方國印,王震,張博 (中海油田服務(wù)股份有限公司油田生產(chǎn)事業(yè)部,河北 燕郊 065201)
印尼SES區(qū)塊位于南蘇門答臘海上油氣區(qū)。南蘇門答臘盆地中間被蒂加普盧隆起分隔,東南部以楠榜隆起為界,面積7.8×104km2。研究區(qū)位于SES區(qū)塊中部,主要含油層系為UBR、LBR碳酸鹽巖儲(chǔ)層。該油田由于開采時(shí)間較長、儲(chǔ)量規(guī)模小、地質(zhì)條件復(fù)雜、油井產(chǎn)能較差,近些年來油田遞減率居高不下。針對這種情況,如何合理開發(fā)油氣田,提高低產(chǎn)低效井產(chǎn)能成為目前擺在油田開發(fā)管理者面前的一道難題。為此,筆者根據(jù)現(xiàn)場施工實(shí)踐即采用膠凝酸酸化壓裂 (酸壓)以及全程拌注氮?dú)?、壓前預(yù)處理等一些列工藝措施對SES區(qū)塊中部油田碳酸鹽巖儲(chǔ)層UBR組進(jìn)行了改造,效果十分明顯,有效的提高了油田采收率。
印尼SES區(qū)塊油氣一般產(chǎn)于漸新統(tǒng)至上新統(tǒng)的海侵砂巖和上部海退砂巖,個(gè)別為臺(tái)地碳酸鹽巖儲(chǔ)層。已發(fā)現(xiàn)油藏都是漸新世到早中新世沉積,河流相碎屑巖沉積占75%的儲(chǔ)量,另外大約25%的儲(chǔ)量為碳酸鹽巖沉積。主要盆地為Sunda盆地和Asri盆地,弧后前陸盆地,南北走向,不對稱半地塹,位于Sunda穩(wěn)定地盾和Java島活躍火山弧之間。其中研究區(qū)SES區(qū)塊中部位于Sunda盆地[1]。
研究區(qū)油氣藏成藏模式以 “自生自儲(chǔ)”為主,屬于構(gòu)造-巖性復(fù)合圈閉、薄層狀、低豐度、無邊(底)水碳酸鹽巖裂縫性未飽和油氣藏[2]。儲(chǔ)層埋深1219~1524m,屬于碳酸鹽巖臺(tái)地生物礁相;儲(chǔ)集空間由溶蝕孔洞、晶間孔和裂縫構(gòu)成,屬裂縫-孔隙 (洞)或孔隙 (洞)-裂縫型儲(chǔ)層;儲(chǔ)層物性隨地層變老、埋深增大而變差,孔隙度平均為15%,滲透率大多小于50mD。
研究區(qū)自20世紀(jì)90年代發(fā)現(xiàn)工業(yè)油流并投入開發(fā)以來已相繼鉆探了10余口井,獲得了一批具有中高產(chǎn)油井?,F(xiàn)有油井主要以機(jī)采電潛泵抽汲為主,油田自開發(fā)以來,一直采用枯竭式生產(chǎn)方式開采,直至近幾年才有少數(shù)油井轉(zhuǎn)注井開始注水開發(fā),但據(jù)觀測注水效果欠佳。目前油田已經(jīng)進(jìn)入了中后期開發(fā)階段,多數(shù)油井油層壓力持續(xù)降低,地層能量虧空,目前日產(chǎn)油100桶左右。研究區(qū)在生產(chǎn)的油井大部分綜合含水率普遍較低,平均在25.5%,個(gè)別油井綜合含水較高達(dá)80%以上。這樣的油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)特征反映了研究區(qū)邊底水能量較弱,經(jīng)過數(shù)十年開采多數(shù)油井并未水淹,含水、產(chǎn)液較為穩(wěn)定。
1)由于研究區(qū)主要含油層系為碳酸鹽巖儲(chǔ)層UBR、LBR組,儲(chǔ)層物性較差、基質(zhì)滲透率低、非均質(zhì)性較強(qiáng),裂縫是油氣儲(chǔ)集及滲流的主要通道。在油田開發(fā)初期油井產(chǎn)能較低并且一直利用油藏天然彈性能量開采。目前該油田大部分油井出現(xiàn)產(chǎn)液量不穩(wěn)定且呈下降趨勢,隨著井生產(chǎn)壓力的降低,導(dǎo)致部分井在生產(chǎn)時(shí)由于產(chǎn)液量太少經(jīng)常出現(xiàn)電泵欠載現(xiàn)象,增加了檢泵作業(yè)次數(shù),對研究區(qū)油氣產(chǎn)量產(chǎn)生較大影響。
2)根據(jù)井史記載,研究區(qū)生產(chǎn)井基本于20世紀(jì)80年代末陸續(xù)完鉆投入開發(fā)。在長達(dá)幾十年的生產(chǎn)歷史中,絕大多數(shù)油井做過酸化、小型酸壓、檢泵、除垢、修井等措施。而在作業(yè)過程中,由于采油平臺(tái)及其他客觀條件限制,完井液、修井液等各類入井液體質(zhì)量得不到有效控制,僅僅是利用海水過濾再簡單添加一些化學(xué)藥劑,因此入井液中存在大量懸浮顆粒且密度較大。隨著油井生產(chǎn)時(shí)間的推移及多次作業(yè),油氣層已經(jīng)受到了嚴(yán)重的污染,老井重復(fù)酸化作業(yè)效果差,加之油氣層基質(zhì)滲透率低、裂縫、溶蝕空洞等滲流通道被污染產(chǎn)生堵塞,從而導(dǎo)致研究區(qū)油井產(chǎn)液呈現(xiàn)逐漸下降最終成為 “躺井”。
