科学与财富

高压低渗油藏降压增注工艺的研究与应用

作者:马超 来源:科学与财富 202021期 时间:2020-11-19

摘 要:文南油田是个异常高压、高温、高气油比、高饱和度、低渗的复杂断块油气藏,随着注水开发时间的延长,目前油田进入高含水开发阶段,目前主力储层水淹严重。正在开发的二...

  摘 要:文南油田是个异常高压、高温、高气油比、高饱和度、低渗的复杂断块油气藏,随着注水开发时间的延长,目前油田进入高含水开发阶段,目前主力储层水淹严重。正在开发的二三类储层由于渗透性更差,造成注水压力逐渐升高,在注水过程中因注入水水质不稳定、井下措施频繁,加之在钻井和修井过程中采用高比重钻井液和压井液,使得污染情况日趋复杂,注水越来越困难,水井欠注严重。为此我们开展技术攻关,通过研究与现场应用,形成了适用于文南油田不同欠注水井增注特点的氧化深穿透、砂岩缓速酸、多氢酸深部酸化技术等系列增注工艺,并引进了敏感性油藏降压增注新技术,为有效解决文南油田高压欠注井注水难题提供新思路新方法。2018年实施水井降压增注12井次,有效10井次,有效率83.3%,累计处理厚度 / 层数174.2m/90n,累计用酸量265m3,截止目前累计增水量56242m3,平均单井增水量4687m3,平均单井压降5.6MPa;对应油井12口,累增油1301.8t。取得了较好的经济效益和社会效益,具有较高的推广应用价值。

  关键词:高壓;低渗;增注;欠注

  前言

  文南油田是一个异常高压、高温、高气油比、低渗、高饱和的复杂断块油气藏,目前主力储层水淹严重,注水逐渐转向难动用的二、三类储层或者一类储层的二类相带,由于储层物性差,造成注水压力逐渐升高,平均注水压力高达33MPa。在注水过程中因注入水水质不稳定、井下措施频繁,加之在钻井和修井过程中采用高比重钻井液和压井液,使得污染情况日趋复杂,注水越来越困难,水井欠注严重。

  我们立足室内系列试验的基础上,在对各种污染类型重新认识,强化措施前期论证工作,认真分析欠注井主要污染类型,在应用过程中改进完善酸液配方、施工及配套技术,形成了适用于文南油田不同欠注水井增注特点的氧化深穿透、砂岩缓速酸、多氢酸深部酸化技术等系列增注工艺,并引进了敏感性油藏降压增注新技术,为有效解决文南油田高压欠注井注水难题提供新思路新方法。

  1.? 高压低渗油藏降压增注工艺的研究

  1.1???? 氧化深穿透增注工艺

  氧化深穿透酸化解堵工艺是各种有机、无机解堵剂的复合体, 该工艺的酸液体系为强氧化型复合解堵剂, 既可解除近井地带堵塞, 又可通过多级缓速方式解除深部堵塞。体系中的强氧化剂可以使聚合物发生氧化降解, 失去原有物理化学性质, 疏通地层深部孔隙, 恢复地层渗透率;可以迅速氧化分解细菌或微生物衣壳上的氨基酸, 破坏它们的生物膜, 进入其体内与体内的多种氨基酸发生氧化还原反应, 导致肽键断裂, 进而控制蛋白质的合成, 阻止细菌和微生物的生长;可以氧化硫化物, 使其转化为可溶性铁盐, 防止硫化氢气体的生成。体系中缓速酸主要由无机酸、有机酸、缓速酸及其它酸液添加剂组成,用于地层中无机杂质及其它堵塞,达到综合解堵的目的。该工艺主要应用于对于高分子聚合物钻井泥浆以及前期注水井水质细菌含量超标污染储层的水井,应用氧化深穿透增注工艺技术。

  1.2???? 砂岩缓速酸增注工艺

  其主体为含氟络合物体系,在水中仅能解离出微弱的活性 HF,当与地层硅质接触反应时,随着 HF 的消耗,系统平衡体系被破坏,体系不断解离出新的HF,直至消耗殆尽。因此增注的处理半径得到提高,与常规土酸相比,处理半径可提高一倍以上,另外 SYD 水解释放 HF 后的成分为一种硅沉积阻止剂,可将反应产物保留在溶液中,反应后无二次沉淀生成,是应用的主导技术,适用于解除泥浆污染、注水过程中有机物、机械杂质、腐蚀产物造成的近井地带堵塞,以及储层润湿性浓度改变引起的毛管阻力伤害。对于地层物性和连通状况相对较好、渗透率在60×10-3μm2以上的水井都能取得显著的增注效果。

