吳錯 牛偉東(大慶油田有限責任公司第八采油廠)
注水井洗井可以清除井筒內(nèi)的聚集物,減少炮眼附近油層的污染,是注水井保持地層吸水能力有效而經(jīng)濟的方法,是提高注水效果的重要措施之一。注水井洗井還能夠減少水井測試遇阻,降低注水壓力,節(jié)約能耗,是井筒凈化的有效方式。某廠開展了提升注水質(zhì)量工程后,主要通過洗井的方式來保證注水質(zhì)量。近些年來,進一步加大注水井洗井力度,完善了配套工藝和技防措施,洗井工作重心向提高洗井質(zhì)量轉(zhuǎn)變。
針對目前廠內(nèi)注水井洗井現(xiàn)狀,提出健全體系、整合隊伍、完善辦法、增加技防以及月度例會措施,達到提高洗井質(zhì)量的目的,形成“五位一體”的管理模式。
1)健全三級監(jiān)督體系,強化洗井現(xiàn)場管理。各個采油礦增加了1名測試洗井監(jiān)督管理人員,要求廠里現(xiàn)場監(jiān)督洗井比例達到洗井數(shù)量的10%、礦里現(xiàn)場監(jiān)督洗井比例達到洗井數(shù)量的20%、基層小隊現(xiàn)場監(jiān)督洗井比例達到洗井數(shù)量的100%,重點監(jiān)督洗井水量和水質(zhì),廠里面的監(jiān)督人員在監(jiān)督質(zhì)量的同時抽查礦監(jiān)督情況。
2)洗井設備集中管理,成立專業(yè)化洗井班組。將洗井設備采取集中管理,允許各采油礦自留1套泵車洗井設備,成立專業(yè)化洗井班組,其余洗井設備均交給康泰公司管理,由康泰公司負責某廠全部的洗井工作,共組建專業(yè)化洗井班組13個。
3)完善洗井管理辦法,明確責任和要求。針對洗井設備集中管理后原洗井管理辦法的不適應性,進一步完善了洗井管理辦法,明確了油田管理部、工技大隊、地質(zhì)大隊、采油礦和康泰公司的責任,制定了影響洗井各環(huán)節(jié)的考核辦法。
4)完善質(zhì)量監(jiān)督的技防措施,提高監(jiān)督效率??堤┕驹谙淳囕v安裝了GPS定位和油料監(jiān)控裝置,監(jiān)督人員實時跟蹤車輛運行狀態(tài),回放車輛歷史運行軌跡,廠礦監(jiān)督人員可以事后回放,提高了監(jiān)督效率。
5)堅持例會與協(xié)調(diào)會制度,及時解決存在的問題。堅持洗井月度驗收會制度,落實工作量推進情況,每月按照加卸水記錄和GPS檢查記錄對完成的洗井工作量進行單井驗收;針對洗井存在的問題油田管理部或工技大隊組織相關單位召開協(xié)調(diào)會,解決洗井存在的加水、卸液等問題。
應用“五位一體”的管理模式,加強監(jiān)督的同時優(yōu)化洗井參數(shù),使洗井效果得到了顯著提升。
2.1.1 洗井水量的確定
優(yōu)選注入清水、污水的井進行洗井參數(shù)優(yōu)化,通過理論研究與現(xiàn)場取樣分析,確定不同水質(zhì)注入井洗井的合理周期。在洗井的過程中,通常要完成3個階段洗井,即壓力上升階段、平衡洗井和壓力下降階段[1-3],完成3個油套循環(huán),結合常規(guī)井的計算確定洗井時完成以上3階段的洗井水量[4-5]。
井筒容積:
式中:V——井筒體積,m3;
h——井深,m;
D套內(nèi)——套管內(nèi)徑,m;
D油外——油管外徑,m;
D油內(nèi)——油管內(nèi)徑,m。
按常規(guī)井計算,套管內(nèi)徑124 mm,油管外徑73 mm,油管內(nèi)徑62 mm,井深按1500 m計算,井筒容積為16.35 m3。洗井要完成這3個階段,至少應達到3個循環(huán)周期,即49 m3。
2.1.2 洗井排量的確定
將地層砂和懸浮顆粒近似看作球形,球形顆粒在水中的沉降末速與重力、浮力、阻力有關。當顆粒的沉降速度穩(wěn)定后顆粒所受阻力為重力減去浮力[6]。
由此顆粒在水井井筒中的沉降末速為
式中:ds——顆粒直徑,m;
ρs、ρ——砂粒及液體的密度,kg/m3;
g——重力加速度,9.8 m/s2;
ut——靜止液體中顆粒沉降速度,m/s;
c——阻力系數(shù)。
那么,顆粒在洗井過程中在直徑為D,排量為q的油管中的上升速度為
式中:V——速度,m/s;
q——排量,m3/s;
D——直徑,m。
根據(jù)上式可以得出排量越大,顆粒在油管中的上升速度越快,液體攜砂能力越強,對大直徑顆粒效果越好。
依據(jù)洗井水量60 m3的標準,對某廠注水井洗井實際發(fā)生的時間、洗井水量、排量以及化驗結進行果分析(表1)。
從表1可以看出,在考慮節(jié)約洗井時間的同時并能保證洗井的效果,當洗井排量在20~40 m3/h時,可以滿足洗井要求。
表1 洗井排量與洗井前兩罐水懸浮物含量對比
根據(jù)洗井排量與洗出前兩罐水的懸浮物含量曲線分析,得出適宜某廠注水井洗井的合理排量為30 m3/h,根據(jù)試驗再確定合理的洗井水量(圖1);根據(jù)洗井水量與懸浮物含量曲線分析,得出適宜某廠注水井洗井的合理水量為60 m3(圖2)。
圖1不同洗井排量下懸浮物含量曲線
圖2 不同洗井水量下懸浮物含量曲線
1)從注污水井中選出5口井,洗井周期分別定為半年1次、1年1次以及1年半1次進行現(xiàn)場跟蹤取樣,從化驗結果分析看,洗井時間間隔為1年的井,化驗雜質(zhì)含量很高,必須洗井;洗井時間間隔半年的井,化驗雜質(zhì)含量較低,不建議洗井。
2)從注清水井中選出5口井,洗井周期分別定為1年1次、1年半1次、2年1次進行現(xiàn)場跟蹤取樣,從化驗結果分析看,洗井時間間隔為兩年的井,化驗雜質(zhì)含量很高,必須洗井;洗井時間間隔1年和1年半的井,化驗雜質(zhì)含量較低,不建議洗井。
1)當洗井排量在30 m3/h,洗井水量在60 m3時,可以滿足某廠的洗井要求,同時達到節(jié)約成本的目的。
2)通過對不同洗井時間洗井水的化驗分析,可以得出某廠注清水井每兩年洗井1次,注污水井每年洗井1次。