振動工藝技術(shù)在油田分層挖潛中的應(yīng)用

摘要：吉林油田油井采油層系一般可劃分1-3套，小的層系則有3-5個不等。由于各層系間天然物性的差異，加之生產(chǎn)后壓裂、注水、結(jié)垢等因素影響，導(dǎo)致各層系及層段油層間物性、壓力、堵塞等參數(shù)產(chǎn)生了差異。常規(guī)的措施工藝滿足不了油田開發(fā)的需要，油層污染或堵塞得不到高效處理，化學(xué)藥劑不能全部發(fā)揮作用，形成措施成本高、工藝效果差的現(xiàn)象。該論文闡述了振動工藝技術(shù)的應(yīng)用效果，通過實際操作后，地面井口出現(xiàn)自噴，油層堵塞被徹底解開，提高了導(dǎo)流能力和油層的滲流能力，達到了理想的措施工藝效果。

關(guān)鍵詞：振動工藝；分層挖潛；選井選層；分層振動

一、振動工藝技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

常規(guī)措施工藝在選井上往往注重分析油井動態(tài)變化，產(chǎn)量遞減、壓力下降等來判斷油層的堵塞類型、污染狀況。而對每口油井主力油層開發(fā)多年來，經(jīng)多次壓裂、長期注水、結(jié)垢、脫氣等因素影響，造成油井層間矛盾突出，油層物性及壓力差異會更加明顯。分層差異工藝在油田見到一定工藝效果，以常規(guī)酸化措施為例，按油層厚度等參數(shù)計算的處理半徑一般大于1米，20-30方的處理液理論上足滿足設(shè)計要求，酸液先進入“低壓”層或高滲帶，也是主力出液、出油層。如果油層結(jié)垢特別嚴(yán)重，難以處理近井地帶的結(jié)垢。針對這一問題，為了有效利用藥劑，達到理想的酸化效果，曾經(jīng)用壓裂投蠟球方法進行嘗試過，酸化效果不明顯。原因是壓裂蠟球密度是根據(jù)施工時排量與壓力設(shè)計的，而酸化時的排量與壓力遠低于壓裂時設(shè)計的排量與壓力，所以蠟球難以在炮眼起到暫堵作用。要想解決此矛盾可根據(jù)酸化施工排量與壓力針對性研發(fā)酸化專用蠟球，才能有效解決酸化時暫堵工藝問題。尤其對于“三低”的吉林油田，隨著開發(fā)時間的延續(xù)對工藝的需求更加緊迫，就增產(chǎn)措施而言，如果不在措施強度上提高，在選井選層上做好工作，難以保持油田的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。

二、水力振動工藝效果分析

（一）水力振動分層壓力認識。為了提高水力振動措施工藝效果，開展了水力振動分層處理工藝工作。施工時對油層自下向上處理，為了對比分層壓力，要求泵車每層泵入工作液均為4檔中油門。結(jié)論如下：

1、新木、新立層間壓力差異在4-5兆帕，而新民層間壓力差異在15兆帕左右，壓力差異非常明顯。

2、由現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析新木、新立油層的堵塞類型以有機堵塞為主，而新民油層結(jié)垢嚴(yán)重，屬典型的無機堵塞類型。這與該地區(qū)管柱腐蝕結(jié)垢相對較重現(xiàn)象吻合。

3、本著注入時的高壓層必是采油時的低壓潛力層這一理論，振動工作液現(xiàn)場使用上重點放在高壓堵塞層，目的是對堵塞層針對性處理。

4、新木、新立兩口井振動處理后，起出措施管柱時地面井口自噴，這是常規(guī)振動措施不常見的，說明油層堵塞被徹底解開，導(dǎo)通液流通道提高油層滲流能力見到了理想的措施工藝效果。

5、同樣的工藝方法，新民油層起出措施管柱時地面井口未見自噴，說明因油層的結(jié)垢、堵塞類型不同，分層壓力差異的客觀存在，水力振動工藝未能解開結(jié)垢嚴(yán)重的堵塞。

表1 油田水力振動措施施工情況

（二）分層水力振動效果。共實施9口井分層水力振動后，平均日產(chǎn)量由4.1/1.2上升到6.4/1.8噸，累增油540.2噸達到了理想的措施工藝效果。

例：吉1-7井措施后日產(chǎn)量由4.2/0.9噸上升到6.2/1.3噸，累增油130.1噸，目前仍有效果。對于以有機堵塞為主的非結(jié)垢油層，分層水力振動處理工藝與常規(guī)的全井水力振動工藝比較，效果相對提高。

三、水力振動工藝改進設(shè)計

（一）工具改進設(shè)計。目前水力振動器工作排量0.2-0.6方/分，工作壓力0.5-6.5MPa，振幅0.45-3 MPa，振動頻率120-320Hz。其參數(shù)是根據(jù)紅崗、新立、新民、扶余巖心室內(nèi)振動試驗數(shù)據(jù)綜合設(shè)計的結(jié)果。而試驗報告同時給出了對于不同井深、不同油層類型，振動增產(chǎn)最佳頻率帶很窄且接近油層固有頻率段。因此，用一套頻率不變的工具面對不同類型油井顯然是不科學(xué)的。現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)起出的振動器因軸承密封差導(dǎo)致工具無法重復(fù)利用，在降低工藝成本上潛力可挖。

新型水力振動器設(shè)計，一是在軸承密封上采取了工藝改進，保正了工具重復(fù)利用問題，降低了措施成本。二是在出水槽兩端加設(shè)了活動可調(diào)螺帽，根據(jù)不同不類型油井靈活調(diào)整，出水槽面積越小其振動器的振幅、頻率越大越高，巧妙解決了工具的適應(yīng)性問題。

圖1 新型水力振動器

（二）工藝復(fù)合設(shè)計。即使水力振動工藝借助化學(xué)藥劑可溶蝕、推散近井地帶有機、無機堵塞，但在油井生產(chǎn)后必然遵循徑向滲流理論，未溶蝕掉的垢粒、地層砂等顆粒仍然存在二次污染、堵塞油層，因此設(shè)計了水力振動與強負壓一次復(fù)合工藝管柱解決了這一問題。

圖2 水力振動與強負壓一次復(fù)合工藝管柱

四、結(jié)論與認識

1、分層處理工藝針對性強、低本高效，有利提高措施工藝效果。

2、分層振動工藝技術(shù)對嚴(yán)重結(jié)垢堵塞的油層，提高了導(dǎo)流能力和油層的滲流能力。

3、有效提高了單井產(chǎn)油量，減緩了遞減。

4、少投入低成本，多產(chǎn)出，高效益，有很好的推廣前景。

5、各區(qū)塊油井層間壓力差異大小與油田堵塞類型相關(guān)，腐蝕、結(jié)垢地區(qū)差異較大。

6、有針對性的化學(xué)配方體系研究，為深部解堵提供必要條件。

7、水力振動與強負壓一次復(fù)合工藝管柱解決了二次污染。

參考文獻：

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