  1.3???? 多氢酸深部酸化增注工艺

  多氢酸体系是磷酸酯类化合物(即多氢酸)与氟盐组成的混合物,多氢酸水解生成的氢离子与氟盐水解生成的氟离子结合生成化学活性较强的HF。多氢酸体系注入地层后,与地层矿物发生化学反应,氢离子被大量消耗,促使磷酸酯类化合物持续发生多级电离产生氢离子来满足酸化反应对氢离子的需求。由于磷酸酯类化合物的电离是分步进行的,可延长活性酸的反应时间,延长与地层有效作用时间和有效作用距离,从而实现储层深部酸化的目的。多氢酸对石英的溶蚀率从反应开始就一直高于土酸和氟硼酸,加强了对地层骨架矿物的溶蚀。多氢酸深部酸化体系注入地层后,由于化学吸附作用的存在,易在岩石基质表面形成硅酸一磷酸铝隔层,该隔层会阻止岩石骨架矿物与酸液体系的反应,减小骨架矿物结构的溶解速度,从而可有效防止储层坍塌等事故的发生。多氢酸酸化体系具有缓速、深穿透、抑制二次污染的特性,对高压低渗水井具有较好的降压增注效果。

  1.4???? 复合降压增注体系工艺

  复合降压增注体系由弱敏感解堵体系与界面修饰体系组成。

  (1) 弱敏感解堵体系性能

  弱敏感解堵体系是针对具有速敏、水敏及酸敏多种敏感性的油藏研制而成,具有耐温120℃、二次沉淀量为常规土酸的1/12的特点,能够有效减少酸岩反应对油藏造成的二次污染,提高酸化的增注效果。

  (2) 界面修饰体系包括防缩膨剂与界面修饰剂

  A、防缩膨剂性能

  文33块沙三上油藏粘土含量较高,储层不可避免地要产生一定的粘土水化膨胀,使得孔隙半径减小,注入压力增加。室内实验筛选的BSA-102防缩膨剂是一种小分子阳离子聚合物,产品的相对分子质量较小,可用于低渗油气层,具有明显的防止粘土水化膨胀和分散运移的作用,并能使已膨胀粘土缩小其膨胀体积,其防膨率达86.7%,缩膨率达45.3%。

  B、界面修饰剂性能

  界面修饰剂能够将油藏岩石表面润湿性由亲水向中性润湿方向改变。低渗透油藏经过长期注水开发后孔隙表面润湿性多呈亲水性,一部分注水压力来自于水湿岩石孔隙内表面水膜减小孔隙有效半径产生的阻力及水膜对水的吸附阻力,注水启动压力梯度相当程度上是克服这两种阻力。界面修饰剂吸附到岩石表面上,可以减小水膜厚度,增大孔隙有效半径,摒除水膜吸附阻力,进而降低注水的压力。

  3.? 现场应用情况

  2018年主要开展了以砂岩缓速酸、氧化深穿透、多氢酸化酸化增注技术为主导的工艺技术,在应用过程中通过不断完善酸液配方、施工及配套技术,取得了较好的效果。累计实施水井降压增注12井次,有效10井次, 有效率83.3%,累计处理厚度 / 层数174.2m/90n,累计用酸量265m3,截止目前累计增水量56242m3, 平均单井增水量4687m3, 平均单井压降5.6MPa;对应油井12口,累增油1301.8t。

  典型井例:W79-164井位于文79块,2011.6转注后未实施酸化措施,2017.12注水压力35MPa,配20m3注不进地关,分析认为水质结后及细菌污染,2018.4.11采用氧化深穿透降压增注工艺解除储层污染。措施后油压/ 套压30MPa/30MPa,日配水量/ 日注水量50m3/53m3,措施效果显著。

  4.? 结论与认识

  (1) 降压增注是提高水驱控制及水驱动用程度的有效工艺技术手段,取得了较好措施效果。根据不同的污染类型及储层特性,选择相适应的酸化工艺与酸液体系,是提高降压增注有效率的关键。

  (2) 一井一策,措施要有针对性、目的性,严格管理精细作业。施工过程监管到位,效果跟踪评价及时准确,实施风险措施运行机制,提高降压增注效果。

转载请注明出处。

1.本站遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;2.本站的原创文章,请转载时务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为我们将追究责任;3.作者投稿可能会经我们编辑修改或补充。

相关文章
  • 浅谈铁路制造工艺装备管理项目化改革

    浅谈铁路制造工艺装备管理项目化改革

  • 风扇产品冲压工艺优化升级的侧重点分析

    风扇产品冲压工艺优化升级的侧重点分析

  • 钢结构防腐工程中大气防腐涂料及涂装工艺的正确使用

    钢结构防腐工程中大气防腐涂料及涂装工艺的正确使用

  • 铜冶炼污酸污水处理工艺优化探讨

    铜冶炼污酸污水处理工艺优化探讨

网友点评
精彩导读