陳利
摘要:艾哈代布油田的類型屬于標(biāo)志性的孔隙型碳酸鹽巖油藏,具有較高的孔隙度和較低的滲透率。本文主要針對(duì)該類型油藏酸化增產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用難點(diǎn)進(jìn)行分析,依據(jù)儲(chǔ)層的特征以及施工數(shù)據(jù)分析整理出酸化增產(chǎn)對(duì)酸液的具體要求,總結(jié)出酸化方法和布酸原則,對(duì)表皮系數(shù)的計(jì)算公式以及參數(shù)選擇進(jìn)行喲歐華,從而更好的在施工過程中對(duì)表皮系數(shù)的改變進(jìn)行觀察,對(duì)酸化增產(chǎn)的應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)估。
關(guān)鍵詞:酸化增產(chǎn);碳酸鹽巖酸化;應(yīng)用效果
一、艾哈代布油田油藏的特點(diǎn)
油田儲(chǔ)層的分布情況以及巖性
艾哈代布油田的位置在伊拉克巴格達(dá)林生瓦西特,與庫特市距離較近,主要的油藏屬于碳酸鹽巖,類型為孔隙型,具有較低的滲透率,體現(xiàn)出了較強(qiáng)的非均質(zhì)性。當(dāng)前主要開發(fā)了四個(gè)產(chǎn)油層,分別是Mi4、Kh2、Rul-3和Mal。油層的深度通常為2.6-3.2千米,具有較為復(fù)雜的油水關(guān)系。目的層的孔隙度均值為16%,滲透率均值約為5.5mD。儲(chǔ)層中的巖性主要是孔隙型灰?guī)r,容易受到外部因素的影響,包括污染、傷害等。資料顯示,儲(chǔ)層的表皮系數(shù)平均值大于6.0,油田存在較為嚴(yán)重的污染情況。
酸化增產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用難點(diǎn)
首先,碳酸鹽巖油藏進(jìn)行酸化的過程中,酸液非常容易出現(xiàn)漏失。其次,這一油田水平井水平段的完井采用的時(shí)裸眼和篩管,很難將連續(xù)水管下入井中,施工時(shí)間較長,施工成本較高。再次,因?yàn)樗骄蕉蔚木嚯x較長,很難通過直井布酸,不然會(huì)造成酸液太多,而且連續(xù)油管的布酸排出的量較少,使得施工時(shí)間會(huì)超過設(shè)備的荷載[1]。最后,泵注酸選用連續(xù)油管所具有內(nèi)部直徑不大,具有較大的摩擦阻力,需要在酸液中加入減阻劑。
二、酸化形式
酸化原則
艾哈代布油田及逆行酸化時(shí),要對(duì)單井儲(chǔ)層所具有的物理特性進(jìn)行分析,病依據(jù)污染程度計(jì)算出酸量以及布酸方法。在酸化以前要對(duì)井內(nèi)的地質(zhì)狀況進(jìn)行全面的分析,依據(jù)儲(chǔ)層的物理性質(zhì)進(jìn)行測井?dāng)?shù)據(jù)依據(jù)酸液體系的選擇,并推算出各個(gè)層位的污染情況,確定好各段的布酸量。
酸液的選擇
油田酸化處理使用的酸液體系包括兩種,分別是常規(guī)酸和轉(zhuǎn)向酸。轉(zhuǎn)向酸作用于碳酸鹽巖地層時(shí),會(huì)造成液體粘度的增加,使酸巖反應(yīng)得到延緩,后續(xù)酸液會(huì)向著具有更低流動(dòng)性和滲透率且污染程度更高的層段。常規(guī)酸能夠起到防腐蝕的效果,對(duì)于施工工具和油套管具有很好的保護(hù)作用,便于返排且不會(huì)對(duì)地層造成污染,但是沒有自轉(zhuǎn)向功能,相對(duì)來說可以發(fā)揮作用的距離較短。在進(jìn)行酸化處理以前,要取井中的水樣跟酸液開展配伍實(shí)驗(yàn),依據(jù)結(jié)果對(duì)酸液的配方進(jìn)行有效的調(diào)整,從而保證效果最佳。
