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油層保護技術(shù)體系 有效輔助生產(chǎn)作業(yè)

時間:2017-10-12 14:44 來源: 作者:邵彥峰 周新海 文
大港油田屬于復雜斷陷盆地油氣藏,油層深度 在 300m~3,500m之間。油藏類型多、斷塊破碎、非均質(zhì)性強,地質(zhì)情況復雜。據(jù)統(tǒng)計,大港油田每年修井、措施等作業(yè)在 2,000 井次以上,其中 30% 的油井工作液與儲層不配伍,造成油層污染,作業(yè)后產(chǎn)量恢復期往往超過 10 天,恢復率低于80%, 嚴重影響油田穩(wěn)產(chǎn)、 高效開發(fā)。受到多種因素影響,該問題長期難以得到有效解決。因此,大港油田公司開展了“生產(chǎn)作業(yè)過程中油層污染問題”專項治理。針對面臨的主要技術(shù)難題,研發(fā)形成 3 類 9 種油層保護技術(shù),并在生產(chǎn)作業(yè)過程中的進行了產(chǎn)業(yè)化應用。

解難題 立技術(shù)體系
 
通過調(diào)研分析,當前生產(chǎn)作業(yè)中油層保護主要存在三大技術(shù)難題:低壓、大孔道或裂縫儲層工作液漏失污染;高壓儲層配伍的工作液成本高;復雜低滲儲層多種污染并存。針對后期作業(yè)過程的油層保護技術(shù)體系研究缺乏系統(tǒng)性、應用規(guī)模不足。有必要圍繞主要污染原因,針對性研究形成油層保護技術(shù)體系,配套硬件設(shè)施, 完善相關(guān)技術(shù)規(guī)范,并納入油田日常生產(chǎn)管理之中,這樣才可能實現(xiàn)油層保護規(guī)模效益。樹立油層保護技術(shù)體系。針對不同井況和油層主要污染類型,通過配方改進或工藝創(chuàng)新,研究出系列實用油層保護工藝技術(shù),主要有以下三個技術(shù)體系:防漏失修井液技術(shù)體系、高密度壓井液體系和復雜低滲油層保護液。

防漏失修井液技術(shù)體系
 
防漏失修井液技術(shù)體系包含三種鉆井液。油溶性暫堵修井液,采用高油溶率、適度軟化點的油溶性暫堵劑,減輕高滲透砂巖儲層作業(yè)液漏失程度,通過生產(chǎn)地層液返排與原油溶解實現(xiàn)解堵。修井液具有以下主要技術(shù)指標:本技術(shù)主要應用在地層壓力系數(shù)在 0.5 以上、滲透率在 5,000 毫達西以內(nèi)的儲層修井作業(yè),減輕作業(yè)漏失造成的油層污染。大孔道暫堵修井液,利用尺寸 10~20mm 的架橋材料,配合油溶性暫堵劑,提高修井液對大孔道封堵性;修井液具有以下主要技術(shù)指標:本技術(shù)主要應用在地層壓力系數(shù)在 0.7 以上,滲透率在 30,000毫達西以內(nèi)的砂巖及灰?guī)r儲層的洗井、沖砂作業(yè)中,暫堵防漏失成功率大于 90%。
 
氮氣微泡修井液,利用普通攪拌設(shè)備以及自主研發(fā)的廉價氮氣發(fā)生裝置,通過新型配制工藝結(jié)合高效化學技術(shù)研制而成,降低修井液密度同時,增大體系流動阻力,阻止作業(yè)液漏失到油層深部,解決了低壓、枯竭型儲層作業(yè)暫堵防漏、解堵技術(shù)難題,與傳統(tǒng)氮氣車組泡沫配制方法相比成本更低。本技術(shù)主要應用在地層壓力系數(shù)在 0.3 以上、井深 2,500 米以內(nèi)高滲透儲層的修井作業(yè),可以與其它暫堵劑配合使用,進一步提高防漏效果,更好保護儲層。

