渤海P油田油井解堵方式的探討

◇中海油田服務(wù)股份有限公司 崔慶振 王春林 孫鵬飛

由于儲層污染，P油田的油井產(chǎn)液量和產(chǎn)油量遞減較快，為此進行了大量的解堵作業(yè)來恢復(fù)油井產(chǎn)能，本文總結(jié)了P油田常用的八種油井解堵方式，并分析了各種油井解堵方式的優(yōu)缺點。

P油田位于渤海海域的中南部，儲量巨大，是渤海油田中長期戰(zhàn)略規(guī)劃目標(biāo)實現(xiàn)的重要潛力點。由于P油田自然遞減大，穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)差，控制液量遞減是實現(xiàn)油田高效開采和完成產(chǎn)量任務(wù)的主要路徑之一。為了解除污染，恢復(fù)油井產(chǎn)能，P油田從2014年至2021年累計實施了156井次油井解堵。本文先分析了P油田油井污染的主要原因，然后總結(jié)了常用的8種油井解堵方式及優(yōu)缺點，對后續(xù)P油田開展油井解堵作業(yè)，具有很大的指導(dǎo)意義。

1 P油田油井污染的主要原因

（1）鉆完井液污染：鉆井液中高分子的吸附、完井液的固相傷害、壓裂液中的瓜膠殘留及濃縮等造成近井地帶儲層滲透率下降，使油井初期產(chǎn)液產(chǎn)油達不到配產(chǎn)。

（2）修井液污染：修井期間漏失的修井液與儲層流體配伍性差，容易引起粘土礦物膨脹等傷害；如果修井期間使用暫堵劑，還會堵塞儲層孔隙，造成修井后產(chǎn)液產(chǎn)油下降。

（3）微粒運移：P油田儲層膠結(jié)疏松、砂巖顆粒細，易發(fā)生微粒運移[1]，堵塞油流通道。

（4）粘土膨脹：P油田儲層粘土含量高，部分層段粘土含量高達20%以上，易發(fā)生粘土水化膨脹及運移[2]，堵塞儲層空隙。

（5）重?zé)N沉積：P油田原油粘度較高，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量高，由于生產(chǎn)過程中的穩(wěn)壓變化或者作業(yè)過程中外來流體的漏失，容易引起重質(zhì)成分的析出，堵塞篩管和近井地帶。

2 P油田油井常用的解堵方式

2.1 過泵酸化

過泵酸化是指利用酸化泵將酸液泵入井內(nèi)，酸液流經(jīng)油管，然后由電泵的分離器進入油套環(huán)空，最后進入地層（如圖1所示）。P油田從2014年至2021年累計實施油井過泵酸化4井次，整體解堵效果一般，效果最好的是C24ST2井，酸化后最高增油16方/天。

圖1 過泵酸化作業(yè)時管柱示意圖

過泵酸化優(yōu)點：①不需要鋼絲作業(yè)，可在鉆完井、修井作業(yè)期間實施；②對于鋼絲作業(yè)通井遇阻，無法打開循環(huán)滑套的井，也可以開展過泵酸化。

過泵酸化缺點：過泵酸化時，由于泵的摩阻很大，無法實現(xiàn)高排量注入酸液，如圖2所示，C24ST2井在過泵酸化時，井口最高壓力到2947psi（采油樹額定工作壓力3000psi），酸液最大擠注排量為3.79bbl/min，由MAPDIR轉(zhuǎn)向技術(shù)[3]可知：在低于地層破裂壓力下以最大排量注入酸液，有助于改善酸液分布，縮小層間有效注入壓差比，利于低滲儲層進酸，增大波及面積。所以，過泵酸化時，酸液容易進入高滲透層或者欠壓層，不利于酸液均勻分布。

圖2 C24ST2井過泵酸化作業(yè)施工曲線

2.2 籠統(tǒng)酸化

籠統(tǒng)酸化是指先用鋼絲作業(yè)打開循環(huán)滑套，再用酸化泵將酸液泵入井內(nèi)，酸液流經(jīng)油管，然后由循環(huán)滑套進入油套環(huán)空，最后進入地層（如圖3所示）。P油田從2014年至2021年累計實施油井籠統(tǒng)酸化60井次，整體解堵效果良好，效果最好的是M02ST1井，酸化后最高增油109方/天。

圖3 籠統(tǒng)酸化作業(yè)時管柱示意圖

籠統(tǒng)酸化優(yōu)點：打開循環(huán)滑套后，酸液最大擠注排量可達18.1bbl/min（如圖4所示），有助于改善酸液分布，縮小層間有效注入壓差比，讓酸液進入低滲儲層。

圖4 D35ST2井籠統(tǒng)酸化作業(yè)施工曲線

籠統(tǒng)酸化缺點：P油田儲層厚、跨度大，酸液設(shè)計量大，部分酸液會進入高滲透儲層或欠壓層，酸液有效利用率低，而且籠統(tǒng)酸化后含水上升幅度大（據(jù)統(tǒng)計，籠統(tǒng)酸化后平均含水上升9.4%），導(dǎo)致酸化后增液明顯，增油不明顯。如圖5所示，B12ST1于2020年4月17日籠統(tǒng)酸化后增液4倍，但是含水上升12%左右，一直未見到增油，這不僅給蓬勃號流程處理帶來負擔(dān)，也加重了注采矛盾，不利于油田的整體開發(fā)效果。

