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QK-分层酸化工艺技术在韦庄油田的应用

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QK 分层 酸化 工艺技术 油田 应用
资源描述:
第 10卷 第 2期 小 型 油 气 藏Sm 005年 6月分 层 酸 化 工 艺 技 术 在 韦 庄 油 田 的 应 用黄 一 汉   汤 元 春   黄   菊   李 巧 宁(江 苏 油 田 分 公 司 试 采 二 厂 ,江 苏 金 湖 211600)摘 要 :在 韦 庄 油 田 非 均 质 油 藏 开 展 了 分 层 酸 化 工 艺 技 术 的 研 究 与 应 用 。 引 进 井 下 多 级 定 压 滑套 开 关 ,研 究 多 级 酸 液 配 方 、 分 层 酸 化 施 工 参 数 及 其 配 套 技 术 ,实 施 分 层 酸 化 油 井 6口 ,取 得 了良 好 效 果 。关 键 词 :非 均 质 油 藏 分 层 酸 化 管 柱 酸 液3引 言韦 庄 油 田 位 于 江 苏 高 邮 凹 陷 北 斜 坡 西 南 部 ,地质 储 量 619 × 104 t,储 层 孔 隙 度 13. 4% ~ 23. 8% ,渗透 率 在 10 × 10 - 3μ 下 ,油 层 多 ,夹 层 薄 ,属 非均 质 薄 互 层 油 藏 ,层 间 矛 盾 突 出 。 2002年 产 液 剖面 资 料 显 示 ,油 井 射 开 层 位 产 液 层 数 仅 为 63. 4%。以 韦 2 - 8井 为 例 ,射 开 1 - 10号 层 ,产 液 层 仅 占 射开 层 数 的 40% ,占 动 用 厚 度 的 42. 6%。 采 用 笼 统酸 化 的 储 层 改 造 工 艺 技 术 效 果 差 ,产 液 层 数 和 产液 层 厚 度 难 以 得 到 较 好 的 增 加 ,目 的 层 不 能 得 到有 效 改 善 。 相 反 ,在 笼 统 酸 化 时 ,渗 透 率 高 的 主 力产 层 进 酸 量 大 ,加 剧 了 非 均 质 性 油 藏 层 间 矛 盾 ,甚至 造 成 水 窜 和 油 井 水 淹 。 针 对 存 在 的 问 题 ,我 们开 展 了 分 层 酸 化 工 艺 技 术 研 究 ,引 进 井 下 多 级 定压 滑 套 开 关 和 薄 夹 层 定 位 技 术 ,研 究 分 层 酸 化 施工 参 数 及 多 级 酸 液 配 方 ,现 场 实 施 后 取 得 了 良 好效 果 。1  分 层 酸 化 管 柱 结 构分 层 酸 化 就 是 采 用 一 趟 管 柱 ,在 多 层 位 射 开层 段 的 油 井 ,采 用 一 次 酸 化 施 工 来 实 现 不 同 层 位不 同 的 施 工 参 数 和 酸 液 配 方 ,以 提 高 油 井 酸 化 效果 。 管 柱 结 构 是 分 层 酸 化 成 功 与 否 的 关 键 。分 层 酸 化 管 柱 根 据 油 藏 特 征 和 油 井 的 具 体 情况 而 定 。 主 要 由 油 管 、 水 力 锚 、 114封 隔器 、 定 压 分 流 滑 套 开 关 等 配 套 工 具 组 成 (见 图 1)。定 压 分 流 滑 套 开 关 是 针 对 不 同 层 位 实 现 不 同施 工 参 数 的 关 键 井 下 工 具 ,其 主 要 作 用 是 :在 确 保封 隔 器 坐 封 的 同 时 可 控 制 酸 液 进 入 预 定 井 段 。 其工 作 原 理 是 :施 工 中 当 从 油 管 内 投 入 钢 球 坐 于 底部 阀 的 球 座 上 时 ,泵 入 压 力 升 高 ,先 使 封 隔 器 坐封 ,然 后 继 续 憋 压 剪 断 销 钉 ,使 滑 套 下 行 ,推 动 阀和 护 罩 一 起 压 缩 弹 簧 ,分 流 阀 被 打 开 ,液 体 经 阀 孔流 出 ,进 入 油 层 。