水平井的酸化原則
艾哈代布油田水平井段的長度通常為0.8-1.4千米,前期水平井進(jìn)行酸洗所設(shè)置的對(duì)象層位是Kh2層,這一層位的水平井開發(fā)時(shí)間較早,為了配合油區(qū)整體的注水方案,以此將油井轉(zhuǎn)變成為注水井,采用的產(chǎn)量提升措施是對(duì)各個(gè)水平注水井進(jìn)行酸洗處理起到解堵的效果。
Mi4、Kh2、Rul-3和Mal水平井的開發(fā)時(shí)間較晚,當(dāng)前都屬于產(chǎn)油井,儲(chǔ)層存在污染情況的重要原因是完井以后液體對(duì)地層造成的污染。上面幾個(gè)層位鉆井完成以后,井液的浸泡時(shí)間通常都多余100天,增加了酸化處理的難度[2]。
對(duì)油水關(guān)系進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn),Kh2屬于邊水油藏,并且水平段的距離不長,當(dāng)前存在大量水侵入的情況,MA1也是邊水油藏,但是水平段的距離較長,水侵入的情況不嚴(yán)重。M4、Ru1、Ru2、Ru3都屬于底水油藏,油井的產(chǎn)油量較高。
依據(jù)酸化增產(chǎn)相關(guān)理論以及施工經(jīng)驗(yàn),針對(duì)艾哈代布油田的水平井進(jìn)行布酸處理需要遵循的原則包括兩個(gè)方面。一方面,要依據(jù)水平段的污染情況進(jìn)行布酸濃度的設(shè)置,盡量使其維持錐形布酸的方式,也就是水平段一開始要設(shè)置較高的布酸濃度,在深度不斷增加的過程中,濃度依次減低。另一方面,依據(jù)各個(gè)層位不同的滲透率以及井液的浸泡時(shí)間進(jìn)行傷害比率的計(jì)算,依據(jù)傷害比率對(duì)油管進(jìn)行準(zhǔn)確的布酸處理。
艾哈代布油田水平井的酸化布酸強(qiáng)度設(shè)定為每米0.15-0.25立方米,酸洗強(qiáng)度設(shè)定為每米0.03-0.08立方米,由于在布酸過程中需要利用連續(xù)油管進(jìn)行泵注和返排,從而盡量必然二次污染的出現(xiàn),現(xiàn)場布酸使用的量可以依據(jù)200立方米進(jìn)行,酸洗用酸量設(shè)定在40-60立方米。
直井酸化遵循的原則
直井酸化處理針對(duì)的主要地層時(shí)Ru1、Ru2、Ru3,其中,Ru1和Ru3油層的產(chǎn)量不是很高,并且Ru1層會(huì)產(chǎn)出較多的瀝青稠油,為了配合油區(qū)這一油層的整體注水方案,將油井依次轉(zhuǎn)變成注水井,也可以通過封層補(bǔ)孔實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變。
直井酸化可以利用封隔器開展指定深度的布酸處理,以免酸化處理過于籠統(tǒng)。酸液選擇的是清潔轉(zhuǎn)向酸,可以促進(jìn)布酸的針對(duì)性和有效性提升。直井酸化處理的半徑設(shè)定為1.5-2.0米,盡管處理厚度存在差異,但是強(qiáng)度通常介于每米2.5-3.5立方米之間。
三、酸化增產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用效果
經(jīng)過長期注水處理的井,其壓力會(huì)不斷的提升,最高數(shù)值會(huì)達(dá)到1000psi,對(duì)于注水效率存在嚴(yán)重的影響。通過對(duì)井口壓力較大并且不能進(jìn)行配注的井開展酸洗處理。因?yàn)橛凸苤写嬖谳^多的結(jié)垢,利用5%或者10%的鹽酸對(duì)油管內(nèi)壁進(jìn)行清洗,先通過互溶液對(duì)井筒中的有機(jī)物進(jìn)行清洗,然后泵入常規(guī)算開展酸洗處理使得井筒中的堵塞得到緩解,促進(jìn)井內(nèi)注水能力的提升,具有良好的應(yīng)用效果。產(chǎn)油井經(jīng)過酸化處理以后,產(chǎn)量顯著提升[3]。