高密度壓井液體系
 
高密度壓井液體系包括復合鹽壓井液技術(shù)、改性鹵水壓井液、強懸浮酸溶性壓井液技術(shù)。復合鹽壓井液技術(shù)通過優(yōu)化不同密度時可溶加重劑配比,最大限度利用廉價無機鹽替代價格較高的有機鹽配制而成。本壓井液具有以下主要技術(shù)指標:該壓井液穩(wěn)定性、配伍性好,主要解決高壓井作業(yè)時結(jié)垢、水敏等污染問題,同時相比采用純甲酸鈉體系成本降低 20% 左右。改性鹵水壓井液利用晶格破壞、分散等化學協(xié)同作用,將極易結(jié)垢的高密度工業(yè)鹵水改性為保護儲層高密度壓井液,抗 HCO 3 - 可達 5,000ppm,抗 SO 4 2- 可達 3,000ppm,相比常用甲酸鹽體系,降低了成本 50% 以上。本技術(shù)主要應用于地層水富含HCO 3 - 、SO 4 - 等離子,采用鹵水作為壓井液作業(yè)時容易導致減產(chǎn)作業(yè)井。強懸浮酸溶性壓井液技術(shù)通過在以上壓井液中懸浮可酸化加重材料的方式,研制出一種高密度壓井液體系。該壓井液具有防膨、防結(jié)垢的性能,固相酸溶率≥ 90%,密度突破常規(guī)酸溶性壓井液無法超過1.40g/cm 3 的局限。 該技術(shù)應用時,要注意工藝流程優(yōu)化,盡可能避免固相顆粒對作業(yè)影響。

復雜低滲油層保護液
 
復雜低滲油層保護液包括高凝低滲油層保護液、含硫低滲油層保護液、高溫低滲油層保護液。高凝低滲油層保護液針對儲層不含硫化氫時低滲油層,利用本油田采出的高溫污水,經(jīng)過處理后,進行防水敏、防水鎖性能優(yōu)化,研制出該修井液。 本技術(shù)既解決了原來采用污水作業(yè)造成水敏、水鎖的污染,明顯提高作業(yè)后產(chǎn)量恢復率。又利用污水高溫, 節(jié)約了采用專業(yè)清洗劑、除蠟劑的成本。技術(shù)簡便易行,效果明顯, 主要用于低滲高凝油井洗、壓井作業(yè)。含硫低滲油層保護液采用堿性緩沖、阻垢技術(shù),研制出該修井液,大幅度降低常規(guī)修井液 pH值,同時保持修井液 pH 值穩(wěn)定,對 H 2 S 的吸收濃度提高了 4 倍,在清除硫化氫同時避免結(jié)垢堵塞油層以及高 PH 值體系造成的堿敏污染。高溫低滲油層保護液采取多種功能單體共聚等方式,將防水鎖劑、油溶性暫堵劑的抗溫性能提高 30℃(170℃),抗鈣鎂離子能力提高至1×10 4 ppm,為深部儲層生產(chǎn)開發(fā)提供了技術(shù)儲備。

現(xiàn)場應用樹立典型
 
為促進各類油層保護工藝技術(shù)規(guī)模應用,陸續(xù)在油田污染嚴重的區(qū)塊建立了 3 座油層保護配液站,制定了 9 項技術(shù)標準,強化設(shè)計,落實油層保護應用“一井一策”,確保技術(shù)規(guī)模應用質(zhì)量控制。各采油廠制定了《修井作業(yè)油層保護管理辦法》,明確相關(guān)各方的職責,加強了現(xiàn)場運行管理,從制度上確保了油層保護技術(shù)的規(guī)模實施和有效實施。近幾年來,各項工藝技術(shù)在現(xiàn)場應用 2,137 井次,解決了含高凝原油的低滲油層、嚴重漏失油層以及高壓油層作業(yè)過程存在的油層污染難題,應用后油井平均恢復期由 6 天縮短至 3 天,平均產(chǎn)量恢復率由 89% 提高到 97%,減少產(chǎn)量損失 12.6 萬噸。存在多年的油層污染問題得到有效解決,為老油田在精細開發(fā)、穩(wěn)定并提高單井產(chǎn)量方面樹立了典型。
 
大 港 油 田 生 產(chǎn) 作 業(yè) 過 程 油 層污染原因主要有面臨低壓、大孔道或裂縫儲層工作液漏失污染、高壓儲層配伍的工作液成本高、復雜低滲儲層多種污染并存等三大技術(shù)難題。根據(jù)不同儲層地質(zhì)特征和具體井況,針對性的研究出相應的保護油層技術(shù),適應性強,效果顯著,為生產(chǎn)措施“一井一策”實施奠定技術(shù)基礎(chǔ),將保護儲層修井液工藝技術(shù)設(shè)計納入油田日常生產(chǎn)作業(yè)管理,為油層保護技術(shù)提供可持續(xù)發(fā)展的制度保障。
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