曹雪峰
(中石油長城鉆探壓裂公司國際部,遼寧 盤錦 124010)
石油是一種重要的工業原料,其產品乃至衍生品涉及到化工、能源等多個重要領域,油水井是油田開采過程中經常會遇到的一種類型,其在開采的過程中即使遇到較大的壓差也無法獲得較高的產量,為提高油井的采油效率可以通過相應的增產增注的措施來提高油井的產量。
在石油開采的過程中,常常會遇到一些油水井,這些油水井在開采的過程中即使在較大的壓差下也無法獲得較高的產出,在鉆探的過程中低滲透的油層會受到鉆井時所采用的鉆井液的侵害,從而使得油井井底附近的油層的滲漏串井底,從而造成油井產量降低嚴重時甚至于無法投產。同時在油水井開采的過程中還會由于各種原因造成油水井的井底因各種因素而導致堵塞,從而使得油水井的注入量或油井的產油量下降,影響油井的開采速度與采收率的提高。為提高油田的開采率,需要采取各種增產增注的措施來提高油井的開采。現今在油水井的開采過程中普遍采用的增產增注措施主要有酸化、壓裂兩種措施。
油層酸處理是油田上廣泛應用于油田改造、提高滲透率的主要措施,其主要原理是通過利用酸液的特性來溶解油層中所含有的各類鹽類從而達到提高油水井的油層的滲透率,從而達到提高提高油井油藏中油、氣、水等的流動性,提高油井的各項產出。在現今的油井的酸化處理過程中主要采用的是鹽酸和土酸酸化處理兩種方式,在酸化處理中還可以采用“王水”、“熱酸”以及“熱化學”等多種酸化處理方式。
2.1 油水井酸處理原理。油井酸處理主要是通過向油層中注入酸液通過擴大油層孔隙孔道中油流通道以達到提高油層中滲透率的目的,還可以通過酸液來腐蝕溶解井壁附近中的各種堵塞物來提高油井的產出效率。
2.2 油水井酸化處理前的預處理措施。在進行油水井酸化處理前需要采取相應的預處理措施:(1)所采用的各種酸液應當在稀釋到一定的標準后再向油水井中進行注入,避免因酸液的濃度過高而對開采設備造成腐蝕破壞影響開采設備的正常運行。(2)當酸液中所含有的硫酸根的濃度超過0.2%時應當在酸液中加入一定的氯化鋇來降低硫酸根的濃度。(3)在使用土酸作為酸化液時首先需要使用鹽酸進行一定的處理后在使用土酸。(4)當油藏是含有瀝青、稠油為主的油層時,酸化處理會由于膠質層表面所形成的厚膜而阻礙酸化效果,應當在酸化前使用汽油來破壞油藏表面的厚膜提高酸化效率。
2.3 酸化處理時所采用的添加劑。在進行油水井酸化處理時需要添加一定的添加劑來提高酸化效果并保護各種開采設備,在油水井開采過程中所采用的添加劑主要有:防腐劑(減少或避免酸化時酸液對開采設備的腐蝕,提高設備的使用壽命)、穩定劑(主要用于抑制油層中由于鹽酸與金屬化合物所產生的氫氧化物的膠質物)、活性劑(主要用于降低酸液的表面張力和調節反應速度)。
2.4 油水井酸處理工藝簡介。油水井酸化處理根據其目的的不同會采用不同的加工工藝:(1)解堵酸化主要是用于處理因堵塞所造成的產量下降等問題,所采用的工藝特點是需要的酸液量較低且壓力與排量要求較低,能夠使得酸液均勻的進入地層來來溶解堵塞物。(2)層內酸化的工藝特點是需要進行大酸量、大排量的鹽酸注入使得酸液可以順利的進入到油層深處已達到相應的效果。(3)壓裂酸化多用于應對滲透率低的地層,多采用的是壓裂液造縫,而后在高于地層壓力下向地層中注入酸液,從而在縫面腐蝕從而產生溝槽以達到擴大原有裂縫的目的。
水力壓裂是油水井增產增注的重要措施,水力壓裂主要依靠的是使用大排量的泵向油層中注入具有一定粘度的液體,當注入的液體的速度超過油層的吸收速度時將在油井的底部形成足夠高的壓力,這種壓力超過油井底部巖石的承受極限時會使得油層產生裂縫或裂縫張開。
3.1 油層壓裂的類型。油層壓裂根據其所使用的液體的不同可以分為油、水和混合三種,其中國內所使用的主要是水基壓裂液。在壓裂液的選擇上主要選擇的是滲濾性較低、懸浮性較好且注入過程中摩擦阻力較小便于泵送且能夠減小井口壓力等。
3.2 油水井中支撐劑的選用。在油水井水壓裂中對于支撐劑的選用是十分必要的,支撐劑根據性能的不同可以分為韌性和脆性的。
3.3 油水井壓裂工藝的設計。在油水井壓裂的過程中,需要根據油井所處的地質情況來合理的選擇相應的壓裂井、壓裂單位的等,在油井的選擇中注意選擇油層巖石膠結緊密、滲透率較低且其中的含油飽和度較高的油層。為提高油水井水壓裂效果還可以采用油水井對應壓裂的方式。對應油水井中的支撐劑的選擇需要根據油層附近的巖層以及井深來進行綜合選取,對于巖石嵌入壓力小的淺井額可以選用砂子對于嵌入壓力較大的深井多選用的是強度韌性較高的鋼球、闊球等。對于砂液比的選擇需要根據壓裂液的性能及施工時所采用的泵的能力等進行選取,應當根據施工時的效果進行綜合的選取。
3.4 對于油水井的壓裂后的效果評價。在完成了油水井壓裂后需要對壓裂效果進行檢測評價,在進行油水井的評價時主要參考的是以下兩個指標:(1)在同一條件下對比壓裂前后油井的油、氣產量或是注水量的增加倍數;(2)對增產后的油、氣持續時間進行記錄,觀察期持續的時間長短。以上兩個參數能夠反映裂縫的導流能力、裂縫長度以及地層供液能力的大小。
油水井是油田開采中經常遇到的一種類型,為提高其開采效率需要采用油水井增產增注措施來提高其產出量,本文主要對油水井增產增注的關鍵技術進行了分析闡述。
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