚至還恢復不到作業(yè)洗井前的產(chǎn)油量,主要是廣北油田、嚴河油田、丫角油田。
廣華作業(yè)區(qū)統(tǒng)計其在2011-2012年間34井次洗井作業(yè)后的恢復期與滲透率的關系發(fā)現(xiàn),中滲地層(50×10-3um2≤K<500×10-3um2)恢復期都比較短,14口油井有12口井在5d內(nèi)恢復產(chǎn)量,占85.7%;低滲地層(10×10-3um2≤K<50×10-3um2)的8口油井中有4口井能在5d天內(nèi)恢復產(chǎn)量,占50%;而特低滲地層(K<10×10-3um2)的12口油井中只有2口井能在5d內(nèi)恢復產(chǎn)量,占16.7%,還有4口占33.3% 的油井恢復期大于15d,甚至還恢復不到作業(yè)洗井前的產(chǎn)油量。
地層滲透率越低,洗井液對地層所造成的傷害越大,排水期也越長。特別是正常生產(chǎn)時日產(chǎn)液量在10t以下的特低滲透油井,沖砂洗井對地層的傷害較大,排水期一般在15d以上,甚至更長(見表2)。如嚴5斜-3井生產(chǎn)潛,油層滲透率1.1×10-3um2,作業(yè)沖砂洗井前日產(chǎn)液2.2t,日產(chǎn)油1.8t,含水16%,2012年3月23日作業(yè)沖砂洗井75m3后,恢復期長達41d(見圖1)。
圖1 嚴5斜-3井日度采油曲線
表2 特低滲透率油井作業(yè)洗井情況表
對特低滲透率的油井,洗井液量越大,對地層的傷害就越大,恢復期也越長,甚至無法恢復。鐘7-20CZ井油層滲透率為6.2×10-3um2~10×10-3um2,從投產(chǎn)以來經(jīng)歷了3次沖砂作業(yè)。當洗井用液為70m3時,恢復期是26d,產(chǎn)油量可以恢復到作業(yè)前水平;當洗井用液為190m3時,恢復期是54d,產(chǎn)油量也一直恢復不到作業(yè)洗井前的水平。鐘7-20CZ油井作業(yè)洗井的情況詳見表3。
表3 鐘7-20CZ油井作業(yè)洗井情況表
對于中滲透的油井,洗井液的用量對油井的恢復期影響不大。鐘7斜-19B井油層滲透率為4.3×10-3um2~414×10-3um2。從2次沖砂作業(yè)情況看,當洗井用液60m3時恢復期為6d,當洗井用液180m3時恢復期為5d(見表4)。也就是說滲透性越高,洗井液更容易排出,洗井液用量多少對油井的恢復期影響不大。
表4 鐘7斜-19B油井作業(yè)洗井情況表
由于洗井作業(yè)時大多采用反循環(huán)工藝,相當于往油層內(nèi)注水,洗井液對地層的侵入量為:
式中:q-洗井液對地層的侵入量,m3/d;K-滲透率,10-3um2;h-地層厚度,m;pw-井底壓力,MPa;pc-供給邊界的壓力,MPa;B-體積系數(shù);μ-流體粘度,mPa·s;re-供給半徑,m;rw-井半徑,m;S-表皮系數(shù)。
由公式可見,洗井液的侵入量與(pw-pe)和K值有關。當(pw-pe)值越大時,也就是地層能量越低時,洗井對地層的倒灌作用越強,侵入的液量越多,對地層的傷害也越大。同一口井在地層能量下降的情況下,恢復期變長。如廣新25井地層壓力由23.57MPa下降到21.56MPa,地層壓力下降了2.01MPa,恢復期由6d延長到15d;嚴5斜-3井地層壓力由13.57MPa下降到10.4MPa,地層壓力下降了3.17MPa,恢復期由15d延長到41d(見表5)。