在 多 层 位 分 层 酸 化 时 ,一 般 是 至 下 而 上 依 次进 行 。 投 入 钢 球 从 小 到 大 ,依 次 打 开 分 流 阀 。 使用 方 法 是 :图 1  分 层 酸 化 管 柱 结 构 示 意 图3收 稿 日 期 : 2005 - 01 - 06作 者 简 介 :黄 一 汉 ( 1971— ) ,工 程 师 , 1993年 毕 业 于 西 安 石油 学 院 应 用 化 学 专 业 ,现 主 要 从 事 井 下 作 业 监 督 工 作 。 电话 : 0514 - 6741131,电 子 信 箱 : 1995o.,   (1)按 设 计 要 求 下 入 分 层 酸 化 管 柱 。(2)酸 化 :从 油 管 内 投 入 <15 球 ,加 液压 至 15M 压 3m 所 有 器 坐封 ,密 封 油 套 环 空 。 继 续 加 压 至 18~ 22 M 流 开 关 1被 打 开 ,酸 液 进 入 最 底 层 酸 化 ;酸 化 中 间层 和 最 上 层 时 ,依 次 投 入 <25<35 球 ,加 压 15~ 16M 压 力 可 调 ) ,分 流 开 关 2和 3分别 被 打 开 ,进 行 相 应 层 的 酸 化 。该 分 层 酸 化 管 柱 结 构 具 有 以 下 特 点 :(1)可 实 现 不 动 管 柱 一 次 酸 化 2~ 3层 ,满 足酸 化 工 序 的 反 洗 、 正 洗 和 替 酸 要 求 。(2)该 管 柱 可 与 管 柱 定 位 仪 配 套 使 用 ,实 现封 隔 器 的 准 确 定 位 坐 封 。(3)可 与 管 柱 锚 定 系 统 配 套 使 用 ,以 防 止 酸化 压 力 高 时 管 柱 蠕 动 造 成 的 密 封 失 效 。(4)该 管 柱 的 应 用 与 常 规 作 业 工 序 相 同 。2  多 级 多 段 酸 液 的 优 选在 分 层 酸 化 中 ,除 各 层 段 岩 石 物 化 性 质 有 所不 同 外 ,其 酸 液 所 用 总 量 与 施 工 时 间 均 远 大 于 常规 酸 化 ,给 各 层 残 酸 返 排 时 间 带 来 较 大 的 差 异 ,因此 对 各 层 段 的 酸 液 配 方 提 出 了 严 格 的 要 求 。 下 层残 酸 滞 留 时 间 相 对 较 长 ,酸 液 应 以 缓 速 酸 为 主 ,并要 求 富 含 助 排 剂 ;上 层 酸 岩 反 应 速 度 要 求 相 对 较快 ,可 采 用 常 规 酸 液 。 在 改 变 酸 液 配 方 的 同 时 ,调整 施 工 参 数 也 是 重 要 的 一 环 ,做 到 前 后 照 应 。缓 速 酸 选 用 了 地 层 激 活 非 活 性 硝 酸 粉 末 液X 1和 油 层 解 堵 剂 。 蚀 能力 与 1相 当 ,反 应 速 度 快 于 非 活 性 硝 酸 粉末 液 ,慢 于 盐 酸 和 土 酸 ,具 有 缓 蚀 、 络 合 及 稳 定 粘土 的 作 用 。 以 1 z 3. 5清 水 配 制 ,适 于酸 化 中 、 上 层 段 应 用 。 室 内 试 验 数 据 见 表 1, 2, 3。表 1  酸 岩 反 应 速 度 测 定配 方溶 蚀 率, %时 间/ h 0. 5 1. 0 1. 5 2 4 6 1215% 6. 35 16. 88 17. 01 17. 3512% 1. 5% 5. 13 27. 44 27. 51 28. 14缓 速 酸 4. 51 18. 29 21. 15 26. 98 28. 31 29. 03地 层 激 活 硝 酸 8. 57 13. 30 17. 80 21. 32 24. 79 27. 41 27. 94注 :试 验 数 据 为 韦 2 - 1井 岩 心 在 常 压 、 60℃ 条 件 下 测 得 。表 2  韦 2 - 1井 岩 心 流 动 试 验 结 果序 号 配     方 酸 前 渗 透 率 /10 - 3μ m 2酸 后 渗 透 率 /10 - 3μ m 2渗 透 率 增长 倍 数1 15% . 