超聲波解堵在油田上的應(yīng)用

許偉(大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠，黑龍江 大慶 163000)

超聲波解堵在油田上的應(yīng)用

許偉(大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠，黑龍江 大慶 163000)

1 超聲波解堵的性質(zhì)及原理

超聲波解堵技術(shù)是將超大功率聲波轉(zhuǎn)換成物理能的一項(xiàng)技術(shù)，它根據(jù)超聲波對地層及流體的機(jī)械作用、空化作用、熱作用等，解除地層堵塞和污染，提高油井驅(qū)油程度，最終提高才采收率。

波的頻率在20～20000Hz之間稱為可聽聲波，超過20000Hz稱為超聲波。聲波是縱波，也遵守波的定律：

公式：

λ-波長，m；c-聲波速度，m∕s；?-聲波頻率，Hz；w-聲功率，kw；P-聲壓，Pa;S-垂直于聲波傳播方向的截面積，m2；I-聲波，kw∕m2。

2 超聲波解堵在油田上的應(yīng)用及效果

2.1 超聲波解堵在油田上的應(yīng)用

超聲波解堵技術(shù)在2007年被列為國家“863計(jì)劃”，該技術(shù)通過17年的理論研究、室內(nèi)試驗(yàn)及現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)的積累，可以說技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，在油田上應(yīng)用也較為廣泛。

2.2 解堵的類型

（1）污染物及化合物微粒堵塞：在強(qiáng)聲場作用范圍內(nèi)，只要各物質(zhì)密度不同，則不同物質(zhì)界面處即被剪切分離，從而解除污染物及化合物微粒堵塞。

（2）有機(jī)物和微生物堵塞：因其對分子鏈強(qiáng)大的破壞作用，所以，在聲場作用的范圍內(nèi)，液體內(nèi)蠟、垢分子鏈及各類有機(jī)物、微生物的分子鏈即被強(qiáng)超聲打斷，從而解除有機(jī)物和微生物堵塞。

（3）聲流效應(yīng)：聲能進(jìn)入地層，能有效提高油層能量，加快油流速度、沖刷孔隙喉道。

2.3 應(yīng)用效果

措施井基本情況：通過對區(qū)塊的注入井進(jìn)行優(yōu)選，最終選擇了一口壓裂后有效期較短的井進(jìn)行超聲波解堵。本井采用5點(diǎn)法進(jìn)行開采，主要開采層位為S2油層，油層物性好，連通性好，注釆完善，注入能力低，懷疑近井地帶受到污染。

2016年6月對本井采用多裂縫壓裂工藝進(jìn)行地層改造，通過對措施前后進(jìn)行對比，壓力下降2.88MPa，注入量上升15m3，視吸水指數(shù)上升了2.03m3∕d.MPa，但有效期較短僅有40天。

壓裂效果周期短的原因分析：首先是壓裂方式的選擇上沒有進(jìn)行方案的優(yōu)化；其次在設(shè)計(jì)加砂量時(shí)沒有個(gè)性化設(shè)計(jì)，每個(gè)小層的加砂量都是一致的；最后壓裂后壓裂砂在井筒內(nèi)沉積，注入后壓裂砂在三元液的攜帶下在配注器及近井地帶沉積，導(dǎo)致近井地帶憋壓，注入困難。綜上所述，這三點(diǎn)是壓裂后效果明顯，但壓裂有效期短的主要原因。

壓裂失效后，日實(shí)注17m3，壓力空間僅有0.08MPa，完不成25m3注入指標(biāo)。

（1）超聲波解堵的前期準(zhǔn)備工作

作業(yè)前開展水量調(diào)查工作，測試資料顯示，本井偏3不吸水,但砂巖、有效厚度均較大，本層確定為重點(diǎn)解堵層位有3個(gè)：S212、S223、S28-9。

（2）解堵過程中的方案優(yōu)化

在編制這口井的方案時(shí)，為了保證這口井的解堵效果，通過研究討論，最終確定了重點(diǎn)解堵層位。

（3）超聲波解堵效果評價(jià)

通過方案的優(yōu)化，超聲波解堵后效果顯著，為了持續(xù)跟蹤措施效果，沒有對本井進(jìn)行配注調(diào)整，措施后油壓由13.9MPa下降至12.3MPa，下降了1.6MPa，日實(shí)注由17m3上升至25m3，視吸水指數(shù)上升了0.81m3∕d.MPa，解堵效果較好，注入量至少增加80%以上。

3 結(jié)語

（1）超聲波解堵技術(shù)是一種先進(jìn)的物理采油方法，不會(huì)使油層產(chǎn)生二次污染，不會(huì)損壞套管。

（2）對于油層物性好、地層壓力高、近井地帶堵塞等污染嚴(yán)重的井，效果顯著。

（3）具有較強(qiáng)的分層處理、可選擇處理靈活性高的特點(diǎn)。

（4）能夠提高油井驅(qū)油程度，水井注入能力，提高油井最終采油率。

（5）施工工藝簡單、費(fèi)用低、周期短、綠色環(huán)保、安全可靠。

[1]楊永超、宋新華、劉明鋒等，《超聲波油層解堵技術(shù)的應(yīng)用》，2014年.

Application of ultrasonic plugging in oil field

Wei Xu(Daqing Oil Field Co first oil production plant Heilongjiang Daqing)

超聲波解堵原理的構(gòu)想于1987年由超聲波技術(shù)研究所提出，90年代在油田上得到應(yīng)用，并在應(yīng)用中不斷完善處理技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)在油田上效果顯著，增產(chǎn)增注達(dá)到70～80%以上。

超聲波解堵;無污染;震動(dòng);成本低;效果顯著

Ultrasonic solution in 1987 by the idea of blocking principle of ultrasonic technology proposed in 90s,has been ap?plied in the oil field,and in the application of improved processing technology,improved instrumentation system,this technology in oil field effect significantly,stimulation reached more than 70-80%.

Ultrasonic plugging；Pollution-free；shock；Low cost；Significant effect

許偉（1984-），女，助理工程師33歲，2007年畢業(yè)于華中科技大學(xué)法學(xué)專業(yè)，獲法學(xué)學(xué)位，2012年畢業(yè)于東北石油大學(xué)石油工程專業(yè)，獲工學(xué)學(xué)位，現(xiàn)就職于大慶油田第一采油廠試驗(yàn)大隊(duì)技術(shù)室，從事三次采油現(xiàn)場試驗(yàn)研究工作