论文部分内容阅读
[摘要]低渗气藏孔喉半径较小,渗流阻力较大,这使得气井在实际的生产过程中,由于地层水和外来流体未排干净,致使气井储层的渗透率下降,从而造成水锁现象,严重影响气井的正常生产。通过了解水锁效应的原理,从而判断气井发生水锁的状况,寻求解除水锁的有效途径,提高气井的产能。
[关键词]气井 水锁 处理 建议
[中图分类号] TE934 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-4-44-2
1水锁效应
在油气开发过程中,钻井液、固井液及压裂液等外来流体侵入储层后,由于毛细管力的滞留作用,地层驱动力不能将外来流体完全排出地层,储层的含水饱和度将增加,油气相渗透率将降低,这种现象称之为水锁效应。
水锁伤害:当外来的水相流体渗入油气层孔道后,会将储层中的油气推向储层深部,并在油气—水界面形成一个凹向油相的弯液面,由于表面张力的作用,产生毛管阻力,欲使油气相驱动水相而流向井筒,就必须克服这一毛管阻力和流体流动的摩擦阻力。如果产层能量不足以克服上述阻力,就不能把水段塞驱开而造成伤害 。
内因:毛细管力的自吸作用;毛细管力的滞留效应。
外因:侵入流体表面张力;侵入流体的润湿角;侵入流体的流粘度、驱动压差;外来流体的侵入深度等。
水锁伤害,宏观上表现为油气井产量的下降。
2气井水锁的判断
水锁效应会对气井产生伤害,而如何判断气井是发生了水锁效应呢?
下面以户部寨气田部1-2井为例:
部1-2井位于户部寨气田卫79-9块,1993年1月投产。投产初期:油压26.7Mpa,套压26.8Mpa,日产气4.53×104m3。目前该井一直处于关井状态,油压12.7Mpa,套压12.7Mpa。截止到目前,累计生产气量3.17×108m3。
部1-2井投产以来,经历了稳产阶段,自2005年开始产能逐年递减,到2009年底,日产量只有3000 m3左右,为了增加产能,2010年1月进行作业,上返补孔压裂ES41 。作业后,2月3日气举进站生产,初期产状:油压11.2Mpa,套压11.4Mpa,日产气2.6424×104m3。
2011年9月16日,由于部1-2井井下有落物(钢丝、压力计、加重杆),影响了气井正常维护,对该井进行检管作业。9月17日打泡沫压井液45.0m3正压井,压井深度3189.09m。检管作业完,经过气举排液和放喷,10月7日进站生产,日产气4000 m3左右。
通过检管前后的生产数据对比,检管后生产压差增大,产气量反而减小,说明了该井表皮系数增大,而作业后气井产液量也较低,判断气井因水锁所致。
3如何有效解除水锁
目前国内外油气田采用的减轻或消除水锁损害的方法主要有两大类:
物理方法:水力压裂、加热地层、增大生产压差、注干气或氮气、间歇性开关井。
化学方法:注混相溶剂、添加表面活性剂、酸化处理
下面通过实例具体介绍水锁的解除:
部6井水锁的解除:部6井在2008年4月由于四级气举凡尔漏失不能正常气举,进行检管作业。4月23日进站生产,初期稳产产能:油压0.8Mpa,套压2.6Mpa,日产气0.31×104m3,日产油0.3m3,日产水1.85m3。
对比检管前后日产气量,产能明显降低;为提高产能,采取连续气举和间歇气举等措施,没有明显效果。部6井经过高压连续气举、间歇气举、开关井激动等几项措施之后,气量上升到5000方左右;之后又进行打泡剂,结合气井的日常维护,该井日产量达到7000方左右。