24 14. 29 1. 9742 12% 1. 5% . 25 31. 71 3. 8433 地 层 激 活 硝 酸 8. 40 35. 09 4. 1774 2O =1z 3. 5 9. 41 44. 84 4. 767注 :常 温 、 常 压 、 韦 2 - 1井 岩 心 。表 3  腐 蚀 评 价 试 验序 号 主 体 酸 配 方 失 重 / g 腐 蚀 率 / (g / h· 1 15% HC l + 1% B - 25 7. 2 × 10 - 3 0. 642 12%1. 5%1%B - 125 9. 7 × 10 - 3 0. 873 z 1z 3. 5 2. 7 × 10 - 3 0. 244 地 层 激 活 硝 酸 1. 1 × 10 - 2 0. 99注 :钢 片 表 面 积 为 28. 0 ,试 验 时 间 4h,温 度 60℃ 。3  现 场 应 用 实 例3. 1  韦 2 - 27井韦 2 - 27井 基 础 数 据 见 表 4。 该 井 采 油 强 度低 ,产 量 低 , 注 水 不 见 效 。 为 提 高 单 井 产 能 , 2003年 6月 按 要 求 对 E1 5, 6、 E1 9, 10、 E1 3, 14号 层分 别 进 行 酸 化 ,改 造 低 渗 储 层 ,解 除 井 筒 附 近 污 染 。图 2  韦 2 - 27井 酸 化 施 工 管 柱·55·第 10卷 第 2期                 黄 一 汉 等 . 分 层 酸 化 工 艺 技 术 在 韦 庄 油 田 的 应 用            © 1995o.,   图 2为 韦 2 - 27井 分 层 酸 化 管 柱 结 构 图 ,分 三层 段 进 行 酸 化 。 图 3是 韦 2 - 27井 分 层 酸 化 施 工压 力 变 化 曲 线 。 从 施 工 压 力 曲 线 可 以 看 出 ,分 层 酸化 取 得 明 显 效 果 。 第 一 次 投 球 后 ,压 力 迅 速 上 升 至22M 一 级 滑 套 分 流 阀 被 打 开 ,在 7M 下 酸 液 开 始 进 入 最 下 一 级 的 13, 14号 酸 化 层 ,其 后压 力 缓 慢 上 升 至 10M 投 入 第 二 只 球 ,最 下 一 级酸 化 层 被 关 闭 ,压 力 从 10M 至 16M 二级 滑 套 分 流 阀 被 打 开 ,酸 液 进 入 第 二 酸 化 层 ,酸 化压 力 稳 定 在 12M 投 下 第 三 只 球 后 ,第 二 酸 化 层已 被 关 闭 ,施 工 压 力 又 上 升 到 16M 开 第 三 级滑 套 分 流 阀 开 关 ,酸 压 6M 可 进 入 最 上 部 酸化 ,最 后 在 7. 5M 酸 化 施 工 。 三 级 分 流 开 关都 在 设 计 的 压 力 范 围 内 顺 利 打 开 ,而 三 个 层 的 进 酸压 力 却 相 差 较 大 ,说 明 各 层 吸 酸 启 动 压 力 差 异 较大 ,最 高 为 12M 低 为 6M 酸 启 动 压 差 为6M 此 也 验 证 了 分 层 酸 化 的 必 要 性 。 韦 2 - 7井 酸 化 前 后 产 液 量 对 比 见 图 4。表 4  韦 2 - 27井 基 础 数 据 表层 位 序 号 井 段 /m 厚 度 /m 含 油 饱 和 度 , % 岩 性 分 层E1 5√6√71 637. 4~ 1 638. 61 641. 4~ 1 648. 81 651. 0~ 1 653. 01. 27. 42. 031. 546. 3干油干ⅢE1 8 1 653. 6~ 1 654. 8 1. 2 干9√ 1 657. 4~ 1 662. 6 5. 2 59. 1 油 Ⅱ10√ 1 663. 6~ 1 669. 2 5. 6 54. 4 油11 1 669. 6~ 1 670. 