針對印尼SES區(qū)塊中部碳酸鹽巖低滲透儲(chǔ)層開發(fā)現(xiàn)狀,通過大量室內(nèi)試驗(yàn)研究,最終決定采用膠凝酸壓裂酸化技術(shù)對研究區(qū)儲(chǔ)層進(jìn)行改造[3]。在大量試驗(yàn)基礎(chǔ)上,最終確定了研究區(qū)酸壓作業(yè)膠凝酸液體系CRACS-0220的配方:59.3%HCl+1.2%PA-COF2 (緩蝕劑)+2%PA-MU1 (互溶劑)+0.3%PA-CH3(黏土礦物穩(wěn)定劑)+1.5%PA-GL26R (膠凝酸)+4.0%PA-PA21(水基清蠟劑)+2.0%PA-FA (起泡劑)+12%PA-NTA (鐵穩(wěn)劑)+2.0%PA-PA-EH1(破乳劑)+5.7%清水。
液氮拌注酸壓是指在施工之前、施工過程及施工結(jié)束,全程將液氮伴隨著酸液連續(xù)注入井筒的酸壓配套工藝技術(shù)。在井筒中,液氮隨著溫度升高而變?yōu)闅怏w,形成穩(wěn)定泡沫以高壓水力作用和酸液的化學(xué)溶蝕作用于儲(chǔ)層,達(dá)到改造儲(chǔ)層的目的。值得指出的是,在施工之前注入大量液氮,這樣做的目的是將井筒及近井地帶地層水、修井液及原油壓入地層深處,將處理段的儲(chǔ)層充分裸露與酸液進(jìn)行完全反應(yīng),防止酸液與地層水或井筒中原油發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生二次沉淀。此外,因泡沫酸中的氣體有助排作用,泡沫酸酸化特別適用于低壓低滲排液困難的儲(chǔ)層改造,老井挖潛和低壓井的增產(chǎn)措施,也能有效解決排液難、水敏性儲(chǔ)層等特殊矛盾井的作業(yè)。泡沫酸中的氣泡可阻止H+向巖石表面的傳遞,降低酸巖反應(yīng)速度,泡沫酸酸化可獲得較大的酸液有效作用距離[4]。
印尼SES區(qū)塊中部碳酸鹽巖儲(chǔ)層結(jié)合儲(chǔ)層地質(zhì)特征,通過氮?dú)鈿怛?qū)+多級交替注入膠凝酸+轉(zhuǎn)向劑工藝并混注氮?dú)鈦磉M(jìn)行儲(chǔ)層改造,有利的降低了碳酸酸巖反應(yīng)速度和酸液的濾失。從而達(dá)到了長井段均勻改造、獲得較長的刻蝕裂縫和高導(dǎo)流能力的目的。此次酸壓施工工藝流程為:試壓→注氮?dú)鈿怛?qū)→高壓交替注入酸壓和轉(zhuǎn)向劑 (2~3級)并拌注氮?dú)狻^頂替液→氮?dú)夥蹬拧_井放噴。
2013年7月28日對研究區(qū)目前實(shí)施2口酸化壓裂井,通過對酸壓井施工參數(shù)及酸壓前后產(chǎn)量對比(見表1)來看,酸壓作業(yè)對油井增產(chǎn)效果十分顯著。
表1 印尼SES區(qū)塊中部酸壓井施工參數(shù)統(tǒng)計(jì)表
1)油田經(jīng)過數(shù)十年開發(fā),地層能量已經(jīng)嚴(yán)重虧空,油藏彈性能量及天然水驅(qū)能量較低,造成油井產(chǎn)能低下,下步應(yīng)著眼于增加注水井?dāng)?shù)量來保持油藏能量;同時(shí)進(jìn)行研究區(qū)地質(zhì)特征再認(rèn)識(shí),開展老井挖潛、選井選層、篩選出適合油田開發(fā)及增產(chǎn)的一套工藝手段。
2)針對印尼SES區(qū)塊中部碳酸鹽巖低滲透儲(chǔ)層,通過實(shí)驗(yàn)室研究篩選出膠凝酸酸液體系用于酸液作業(yè),該酸液體系具有水 (酸)溶解性好、耐高溫、低慮失性、穩(wěn)定性好等特征。
3)在施工過程中采用全程拌注氮?dú)?,酸液及轉(zhuǎn)向劑多級交替注入的工藝方式進(jìn)行作業(yè)。拌注氮?dú)饩哂忻黠@的降慮失、助排及均勻布酸的作用。事實(shí)證明,研究區(qū)實(shí)施的2口酸壓井效果十分明顯。這2口井酸壓作業(yè)的成功實(shí)施,為研究區(qū)其他井下步增產(chǎn)挖潛起到了指導(dǎo)作用。
[1]鐘大康,朱筱敏.Sunda盆地 (印尼)古近系Zelda段 (扇)三角洲沉積特征 [J].西安石油大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版),2007,22 (1):7-11.
[2]楊志彬,何祖榮,楊先利,等 .川北閬中-南部地區(qū)大安寨段油氣藏儲(chǔ)層酸壓改造技術(shù)及實(shí)踐 [J].中外能源,2010,15(5):50-52.
[3]張?zhí)?,盧云霄 .車西古潛山碳酸鹽巖儲(chǔ)層酸壓改造技術(shù) [J].鉆采工藝,2003,26(2):24-27.
[4]張慶云,蒙炯 .混氮?dú)馑峄瘔毫鸭夹g(shù)研究 [J].科技信息,2007 (33):359-360.