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[摘 要]聚合物驱油过程中,随着聚合物溶液注入体积的增加,将出现注入压力上升、达不到配注、间歇注入等问题,严重影响聚驱效果。本文通过对某区块聚驱井配注效果差原因的统计分析,发现注聚井注入压力上升的主要原因有:储层发育差,注入井与采出井之间连通不好;聚合物吸附、絮凝,细菌,钙、镁、铁离子沉淀以及结垢等造成的近井地带的堵塞。针对以上原因提出采取相应的压裂、解堵等措施,获得较好的效果,为注聚井增注提出了一些指导性建议。
[关键词]注聚井,增注,压裂,解堵
中图分类号:TE357 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2015)43-0022-01
0 引言
聚合物驱油技术是油田进入开发后期的重要驱油技术之一,该技术能大幅度的提高油田的采收率,成为目前国内外各大油田提高最终采收率的主攻方向。但是随着油田的注聚开发,注入井压力开始上升,部分井出现了顶允许压力注入、欠注和间歇注入等问题。注入量的减少和注入速度的下降,会影响油井地层的供液能力和油井产量,严重制约聚合物驱油的开发效果。
1 注入压力上升的原因分析
注入压力的变化是聚驱开发过程中的一个最明显的特征,主要原因有三点:①注聚后,聚合物溶液会首先占据大孔道水淹层,由于吸附捕集作用引起的大分子聚合物在地层孔隙中的滞留导致大孔道水淹层渗透率的降低,注入压力上升,使溶液更多的进入中低渗透层,提高波及体积,这也是聚合物驱油的机理之一;②对连通条件较差、渗透率低的储层,大分子聚合物溶液很难进入,油层启动压力增大,注入压力上升;③注聚后多种原因导致的近井地带地层堵塞也会导致注入压力的大幅度上升。由此可见,原因②、③是我们对注入压力上升可采取措施的方向,下面对这两种原因进行详细的分析,并提出相应的改善措施。
1.1 储层发育差,注入井和采出井连通差
储层形成环境复杂,具有非均质性的特征。虽然被选定为聚合物驱油的储层是发育比较好,砂体在平面上分布比较稳定,砂岩厚度和有效厚度比较大的储层,但仍然存在部分区域储层发育较差、砂岩厚度和有效厚度小、渗透率小、井间连通也比较差的情况。在注入聚合物溶液时,大分子聚合物较难进入这些小孔道,油层启动压力上升,导致注入压力上升;另一方面,聚合物分子很容易在孔隙中滞留,外来的杂质也很容易堵塞地层导致渗透率降低,注入压力上升。
1.2 注聚井井底及近井地带孔隙堵塞
注聚井井底及近井地带堵塞物的主要成分[2]为聚合物絮状物、粘土及机械杂质、碳酸盐垢、硫化铁和有机堵塞物等。造成孔隙堵塞原因[3-5]主要有以下几种情况:①聚合物溶液熟化程度不够,聚合物高分子溶液,含有大量活性官能团,在铁离子及杂质的作用下,形成絮凝物等,造成注入井的近井地带堵塞;②聚合物母液浓度高,在输送过程中由于掺水不均,造成注入液局部浓度较高,使吸水能力下降,注入量减少;③当聚合物溶液与地层水不配伍时,特别是遇到富含钙、镁离子的水时,粘度迅速下降,形成絮状沉淀,堵塞地层;④由于注聚井注入的聚合物溶液粘度较高,其对地层微粒具有很强的裹挟作用,加剧了地层孔隙中的颗粒运移,造成孔隙堵塞;⑤外来杂质侵入与油层内部粘土矿物吸水后分散、运移、膨胀等引起的伤害;⑥无机、有机结垢堵塞以及细菌作用污染等。
2 增注技术分析与探讨
注聚井的注入问题,是注入井储层发育状况差和近井地带孔隙堵塞等因素共同作用的导致的。因此,要解决注聚井的注入问题,就要针对其欠注原因,分析储层发育、井间连同状况,近井地带污染堵塞状况。从根本原因入手,选择适当的措施,合理进行治理。
2.1 合理洗井,改善注入状况
聚合物的酰胺基团在井筒、炮眼附近遇到金属离子,会发生部分水解成羧基,再与原油、铁细菌和腐生菌分泌的黏液形成的菌群、垢等杂质混合产生相对分子质量较大的重质成分一同附着在油管内壁或堵塞地层。洗井可以在短时间内清除了井筒、炮眼及近井地带油层污染物质,有效降低了悬浮物和含油指标,达到了降低注入介质通过井筒内的压力损失的目的,同时改善了炮眼及近井地带油层渗流能力,达到了提高注入能力的目的。
对于储层发育和井间连同状况比较好的井,先进行洗井处理[1]。洗井时,首先,停母液、冲干线,清除单井管线内的残余聚合物溶液,清除单井管线内附着污染物,然后返吐、放空井底压力,保证洗井安全的同时可以利用压降吐出近井地带油层污染物。最后,洗井,进一步清除井底返吐污染物,清除炮眼和油管四壁附着污染物,恢复正常注入。某聚合物试验区块2014年上半年针对以上类型井洗井30口井,取得了较好的洗井效果。