文23-29井水锁的解除:文23-29井是文23气田主块北部的一口开发井。在2004年投产后采取了很多作业措施。2006年1月重复压裂;2006年6月补孔压裂;2008年11月上返补孔;2009年4月检管复产。该井在2008年11月上返补孔前气量稳定,维持在1.5万/天左右,后由于在2008年11月和2009年4月两次作业中有大量压井液(共110方)入井造成储层水锁,该井无产能,然后在实施了泡沫酸解堵实验后气量逐渐恢复正常。
文23-29井于2009年6月11日实施泡沫酸解堵实验,实验过程中共加入酸液量40m3,氮气7800m3, 首先看文23-29井在实施了泡沫酸解堵实验后的一个生产数据表,如下表所示:
该井在6月份酸化后,经过一个多月的维护,产能明显上升。
7月初,文23-29井经过酸化解堵后效果明显,地层开始吐液、套压明显上升;根据这一现象及时安排气举排液,这一时期根据套压变化情况来排液。
8月初,文23-29井自身产能得到部分恢复,继续加强该井的维护力度;
8月中下旬,该井气量稳定在1.6万/日生产,日产油0.31方,日产水0.92方,气量稳定生产。
在常规酸化过程中,对于多层非均质地层而言,由于渗透率的差异,酸液主要是进入其中的高渗透层,低渗透层或堵塞严重的地层就不能进酸或进酸太少,这影响酸化效果。
此次应用的泡沫酸酸化可以增加中低渗透层的酸液注入量,减少高渗层的吸酸量,提高酸化效果。
部1-2井水锁问题的处理:针对部1-2井的水锁问题,我们采取了一系列措施和处理办法。10月8日至11月4日,我们利用中压放空和开关井激动,累计中压放空10次,开关井激动6次。其中10月19日还对井口注液氮30方,氮气吞吐效果很明显。
经过实施增大生产压差(井口放喷、中压放空)、注干气和氮气、间歇性开关井等措施,部1-2井自产气量已经恢复到1万方左右。
经过这一系列的措施,解堵效果很明显,但是与检管前的产量相比,还没有完全恢复,证明水锁还没有彻底解除。
开关井激动和中压放空对部1-2井具有明显的效果,建议开井生产后,继续对该井采取相应措施,以达到继续解除水锁的目的。
4几点认识及建议
(1)以后工作中尽量采取不压井检管作业,减少对储层的伤害。
(2)对于渗透率较低的气井,可采用注入表面活性剂(如甲醇、乙醇)的方法来解除水锁问题。
(3)低渗透特低渗透油气藏普遍存在着水锁伤害,而且渗透率越低,水锁伤害越严重,水锁伤害一旦发生,解除相对比较困难,建议在油气井生产过程中, 使用合适的工作液,尽量避免或减少使用水基工作液,并优化作业工艺。
[关键词]气井 水锁 处理 建议
[中图分类号] TE934 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-4-44-2
1水锁效应
在油气开发过程中,钻井液、固井液及压裂液等外来流体侵入储层后,由于毛细管力的滞留作用,地层驱动力不能将外来流体完全排出地层,储层的含水饱和度将增加,油气相渗透率将降低,这种现象称之为水锁效应。
水锁伤害:当外来的水相流体渗入油气层孔道后,会将储层中的油气推向储层深部,并在油气—水界面形成一个凹向油相的弯液面,由于表面张力的作用,产生毛管阻力,欲使油气相驱动水相而流向井筒,就必须克服这一毛管阻力和流体流动的摩擦阻力。如果产层能量不足以克服上述阻力,就不能把水段塞驱开而造成伤害 。
内因:毛细管力的自吸作用;毛细管力的滞留效应。
外因:侵入流体表面张力;侵入流体的润湿角;侵入流体的流粘度、驱动压差;外来流体的侵入深度等。
水锁伤害,宏观上表现为油气井产量的下降。
2气井水锁的判断
水锁效应会对气井产生伤害,而如何判断气井是发生了水锁效应呢?
