基于產能評價方法優選油井解堵方式在P油田的應用

郭培培,劉 軍,張博文,陳 楠，李亦白

(中海石油(中國)有限公司蓬勃作業公司，天津 300452)

P油田經過多年注水開發,儲層黏土礦物遇水極易水化膨脹，導致喉道變窄，甚至堵塞喉道，造成油井產液量下降。油井解堵是油田增產、改善開發效果的主要手段[1-2]。常規酸化治理低效井,雖然解堵效果顯著,但存在作業工期長、返排液影響流程及注水等缺點。近年來，油田開始實施螯合解堵體系，該工藝針對鈣鎂垢等無機垢的處理，緩速體系，低返排要求，可實現返排殘酸進入平臺流程就地、高效地處理，從根本上解決了油井解堵后返排液對于流程影響嚴重問題[3-4]。油田已實施多井次螯合解堵井，解堵效果優劣參半(見表1) ，螯合解堵更適合生產過程中微粒運移造成的污染，優化解堵方式遇新挑戰。面對待解堵井數多，酸化船資源有限等矛盾，有效評價解堵井潛力，優化解堵井實施順序及確定解堵方式很有必要。本文提供一種提高油井解堵增產有效率的方法，為同類型海上油田優選解堵方式提供借鑒。

1 建立產能計算表

在油田開發過程中，油氣儲層的生產能力受到諸多因素的影響，所以產能是各種影響因素的綜合反映[5]，是各種影響因素之間在互相制約過程中達到的某種動態平衡[6]。油井的產量隨生產條件而變化，在特定生產條件下的油井產量定義為油井的產能[7]。產能評價方法多樣，本次研究基于地質靜態(包括射孔厚度、滲透率)和動態資料(包括原油黏度、體積系數、地層壓力等)，根據達西定律，以平面徑向流方程為基礎，綜合考慮油、水相滲流規律，基于黏度、滲透率和飽和度[8]計算各層及整井產量，使其符合投產初期和目前實際產量情況。

徑向流產量公式:

(1)

海上油田一般采用多層合采的開發方式，由于層間非均質性強，層間干擾現象嚴重[9-10]，層間干擾系數難以確定，為消除層間干擾系數影響，集合所有參數在表1。給定0～1之間層間干擾系數，得出每個干擾系數下的反算地層表皮系數。見表2。

2 確定生產井污染表征參數

表皮系數是表征儲層污染的重要參數，研究表皮系數對油氣井產能的影響就顯得尤為突出[11]。 表皮系數包括鉆井、 完井液對近井地帶的儲層污染與堵塞的影響[12]。本文引入相對表皮和相對表皮變化率概念。通過相對表皮概念，消除鉆完井作業污染影響，表征生產過程中表皮增加幅度，建立解堵優先級表征指數，確定解堵候選井作業優先級及解堵方式。

表1 P油田螯合解堵井統計表

表2 產能計算參數表

2.1 相對表皮ΔSn及相對表皮變化率S視定義

相對表皮ΔSn表征初期投產后到目前生產過程中造成的相對污染大小。相對表皮變化率S視=(ΔS1-ΔSn)/(S初1-S初n)表征初期投產后到目前生產過程中造成的相對污染與投產初期本身污染的比值。

ΔSn值越大，表示生產過程中污染越大，越適合螯合解堵。若S視>1,表明生產過程的污染大于鉆完井作業期間污染可能性較大;若S視<1，表明生產過程的污染小于鉆完井作業期間污染可能性較大。

2.2 算例分析

例如,P1井，其生產動態曲線(圖1)顯示該井投產后產量遞減較大。相對表皮ΔSn及相對表皮變化率S視的完整計算過程如下：

①給定0～1之間層間干擾系數F；

②根據該井實測的初期和目前生產狀態的產量、含水、壓差，通過產能計算表反算出不同層間干擾系數下的地層表皮S初n和S目前n(表3和表4)；

③計算不同干擾系數0～1之間的相對表皮ΔSn=S目前n-S初n，計算相對表皮變化率S視=(ΔS1-ΔSn)/(S初1-S初n)(表4)；

圖1 P1井生產動態

表3 P1初期和目前生產情況對比

表4 P1井層間干擾系數與表皮變化

④形成給定層間干擾系數0～1之間與相對表皮ΔSn圖版(圖2)以及與相對表皮變化率S視曲線(圖3)。

圖2 P1井層間干擾系數與相對表皮ΔSn

圖3 P1井層間干擾系數與相對表皮變化率

基于此方法，將所有樣本井制作成相應的不同干擾系數與相對表皮及相對表皮變化率圖版(圖4、圖5)，同一干擾系數下，相對表皮ΔSn越大，表明螯合解堵效果更好。相對表皮變化率S視>1說明生產過程中污染大于鉆完井污染，實施螯合解堵可靠性更高。

圖4 不同干擾系數下的相對表皮圖板

圖5 不同干擾系數下的相對表皮變化率圖板

3 現場應用

選取壓裂礫石充填井8口，利用該方法，制作解堵候選井在不同干擾系數下與表皮變化量圖版，結合油田干擾系數范圍，確定候選井解堵優先順序。根據相關研究，干擾系數基本在0.6～0.7，此8口壓裂礫石充填井，在干擾系數為0.6時，計算相對表皮ΔSn和相對表皮變化率S視，綜合對比結果(表5)，判定生產過程中污染占主導井，推薦采取螯合解堵工藝措施，推薦順序P1→P3→P2→P5→P4。

應用該方法，篩選出解堵井3口，利用非酸解堵取得較好效果，平均單井初期日增油 25 m3/d(圖6,表6)，累積增油0.57萬m3(表6) 。

表5 生產井污染因子統計表

表6 P油田非酸解堵效果統計

圖6 P1井生產曲線

4 結論與認識

1)根據目前已實施非酸解堵井的效果判斷，非酸解堵針對生產動態過程中造成的污染解除效果明顯，但針對鉆完井作業中的污染解除效果相對較差。

2)根據產能評價方法，利用干擾系數與表皮系數變量擬合產量，繪制了不同干擾系數相對表皮圖版和不同干擾相對表皮變化率圖版，用來判斷油井生產過程中污染程度，并首次提出造成污染的量化指標。

3)不同干擾系數相對表皮圖版可用于判斷解堵候選井解堵優先順序，可提高解堵效率，盡早安排污染程度較高的井，增加年措施增油。

4)不同干擾系數相對表皮變化率模板，可用于判斷采取非酸解堵的可行性。數值越大(至少>1)，生產過程中污染占主導可能性較大，如果在油井酸化作業窗口緊張的情況下，采取非酸解堵也能取得較好的效果。