2.2 压裂改造
对于储层发育较差的井,砂岩厚度和有效厚度相对比较小,通过实施压裂,建立有效的注采关系,从而可降低注入井的压力。以X1井和X2井为例,从表1中可以看出两口井的全井砂岩厚度分别为8.3m、8.5m,有效厚度为分别4.3m、5.5m。这两口井有效厚度相对较小,储层相对发育较差。措施前这两口井由于注入压力比较高,完不成配注,对这两口井实施压裂措施,压裂后,注入压力明显下降,日注液量也能完成配注要求。
2.3 化学解堵
对于储层和井间连通状况比较好的欠注井,实施化学解堵。以某油田聚驱工业区X3井例,从表2可以看出,该井全井砂岩厚度为15.7m,有效厚度为12.1m,这口井的有效厚度比较大,油层发育状况比较好。同时这两口井砂体类型以为河道砂为主,有效厚度相对来说较大,渗透率也比较高,井间砂体连同状况好,对这两口井进行化学解堵,解堵后,都能完成配注,注入压力下降了4.7MPa,取得了较好的效果。
3 几点认识
1、注聚井压力升高是一个由多种因素综合影响造成的结果,包括聚合物溶液熟化程度不够、有机或无机离子导致聚合物絮凝、形成各种沉淀物等,也包括油污、铁锈等有机或无机污染物。
2、对于储层发育较好,阻力系数比较小的井可以先进行合理的洗井处理。
3、对注聚井储层发育不好、连通性差,注入压力上升快的井,可以采取压裂和化学解堵相结合的措施。
4、对于储层物性较好,连通较好的井,近井地带污染堵塞,采取化学解堵工艺。
参考文献
[1] 张春蕾,陈永达,蒋蓉.确立注聚井洗井作业标准提高三次采油效果[J].石油科技论坛,2009,(2)42-45
[2]周万富,赵敏,王鑫等.注聚井堵塞原因[J].大庆石油学院学报,2004,28(2):40-42.
[3]田乃林,牛桂玲.注聚合物井井底堵塞物解除方法的室内研究[J].钻采工艺,2002,25(6):86)88.
[4]郑俊德,张英志,任华等.注聚合物井堵塞机理分析及解堵剂研究[J].石油勘探与开发,2004,31(6):109-111.
[5]刘瑜莉,吴保先,王兴国等.聚合物驱油井堵塞原因及改造技术探讨[J].河南石油,2003,17(增刊):57-58.
作者简介:
顾娜娜:女,1988年2月10日出生,籍贯黑龙江哈尔滨人,2014年毕业于中国石油大学(北京),现在大庆油田第五采油厂试验大队工作,助理工程师。
[关键词]注聚井,增注,压裂,解堵
中图分类号:TE357 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2015)43-0022-01
0 引言
聚合物驱油技术是油田进入开发后期的重要驱油技术之一,该技术能大幅度的提高油田的采收率,成为目前国内外各大油田提高最终采收率的主攻方向。但是随着油田的注聚开发,注入井压力开始上升,部分井出现了顶允许压力注入、欠注和间歇注入等问题。注入量的减少和注入速度的下降,会影响油井地层的供液能力和油井产量,严重制约聚合物驱油的开发效果。
1 注入压力上升的原因分析
注入压力的变化是聚驱开发过程中的一个最明显的特征,主要原因有三点:①注聚后,聚合物溶液会首先占据大孔道水淹层,由于吸附捕集作用引起的大分子聚合物在地层孔隙中的滞留导致大孔道水淹层渗透率的降低,注入压力上升,使溶液更多的进入中低渗透层,提高波及体积,这也是聚合物驱油的机理之一;②对连通条件较差、渗透率低的储层,大分子聚合物溶液很难进入,油层启动压力增大,注入压力上升;③注聚后多种原因导致的近井地带地层堵塞也会导致注入压力的大幅度上升。由此可见,原因②、③是我们对注入压力上升可采取措施的方向,下面对这两种原因进行详细的分析,并提出相应的改善措施。
1.1 储层发育差,注入井和采出井连通差
储层形成环境复杂,具有非均质性的特征。虽然被选定为聚合物驱油的储层是发育比较好,砂体在平面上分布比较稳定,砂岩厚度和有效厚度比较大的储层,但仍然存在部分区域储层发育较差、砂岩厚度和有效厚度小、渗透率小、井间连通也比较差的情况。在注入聚合物溶液时,大分子聚合物较难进入这些小孔道,油层启动压力上升,导致注入压力上升;另一方面,聚合物分子很容易在孔隙中滞留,外来的杂质也很容易堵塞地层导致渗透率降低,注入压力上升。
1.2 注聚井井底及近井地带孔隙堵塞