8 1. 2 未 射12 1 671. 4~ 1 672. 4 1. 0 未 射13√ 1 674. 0~ 1 683. 2 9. 2 39. 2 油 Ⅰ14√ 1 684. 4~ 1 688. 2 3. 8 20. 3 油15 1 690. 0~ 1 691. 2 1. 2E1 16 1 717. 6~ 1 720. 0 2. 4 水 层17 1 724. 0~ 1 727. 8 3. 8 未 射图 3  韦 2 - 27井 分 层 酸 化 施 工 中 压 力 变 化 情 况图 4  韦 2 - 27井 酸 化 前 后 产 液 对 比3. 2  韦 2 - 22井韦 2 - 22井 基 础 数 据 见 表 5。 资 料表 明 ,该 井 底 水 锥 进 造 成 E1 8~ 10号 层 水 淹 ,边水 推 进 造 成 E1 3~ 4号 层 弱 水 淹 ,其 他 层 动 用 较差 。 因 此 ,对 该 井 酸 化 必 须 临 时 封 堵 E1 , 4 8~ 12号 水 淹 层 ,保 留 中 间 3, 4号 弱 水 淹 层 ,分 层 酸 化E1 2和 E1 6, 7号 弱 动 用 层 。 即 酸 上 下 、 留 中间 、 卡 底 边 。该 井 丢 手 卡 封 薄 夹 层 厚 度 仅 为 1. 6m ,为 保 证卡 堵 水 的 准 确 ,同 时 采 用 了 磁 定 位 技 术 和 油 管 锚定 技 术 。 经 过 精 心 设 计 和 精 细 施 工 ,初 期 日 产 油由 酸 前 的 5. 5 至 11. 4 t,含 水 由 50%降 至5% ,达 到 了 明 显 的 增 油 降 水 酸 化 效 果 。4  实 施 效 果细 分 层 酸 化 技 术 先 后 在 韦 庄 油 田 的 韦 2 - 1、韦 2 - 2、 韦 2 - 22、 韦 2 - 23、 韦 2 - 27和 韦 2 - 29油 井 实 施 ,并 取 得 了 良 好 的 增 油 效 果 (见 表 6)。·65·                 小 型 油 气 藏                                         2005年© 1995o.,   韦 2 - 22井 油 层 基 础 数 据 表层 号 井     段 /m 厚 度 /m 岩 性 分 层 酸 化1 1 515. 5~ 1 516. 4 0. 9 干 层 干 层2 1 518. 9~ 1 521. 3 2. 4 油 层 油 层 酸 化3 1 526. 0~ 1 534. 4 8. 4 油 层 弱 水 淹 层 保 护4 1 536. 7~ 1 538. 9 2. 2 油 层 弱 水 淹 层5 1 543. 0~ 1 544. 1 1. 1 干 层 差 油 层6 1 547. 0~ 1 550. 2 3. 2 油 层 油 层 酸 化7 1 551. 8~ 1 553. 9 2. 1 油 层 油 层7′ 1 555. 3~ 1 555. 9 0. 6 油 层 差 油 层8 1 557. 5~ 1 562. 4 4. 8 油 层 中 水 淹 层 卡 堵9 1 568. 0~ 1 562. 4 12. 0 油 层 中 强 水 淹 层10 1 581. 0~ 1 587. 8 6. 8 油 层 中 水 淹 层表 6  韦 2断 块 分 层 酸 化 效 果 统 计井 号 施 工 日 期日 产 液 / t 日 产 油 / t 含 水 , %酸 前 酸 后 酸 前 酸 后 酸 前 酸 后韦 2 - 1 2002 - 12 5. 7 13 5. 7 13 0 0韦 2 - 29 2003 - 04 8. 5 16. 6 7. 1 15 16. 5 9. 6韦 2 - 27 2003 - 06 8. 8 11. 9 4. 5 9. 6 6. 3 19. 8韦 2 - 2 2003 - 07 6. 5 10. 1 5. 7 8. 3 12. 3 17. 