表5 不同地層壓力下油井作業(yè)洗井情況表
丫角油田3口井(宋3、丫10、丫27)洗井后的恢復期高于其它區(qū)塊,平均恢復期12d(見表6)。丫角油田3口油井在50℃時 原油粘度(1 498.76~1 905.28)mPa·s,遠遠高于其它區(qū)塊。高場油田粘度最高油井是高15斜-1井,其在50℃ 時原油粘度是347.8mPa·s。由于丫角油田稠油油藏埋藏淺,油層膠結(jié)疏松,而原油粘度高,攜砂能力強,使沙粒隨原油一道產(chǎn)出。油層大量出砂后沿射孔孔道末端在高孔隙度區(qū)域內(nèi)形成蚯蚓洞,并繼續(xù)沿儲層內(nèi)相對脆弱帶向外延伸,發(fā)展成蚯蚓洞網(wǎng)絡(見圖2),使油層孔隙度和滲透率大幅提高。因此,在油井沖砂洗井時,洗井液更易進入地層。洗井液用量越多,進入地層的也越多,油井作業(yè)洗井后的恢復期也越長。由于油水粘度比高,粘性指進或水竄嚴重,油井在開抽后很長的一段時間內(nèi)含水都會是100%。如宋3井,開抽后17d內(nèi)含水均是100%。
圖2 蚯蚓洞網(wǎng)絡圖的俯視圖
表6 稠油井作業(yè)洗井恢復情況表
2010年以來廣華作業(yè)區(qū)針對負壓、低滲、水敏油井進行了6井次泡沫流體沖砂作業(yè)。泡沫流體沖砂在廣北、嚴河等水敏低滲油田的效果不理想,恢復期都很長(見表7)。如嚴5斜-4CZ用0.5% 發(fā)泡劑HY-2+60m3與清水配成密度為0.5g/cm3的泡沫液進行沖砂后,在半年時間內(nèi)產(chǎn)量都沒有恢復。該井在2012年12月12日進行作業(yè)沖砂洗井前日產(chǎn)液4.5t,日產(chǎn)油4.2 t,含水44.1%;作業(yè)沖砂洗井后,截至2012年5月底日產(chǎn)液5.4t,日產(chǎn)油2.6t,含水51.9%。廣203井用0.5% 發(fā)泡劑(HY-2)+2%KCl+60m3與清水配成密度為0.5g/cm3的泡沫液進行沖砂后,60d產(chǎn)量都沒有恢復。該井在2012年3月24日進行作業(yè)沖砂洗井前日產(chǎn)液2.6t,日產(chǎn)油1.5t,含水40.8%;作業(yè)沖砂洗井后,截至2012年5月底日產(chǎn)液3.7t,日產(chǎn)油0.7t,含水75%。
表7 泡沫液洗井恢復情況表
1)地層滲透率越低,洗井液對地層所造成的傷害也越大,恢復期也越長。特別是正常生產(chǎn)時日產(chǎn)液量在10 t以下的油井,沖砂洗井對地層的傷害較大,排水期一般在10d以上,甚至更長。因此,洗井前有必要對單井的具體情況進行分析,提出保護性措施。
2)特低滲透率的油井,洗井液量越大,對地層的傷害就越大,恢復期也越長。中滲透率的油井,洗井液的用量對油井的恢復期影響不大。
3)隨著油井地層能量的下降,油井洗井作業(yè)后的恢復期也會延長,對地層的傷害也越大。
4)對于稠油井,原油粘度越大,特別是在50℃ 原油粘度大于1 500mPa·s的油井洗井作業(yè)后的恢復期更長。對這些井要盡量減少洗井液的用量。
5)泡沫流體沖砂對嚴河、廣北水敏低滲油井不適用,造成的傷害也較大。
6)為了縮短洗井后的恢復期,增加單井產(chǎn)油量,可以在初期提高單井的排液量,當含水恢復到洗井前水平時再適當調(diào)整排液量。
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