圖5 B12ST1籠統(tǒng)酸化后計量數(shù)據(jù)

2.3 分層酸化

分層酸化是指先用鋼絲作業(yè)撈Y堵、關(guān)閉非酸化層位滑套、打開酸化層位滑套，再用酸化泵將酸液泵入井內(nèi)，酸液流經(jīng)油管，然后由生產(chǎn)滑套進入油套環(huán)空，最后進入地層（如圖6所示）。P油田從2014年至2021年累計實施油井分層酸化8井次，整體解堵效果良好，效果最好的是E49井，酸化后最高增油60方/天。

分層酸化優(yōu)點：對污染儲層進行針對性酸化解堵，減少酸液進入高滲透儲層或欠壓層，提高了酸液的有效利用率，降低了作業(yè)成本。

分層酸化缺點：①需要鋼絲作業(yè)撈Y堵、開關(guān)滑套，無法與鉆完井、修井作業(yè)交叉進行；②由于常規(guī)酸化反應(yīng)速度快，PH值上升快，容易產(chǎn)生二次沉淀，需要及時、快速返排出殘液，因此分層酸化只能進行一次，酸化一口井的某一層或者兩層，如圖6所示，對zone#2分層酸化后，無法再對zone#1和zone#3酸化。

圖6 分層酸化作業(yè)時管柱示意圖

2.4 過泵清洗劑

過泵清洗劑是指利用酸化泵將清洗劑泵入井內(nèi)，清洗劑流經(jīng)油管，然后由電泵的分離器進入油套環(huán)空，最后進入地層（如圖1所示）。P油田從2014年至2021年累計實施油井過泵清洗劑4井次，整體解堵效果一般，效果最好的是E19ST2井，第一個計量點增油20方/天，后來增油逐漸減少，有效期僅50天。

過泵清洗劑優(yōu)點：①不需要鋼絲作業(yè)，可在鉆完井、修井作業(yè)期間實施；②對于鋼絲作業(yè)通井遇阻，無法打開循環(huán)滑套的井，也可以開展過泵清洗劑；③不需要返排，擠注完清洗劑并關(guān)井24小時后，可以直接啟泵生產(chǎn)進流程。

過泵清洗劑缺點：P油田的油井產(chǎn)液量大，產(chǎn)液量遞減的主要原因是微粒運移和粘土膨脹，清洗劑只能解除防砂段和近井地帶的有機污染。因此，清洗劑的解堵能力有限。

2.5 籠統(tǒng)螯合

籠統(tǒng)螯合是指先用鋼絲作業(yè)打開循環(huán)滑套，再用酸化泵將清洗劑、螯合劑[4]分別泵入井內(nèi)，工作液流經(jīng)油管，然后由循環(huán)滑套進入油套環(huán)空，最后進入地層（如圖3所示）。P油田從2014年至2021年累計實施油井籠統(tǒng)螯合26井次，整體解堵效果良好，效果最好的是B09ST1井，解堵后最高增油40方/天。

籠統(tǒng)螯合優(yōu)點：①清洗劑可以解除有機污染，螯合劑可以解除由微粒運移和粘土膨脹造成的儲層污染，解堵能力強；②籠統(tǒng)螯合解堵可以使用簡易返排方式（如圖7所示）進行返排，與籠統(tǒng)酸化的常規(guī)返排方式（如圖8所示）相比，所用設(shè)備少，占地面積小，不僅方便作業(yè)，也降低了作業(yè)風(fēng)險；③常規(guī)酸液與粘土、細粉砂反應(yīng)速度快，擠注排量隨著酸液進入地層后快速上升（如圖4所示，注酸排量迅速升至18.1bbl/min），而螯合劑與粘土、細粉砂反應(yīng)速度慢，螯合劑進入地層后，擠注排量也不會快速上升（如圖9所示，螯合劑的擠注排量在2.9～3.9bbl/min之間），所以，與籠統(tǒng)酸化相比，籠統(tǒng)螯合作業(yè)方式可以讓更多的解堵液進入低滲透層，更有助于解堵液分布；④與常規(guī)酸化解堵相比，螯合解堵后含水上升幅度?。〒?jù)統(tǒng)計，螯合解堵后平均含水上升4.8%）。

圖7 簡易返排示意圖

圖8 常規(guī)返排示意圖

圖9 E43ST2井籠統(tǒng)螯合作業(yè)施工曲線

籠統(tǒng)螯合缺點：需要鋼絲作業(yè)開滑套，無法與鉆完井、修井作業(yè)交叉進行。

2.6 過泵螯合

過泵螯合是指利用酸化泵將清洗劑、螯合劑泵入井內(nèi)，工作液流經(jīng)油管，然后由電泵的分離器進入油套環(huán)空，最后進入地層（如圖1所示）。P油田從2014年至2021年累計實施油井過泵螯合43井次，整體解堵效果良好，效果最好的是E39ST2井，解堵后最高增油73方/天。

