馮益富 原毅蕊
摘 要:本文以勝坨油田勝一區(qū)沙二1-3單元為例,分析了聚合物驅(qū)轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū)油藏的出砂機理,結(jié)合油藏特點提出了油水井協(xié)調(diào)治理的措施,并提出了6項防砂效果評價指標(biāo)?,F(xiàn)場應(yīng)用效果表明,該措施和評價指標(biāo),對聚驅(qū)后續(xù)水驅(qū)油藏的出砂井治理有較好的指導(dǎo)作用。
關(guān)鍵詞:聚驅(qū)后續(xù)水驅(qū);出砂;化學(xué)防砂;評價指標(biāo)
勝坨油田沙二1-3單元屬于整裝稀油油藏,開發(fā)目的層為沙河街組第二段1-3層系油藏。油藏埋深1890-2120m,發(fā)育為辮狀河三角洲平原亞相沉積體系,以正韻律為主,巖性以粉細(xì)-中粗砂巖為主,膠結(jié)類型為接觸式或孔隙接觸式,膠結(jié)疏松。沙二1-3砂層組層間平均滲透率最大值2810×10-3μm2(11層),最小值112×10-3μm2(21層),一般層間滲透率級差4.6倍,非均質(zhì)性強。
油藏1964年投入開發(fā),1998年9月被列為勝坨油田聚合物先導(dǎo)性試驗陣地,2009年8月全面轉(zhuǎn)入后續(xù)水驅(qū)。單元目前開發(fā)現(xiàn)狀呈現(xiàn)“三低一高”特點:單井液量低(31.4t/d)、單井產(chǎn)量低(1.8t/d)、有效注采比低(0.89)、出砂井比例高(32.5%)。統(tǒng)計近五年來,單元出砂導(dǎo)致躺井共52井次,占總躺井的325%,嚴(yán)重影響油田的開發(fā)效果。
1 出砂機理
油藏在聚合物驅(qū)開發(fā)前,地層出砂問題并不嚴(yán)重。轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū)后,聚合物及其次生雜質(zhì)造成水質(zhì)污染,注入水水質(zhì)下降,導(dǎo)致地層堵塞和污染。具體表現(xiàn)在,水井吸水能力下降,層間差異增大,非主力層欠注嚴(yán)重,地層能量持續(xù)下降。同時,注聚效果好的主力層油井由于含水回彈,改非主力層生產(chǎn),造成單元注采比和地層壓力進(jìn)一步下降。
隨著地層壓力的下降,上覆巖石壓力從流體轉(zhuǎn)移到砂粒上,導(dǎo)致地層孔隙體積發(fā)生變化,砂粒間的應(yīng)力平衡失效,膠結(jié)破壞,使骨架砂變?yōu)樽杂缮?,隨地層流體被帶出,引起油井大量出砂。
地層出砂易導(dǎo)致油氣井減產(chǎn)或停產(chǎn),并磨蝕井下和地面設(shè)備及管線,增加作業(yè)頻次和費用,破壞套管導(dǎo)致油氣井報廢,還會造成近井地層滲透率下降。油井出砂已成為制約該類油藏開發(fā)效果的重要因素。
2 治理思路
從油井方面分析,針對出砂嚴(yán)重井,必須采取合理的防砂工藝治理出砂。目前防砂工藝主要分為化學(xué)防砂和機械防砂兩大類。油藏特點導(dǎo)致生產(chǎn)過程中地層產(chǎn)出砂以粉細(xì)砂為主,大量礦場試驗表明,受聚驅(qū)后地層出膠影響,繞絲篩管等機械防砂管柱易出現(xiàn)膠堵,導(dǎo)致油井產(chǎn)液量大幅下降,嚴(yán)重影響油井產(chǎn)能。因此,目前主要采用涂料砂和酚醛樹脂防砂,在保證防砂效果的同時,盡量維持和提高油井產(chǎn)能。
從水井方面分析,導(dǎo)致后續(xù)水驅(qū)油藏出砂的根本原因是井網(wǎng)不完善和水井欠注、配注低導(dǎo)致的地層能量下降。因此,在油井防砂的同時,一方面通過水井新投、轉(zhuǎn)注等完善注采井網(wǎng),另一方面通過攻欠、調(diào)配等強化注水,補充地層能量。
在生產(chǎn)過程中,油水井協(xié)調(diào)治理缺一不可,必須同步進(jìn)行、配套實施。
3 評價指標(biāo)
為合理客觀的評價油水井協(xié)調(diào)治理的防砂效果,更好的指導(dǎo)下步工作,本文從防砂目的和油藏開發(fā)方面制定6項評價指標(biāo):
從防砂目的出發(fā),為保證油井正常生產(chǎn),需要達(dá)到下面3個基本工藝指標(biāo):
(1)含砂量降低:要求治理后,井口含砂量達(dá)到石油行業(yè)規(guī)定,即小于0.03%;
(2)免修期延長:要求治理后,油井正常生產(chǎn)的時間要有所延長;
(3)能量穩(wěn)定:要求治理后,油井正常生產(chǎn)時,動液面下降不超過100m。
從油藏開發(fā)考慮,出砂油井一般維持低參數(shù)、低液量生產(chǎn),經(jīng)濟(jì)效益低,開發(fā)效果差。為保證開發(fā)效果和經(jīng)濟(jì)效益,還要盡量達(dá)到下面3個開發(fā)指標(biāo):
(1)液量穩(wěn)定:要求治理后,油井工作制度不變時,油井液量損失不超過20%;
(2)含水穩(wěn)定:要求治理后,油井正常生產(chǎn)時,綜合含水率下降或上升值不超過10%;
(3)油量不降:要求治理后,油井正常生產(chǎn)時,單井日油水平上升或下降不超過10%。
4 礦場應(yīng)用
單元自2016-2018年累計對出砂嚴(yán)重井,實施原層化學(xué)防砂10井次,其中酚醛樹脂防砂4井次,涂料砂防砂6井次。從整體來開發(fā)效果上看,日產(chǎn)液量下降15.6噸,綜合含水下降2.3%,日產(chǎn)油上升5.2噸。
對防砂井按照6項指標(biāo)進(jìn)行評價,4分以上油井7口,占比70%。其中酚醛樹脂防砂井4分以上油井2口,分類占比50%;涂料砂防砂4分以上油井5口,分類占比83%,綜合來看涂料砂防砂對該類聚驅(qū)后續(xù)水驅(qū)油藏防砂適應(yīng)性較好。
5 結(jié)論與認(rèn)識
(1)針對后續(xù)水驅(qū)油藏出砂嚴(yán)重,通過油井防砂、水井增注的一體化治理模式,可以取得較好的開發(fā)效果;
(2)本文提出的六項防砂井效果評價指標(biāo),對系統(tǒng)評價防砂效果起到了較好的指導(dǎo)作用,有助于指導(dǎo)現(xiàn)場生產(chǎn)。
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