四、表皮系數(shù)計(jì)算
表皮系數(shù)是對(duì)地層污染情況進(jìn)行數(shù)字化表述的參數(shù),其數(shù)值的改變可以直接體現(xiàn)酸化的效果。依據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),可以將表皮系數(shù)的計(jì)算公式定義為:
其中,S代表的是表皮系數(shù),Q代表的是原油產(chǎn)量,K代表滲透率,h代表出油層的長度,Pf代表的是井底位置的壓力,pe代表的是地層的壓力,μ代表的是原油的粘度,re代表的時(shí)等量泄油半徑,rw代表的時(shí)井筒的半徑。
經(jīng)過對(duì)公式的簡化,可以將Q數(shù)值取為泵排量,井底位置的壓力等于泵注的壓力加上液柱壓力。等量泄油半徑的數(shù)值,如果是水平井則為水平段長度的1.4倍,如果是直井,那么為其跟相鄰井距離的一半。從而能夠依據(jù)不同參數(shù)在酸化時(shí)的改變,確定出表皮系數(shù)的改變。依據(jù)泵注壓力以及井口回壓的情況,能夠分析出酸液跟地層之間的反應(yīng)效果。
五、具體施工案例
選擇一個(gè)RU1層水平井開展油管布酸增產(chǎn)施工,在鉆井結(jié)束以后進(jìn)行酸化處理,水平段選擇6寸的裸眼完井,長度為0.2千米,孔隙度均值為18.1%,滲透率介于5.5-13.2mD。井內(nèi)受到液體的污染,表皮系數(shù)為5.18。設(shè)計(jì)方案中,泵注15%轉(zhuǎn)向酸180立方米,酸化半徑設(shè)置為0.53m。依據(jù)水平井布酸遵循的原則以及地層滲透率情況,水平分為14段,連續(xù)進(jìn)行布酸處理。由于Ru1中含有較多的瀝青,所以先要利用互溶液進(jìn)行浸泡清洗處理。結(jié)果表明,轉(zhuǎn)向酸與地層具有良好的反應(yīng)效果,完成了酸化增產(chǎn)、解堵的目標(biāo)。
六、總結(jié)語
第一,對(duì)老井轉(zhuǎn)層進(jìn)行酸化處理時(shí),可以選擇轉(zhuǎn)向酸體系,要保證用酸強(qiáng)度和處理半徑,使其滿足地址產(chǎn)能的要求。第二,在布酸時(shí),油管拖動(dòng)速度是核心工序,需要依據(jù)設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制。第三,布酸濃度和酸化方法要依據(jù)儲(chǔ)層的污染情況合理選擇。第四,要依據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)表皮系數(shù)的計(jì)算公式和參數(shù)選擇進(jìn)行優(yōu)化,從而在施工前后了解系數(shù)的改變,及時(shí)對(duì)酸化效果進(jìn)行評(píng)估。
參考文獻(xiàn):
[1]張健, 李明, 郭得強(qiáng). 酸化增產(chǎn)技術(shù)在艾哈代布油田的應(yīng)用[J]. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量, 2021, 41(24):3.
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[3]李新勇, 李春月, 趙兵,等. 順北油氣田主干斷裂帶深穿透酸化技術(shù)[J]. 石油鉆探技術(shù), 2020, 48(2):6.