下面以户部寨气田部1-2井为例:
部1-2井位于户部寨气田卫79-9块,1993年1月投产。投产初期:油压26.7Mpa,套压26.8Mpa,日产气4.53×104m3。目前该井一直处于关井状态,油压12.7Mpa,套压12.7Mpa。截止到目前,累计生产气量3.17×108m3。
部1-2井投产以来,经历了稳产阶段,自2005年开始产能逐年递减,到2009年底,日产量只有3000 m3左右,为了增加产能,2010年1月进行作业,上返补孔压裂ES41 。作业后,2月3日气举进站生产,初期产状:油压11.2Mpa,套压11.4Mpa,日产气2.6424×104m3。
2011年9月16日,由于部1-2井井下有落物(钢丝、压力计、加重杆),影响了气井正常维护,对该井进行检管作业。9月17日打泡沫压井液45.0m3正压井,压井深度3189.09m。检管作业完,经过气举排液和放喷,10月7日进站生产,日产气4000 m3左右。
通过检管前后的生产数据对比,检管后生产压差增大,产气量反而减小,说明了该井表皮系数增大,而作业后气井产液量也较低,判断气井因水锁所致。
3如何有效解除水锁
目前国内外油气田采用的减轻或消除水锁损害的方法主要有两大类:
物理方法:水力压裂、加热地层、增大生产压差、注干气或氮气、间歇性开关井。
化学方法:注混相溶剂、添加表面活性剂、酸化处理
下面通过实例具体介绍水锁的解除:
部6井水锁的解除:部6井在2008年4月由于四级气举凡尔漏失不能正常气举,进行检管作业。4月23日进站生产,初期稳产产能:油压0.8Mpa,套压2.6Mpa,日产气0.31×104m3,日产油0.3m3,日产水1.85m3。
对比检管前后日产气量,产能明显降低;为提高产能,采取连续气举和间歇气举等措施,没有明显效果。部6井经过高压连续气举、间歇气举、开关井激动等几项措施之后,气量上升到5000方左右;之后又进行打泡剂,结合气井的日常维护,该井日产量达到7000方左右。
文23-29井水锁的解除:文23-29井是文23气田主块北部的一口开发井。在2004年投产后采取了很多作业措施。2006年1月重复压裂;2006年6月补孔压裂;2008年11月上返补孔;2009年4月检管复产。该井在2008年11月上返补孔前气量稳定,维持在1.5万/天左右,后由于在2008年11月和2009年4月两次作业中有大量压井液(共110方)入井造成储层水锁,该井无产能,然后在实施了泡沫酸解堵实验后气量逐渐恢复正常。
文23-29井于2009年6月11日实施泡沫酸解堵实验,实验过程中共加入酸液量40m3,氮气7800m3, 首先看文23-29井在实施了泡沫酸解堵实验后的一个生产数据表,如下表所示:
该井在6月份酸化后,经过一个多月的维护,产能明显上升。
7月初,文23-29井经过酸化解堵后效果明显,地层开始吐液、套压明显上升;根据这一现象及时安排气举排液,这一时期根据套压变化情况来排液。
8月初,文23-29井自身产能得到部分恢复,继续加强该井的维护力度;
8月中下旬,该井气量稳定在1.6万/日生产,日产油0.31方,日产水0.92方,气量稳定生产。
在常规酸化过程中,对于多层非均质地层而言,由于渗透率的差异,酸液主要是进入其中的高渗透层,低渗透层或堵塞严重的地层就不能进酸或进酸太少,这影响酸化效果。
此次应用的泡沫酸酸化可以增加中低渗透层的酸液注入量,减少高渗层的吸酸量,提高酸化效果。
部1-2井水锁问题的处理:针对部1-2井的水锁问题,我们采取了一系列措施和处理办法。10月8日至11月4日,我们利用中压放空和开关井激动,累计中压放空10次,开关井激动6次。其中10月19日还对井口注液氮30方,氮气吞吐效果很明显。
经过实施增大生产压差(井口放喷、中压放空)、注干气和氮气、间歇性开关井等措施,部1-2井自产气量已经恢复到1万方左右。
经过这一系列的措施,解堵效果很明显,但是与检管前的产量相比,还没有完全恢复,证明水锁还没有彻底解除。
开关井激动和中压放空对部1-2井具有明显的效果,建议开井生产后,继续对该井采取相应措施,以达到继续解除水锁的目的。
4几点认识及建议
(1)以后工作中尽量采取不压井检管作业,减少对储层的伤害。
(2)对于渗透率较低的气井,可采用注入表面活性剂(如甲醇、乙醇)的方法来解除水锁问题。
(3)低渗透特低渗透油气藏普遍存在着水锁伤害,而且渗透率越低,水锁伤害越严重,水锁伤害一旦发生,解除相对比较困难,建议在油气井生产过程中, 使用合适的工作液,尽量避免或减少使用水基工作液,并优化作业工艺。