過泵螯合優(yōu)點：①不需要鋼絲作業(yè)，可在鉆完井、修井作業(yè)期間實施；②對于鋼絲作業(yè)通井遇阻，無法打開循環(huán)滑套的井，也可以開展過泵螯合；③清洗劑可以解除有機污染，螯合劑可以解除由微粒運移和粘土膨脹造成的儲層污染，解堵能力強；④可以使用簡易返排方式進行返排；⑤與常規(guī)酸化解堵相比，螯合解堵后含水上升幅度小。

過泵螯合缺點：E43ST2井于2019年10月實施了籠統(tǒng)螯合作業(yè)，于2021年8月實施了過泵螯合作業(yè)，對比兩次施工曲線（圖9和圖10）可知，籠統(tǒng)螯合的最高擠注排量是3.9bbl/min，過泵螯合的最高擠注排量是2.2bbl/min，所以，籠統(tǒng)螯合作業(yè)方式可以讓更多的解堵液進入低滲透層，更有助于解堵液分布。

圖10 E43ST2井過泵螯合作業(yè)施工曲線

2.7 分層螯合

分層螯合是指先用鋼絲作業(yè)撈Y堵、關(guān)閉非解堵層位滑套、打開解堵層位滑套，再用酸化泵將清洗劑、螯合劑分別泵入井內(nèi)，工作液流經(jīng)油管，然后由生產(chǎn)滑套進入油套環(huán)空，最后進入地層（如圖6所示）。P油田從2014年至2021年累計實施油井分層螯合8井次，整體解堵效果良好，效果最好的是E44井，解堵后最高增油36方/天。

分層螯合優(yōu)點：①對污染儲層進行針對性解堵，減少解堵液進入高滲透儲層或欠壓層，提高了解堵液的有效利用率，降低了作業(yè)成本；②螯合劑與垢或粘土中的陽離子反應(yīng)后形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，反應(yīng)時間約長，生成的絡(luò)合物越多，解堵效果越好，而且不產(chǎn)生二次沉淀，因此，同一口井，分層螯合可以進行多次，如圖6所示，對zone#2分層螯合后，還可以對zone#1和zone#3進行單層螯合或者籠統(tǒng)螯合。

分層螯合缺點：①需要鋼絲作業(yè)撈Y堵、開關(guān)滑套，無法與鉆完井、修井作業(yè)交叉進行；②鋼絲作業(yè)次數(shù)多，作業(yè)時間長。

2.8 動管柱分段解堵

動管柱分段解堵是指先起出原井生產(chǎn)管柱，然后下入沖洗驗封管柱進行沖砂、驗證封隔器的密封性，再起出沖洗驗封管柱并下入分段解堵管柱，擠注清洗劑和螯合劑（如圖11所示），起出分段解堵管柱，下入生產(chǎn)管柱，最后啟泵返排。P油田從2014年至2021年累計實施油井動管柱分段解堵3井次，整體解堵效果一般，效果最好的是B17ST2井，解堵后最高增油20方/天。

圖11 動管柱分段解堵作業(yè)時管柱示意圖

動管柱分段解堵優(yōu)點：可以對普通合采管柱的油井進行針對性的分段解堵作業(yè)。

動管柱分段解堵缺點：①動管柱作業(yè)成本高，作業(yè)時間長；②擠注完解堵液后，要進行二次壓井，會漏失一定量的壓井液，再次造成污染，影響整體解堵效果。

3 結(jié)束語

表1 P油田常用油井解堵方式對比

（1）過泵酸化作業(yè)方式：由于擠注排量低，不利于均勻布酸，酸液有效利用率低，而且返排方式復(fù)雜，增油效果一般。建議：同等作業(yè)條件下，該作業(yè)方式不如過泵螯合。

（2）過泵清洗劑作業(yè)方式：只能解除有機污染，增油效果一般，而且有效期特別短。建議：同等作業(yè)條件下，該作業(yè)方式不如過泵螯合。

（3）動管柱分段解堵作業(yè)方式：由于作業(yè)成本高，作業(yè)時間長，而且增油效果一般。建議：同等作業(yè)條件下，該作業(yè)方式不如籠統(tǒng)酸化或者籠統(tǒng)螯合。

（4）籠統(tǒng)酸化、分層酸化、籠統(tǒng)螯合、過泵螯合、分層螯合等五種作業(yè)方式各有優(yōu)缺點，應(yīng)根據(jù)平臺作業(yè)條件（能否具備鋼絲作業(yè)、能否放下常規(guī)返排設(shè)備）、井筒情況（是分采管柱還是合采管柱、是否鋼絲通井順利、能否打開滑套）、儲層情況（層間矛盾是否突出、是否有高滲透層或欠壓層）、電泵排量、當(dāng)前產(chǎn)液含水等因素，綜合考慮后，選擇出最適合的解堵方式。