8韦 2 - 22 2003 - 11 10. 1 7. 1 5. 5 11. 4 50 5韦 2 - 23 2004 - 02 5. 6 6. 7 4. 8 5. 8 14. 3 12. 9当 年 累 计 增 油 3 648. 5 t。 目 前 日 增 油 18. 5 t,并 继 续 有 效 。5  结 论通 过 以 上 应 用 ,可 以 得 到 如 下 结 论 :(1)分 层 酸 化 技 术 适 合 夹 层 薄 、 油 层 多 、 底 水活 跃 的 韦 庄 油 田 ,通 过 针 对 性 地 改 造 不 出 力 层 段 ,提 高 了 全 井 段 的 开 发 效 果 。(2)分 层 技 术 是 油 层 细 探 评 价 和 分 层 改 造 的有 效 方 法 ,不 仅 适 用 于 油 井 细 分 酸 化 ,也 适 用 于 油井 定 向 化 学 选 择 性 堵 水 ,以 及 注 水 井 分 层 解 堵 增注 和 选 择 性 调 剖 ,解 决 相 关 生 产 难 题 。(3)分 层 酸 化 2003年 在 韦 庄 油 田 应 用 后 ,2004年 在 卞 13 - 3、 崔 12等 油 井 也 取 得 了 较 好 的效 果 。参 考 资 料 :1  石 步 乾 ,李 家 明 ,张 宏 禄 等 . 多 层 酸 化 工 艺 研 究 及 应 用 . 石 油钻 采 工 艺 , 2004 (3) : 64~ 672  张 士 莆 . 滑 套 使 用 中 若 干 问 题 的 探 讨 . 钻 采 工 艺 , 2003 ( 1) : 21~ 24(编 辑   谢   葵 )促 进 科 技 进 步 与 石 油 石 化 产 业 发 展 专 家 论 坛 在 无 锡 举 办为 了 深 入 探 讨 和 科 学 引 导 石 油 、 石 化 技 术 的 发 展 方 向 , 5月 25至 27日 ,由 中 国 科 协 主 办 ,中 国 石 油学 会 承 办 的 “ 促 进 科 技 进 步 与 石 油 石 化 产 业 发 展 专 家 论 坛 ” 在 无 锡 市 举 行 。 中 国 工 程 院 院 士 邱 中 建 做了 《 中 国 油 气 资 源 可 持 续 发 展 的 分 析 》 报 告 ;中 国 石 油 勘 探 开 发 研 究 院 原 院 长 沈 平 平 做 了 《 利 用 工 业 排放 废 气 改 善 油 田 开 发 效 果 》 的 报 告 ;三 大 石 油 公 司 科 技 发 展 部 主 任 分 别 做 了 精 彩 发 言 ;江 苏 油 田 代 表 参加 了 会 议 。(王 岸 辉 )·75·第 10卷 第 2期                 黄 一 汉 等 . 分 层 酸 化 工 艺 技 术 在 韦 庄 油 田 的 应 用            © 1995o., a yd 005          · Ⅲ ·To of , to p 3 J i, D r e i 5 ia l ta Sm a yd 25, 2005: 47- 49W is It of of is m m A M en ta of in of en Sm 25, 2005: 50 - 53as to to of it is to So is in u, of te ac id iz e o Sm 25, 2005: 54 - 57 p p D D en t Z - 1 t. Sm a 25, 2005: 58 - 60z -1 p as as p p L A t ma in ly up of Sm 25, 2005: 61- 63of as , a of p is up of it is be in p of A is p D a i W i W t s of se ic in en Sm 25, 2005: 64 - 67© 1995o.,
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