注聚井井底及近井地带堵塞物的主要成分[2]为聚合物絮状物、粘土及机械杂质、碳酸盐垢、硫化铁和有机堵塞物等。造成孔隙堵塞原因[3-5]主要有以下几种情况:①聚合物溶液熟化程度不够,聚合物高分子溶液,含有大量活性官能团,在铁离子及杂质的作用下,形成絮凝物等,造成注入井的近井地带堵塞;②聚合物母液浓度高,在输送过程中由于掺水不均,造成注入液局部浓度较高,使吸水能力下降,注入量减少;③当聚合物溶液与地层水不配伍时,特别是遇到富含钙、镁离子的水时,粘度迅速下降,形成絮状沉淀,堵塞地层;④由于注聚井注入的聚合物溶液粘度较高,其对地层微粒具有很强的裹挟作用,加剧了地层孔隙中的颗粒运移,造成孔隙堵塞;⑤外来杂质侵入与油层内部粘土矿物吸水后分散、运移、膨胀等引起的伤害;⑥无机、有机结垢堵塞以及细菌作用污染等。
2 增注技术分析与探讨
注聚井的注入问题,是注入井储层发育状况差和近井地带孔隙堵塞等因素共同作用的导致的。因此,要解决注聚井的注入问题,就要针对其欠注原因,分析储层发育、井间连同状况,近井地带污染堵塞状况。从根本原因入手,选择适当的措施,合理进行治理。
2.1 合理洗井,改善注入状况
聚合物的酰胺基团在井筒、炮眼附近遇到金属离子,会发生部分水解成羧基,再与原油、铁细菌和腐生菌分泌的黏液形成的菌群、垢等杂质混合产生相对分子质量较大的重质成分一同附着在油管内壁或堵塞地层。洗井可以在短时间内清除了井筒、炮眼及近井地带油层污染物质,有效降低了悬浮物和含油指标,达到了降低注入介质通过井筒内的压力损失的目的,同时改善了炮眼及近井地带油层渗流能力,达到了提高注入能力的目的。
对于储层发育和井间连同状况比较好的井,先进行洗井处理[1]。洗井时,首先,停母液、冲干线,清除单井管线内的残余聚合物溶液,清除单井管线内附着污染物,然后返吐、放空井底压力,保证洗井安全的同时可以利用压降吐出近井地带油层污染物。最后,洗井,进一步清除井底返吐污染物,清除炮眼和油管四壁附着污染物,恢复正常注入。某聚合物试验区块2014年上半年针对以上类型井洗井30口井,取得了较好的洗井效果。
2.2 压裂改造
对于储层发育较差的井,砂岩厚度和有效厚度相对比较小,通过实施压裂,建立有效的注采关系,从而可降低注入井的压力。以X1井和X2井为例,从表1中可以看出两口井的全井砂岩厚度分别为8.3m、8.5m,有效厚度为分别4.3m、5.5m。这两口井有效厚度相对较小,储层相对发育较差。措施前这两口井由于注入压力比较高,完不成配注,对这两口井实施压裂措施,压裂后,注入压力明显下降,日注液量也能完成配注要求。
2.3 化学解堵
对于储层和井间连通状况比较好的欠注井,实施化学解堵。以某油田聚驱工业区X3井例,从表2可以看出,该井全井砂岩厚度为15.7m,有效厚度为12.1m,这口井的有效厚度比较大,油层发育状况比较好。同时这两口井砂体类型以为河道砂为主,有效厚度相对来说较大,渗透率也比较高,井间砂体连同状况好,对这两口井进行化学解堵,解堵后,都能完成配注,注入压力下降了4.7MPa,取得了较好的效果。
3 几点认识
1、注聚井压力升高是一个由多种因素综合影响造成的结果,包括聚合物溶液熟化程度不够、有机或无机离子导致聚合物絮凝、形成各种沉淀物等,也包括油污、铁锈等有机或无机污染物。
2、对于储层发育较好,阻力系数比较小的井可以先进行合理的洗井处理。
3、对注聚井储层发育不好、连通性差,注入压力上升快的井,可以采取压裂和化学解堵相结合的措施。
4、对于储层物性较好,连通较好的井,近井地带污染堵塞,采取化学解堵工艺。
参考文献
[1] 张春蕾,陈永达,蒋蓉.确立注聚井洗井作业标准提高三次采油效果[J].石油科技论坛,2009,(2)42-45
[2]周万富,赵敏,王鑫等.注聚井堵塞原因[J].大庆石油学院学报,2004,28(2):40-42.
[3]田乃林,牛桂玲.注聚合物井井底堵塞物解除方法的室内研究[J].钻采工艺,2002,25(6):86)88.
[4]郑俊德,张英志,任华等.注聚合物井堵塞机理分析及解堵剂研究[J].石油勘探与开发,2004,31(6):109-111.
[5]刘瑜莉,吴保先,王兴国等.聚合物驱油井堵塞原因及改造技术探讨[J].河南石油,2003,17(增刊):57-58.
作者简介:
顾娜娜:女,1988年2月10日出生,籍贯黑龙江哈尔滨人,2014年毕业于中国石油大学(北京),现在大庆油田第五采油厂试验大队工作,助理工程师。