景宏濤 張 寶 曾 努 魏軍會 景宏勃 楊淑珍 涂志雄
(1.中國石油塔里木油田公司油氣工程研究院 新疆 庫爾勒 841000;2.中國石油吐哈油田公司井下技術(shù)作業(yè)公司,新疆 哈密 839000)
迪那2氣田是塔里木盆地庫車坳陷秋里塔格構(gòu)造帶上的一個超高壓復(fù)雜氣藏,原始地層壓力為106.22MPa,地層溫度為136.27℃;儲層巖性以粉砂巖、細(xì)砂巖為主,填隙物含量較高,占巖石總成分的10%以上;儲層巖石孔隙度為4.9%~8.97%、滲透率為0.09~1.11mD,屬低孔、低滲—特低滲儲層,非均質(zhì)性強[1]。該氣田自2009年6月投產(chǎn)以來,先后出現(xiàn)氣井油壓波動并持續(xù)下降、生產(chǎn)管柱堵塞等問題。截至2018年2月,氣田26口生產(chǎn)井中出現(xiàn)油壓波動、出砂等異常情況的井有21口,占總井?dāng)?shù)的84%,嚴(yán)重影響了氣井安全穩(wěn)定生產(chǎn),已成為影響氣田穩(wěn)產(chǎn)的一個主要問題。為此,開展了迪那2氣田高壓氣井井筒堵塞原因分析研究,明確了造成氣井井筒堵塞的原因和堵塞物類型,并提出了針對性解堵措施,有效地解決了制約氣田平穩(wěn)生產(chǎn)的問題。
迪那2氣田共有15口井生產(chǎn)過程中在井口取得堵塞物,化驗分析井口堵塞物主要以地層砂為主。堵塞物取樣化驗分析結(jié)果見表1。有3口井在修井和作業(yè)過程中從井筒中取到堵塞物,井筒堵塞物主要以垢(碳酸鈣、硅酸鹽、重晶石、鐵腐蝕物)為主。堵塞物取樣化驗分析結(jié)果見表1。
表1 井口堵塞物取樣化驗分析結(jié)果表
迪那2氣田儲層巖石石英含量為27%,長石含量為15%,巖屑含量為58%;儲層顆粒以線接觸為主,碳酸鹽膠結(jié)物發(fā)育,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%~15%,膠結(jié)物含量與儲層物性呈明顯負(fù)相關(guān);儲層物性較好,存在出砂可能性。
迪那2氣田鉆井過程中鉆井液漏失量大,且鉆井液為聚磺體系,用重晶石和鐵礦粉加重,鉆井液的返排會造成井筒堵塞。另外,多數(shù)井在目的層進(jìn)行過堵漏,堵漏材料(核桃殼、鋸末、蛭石等)用量大,逐漸返排也會造成井筒堵塞。迪那2氣田氣井均進(jìn)行過大型酸壓改造,大量未返排出的酸液會降低巖石強度,對出砂有一定影響[2]。部分井漏失工作液統(tǒng)計見表2。在完井方式上,迪那2氣田20口井采用打孔油管完井,打孔孔眼只有3mm,容易造成堵塞。
表2 部分井漏失工作液統(tǒng)計表 m3
通過迪那2氣田生產(chǎn)井生產(chǎn)壓差統(tǒng)計(圖1),生產(chǎn)壓差大的井出砂比例明顯高于生產(chǎn)壓差小的井。迪那2氣田的部分生產(chǎn)壓差小的井,出砂開始時間與氣井提產(chǎn)時間具有很好的對應(yīng)關(guān)系??梢?,生產(chǎn)壓差大是造成迪那2氣田生產(chǎn)井出砂的重要原因。井筒堵塞后產(chǎn)生頻繁、劇烈的壓力激動,又加劇地層出砂,加劇了井筒堵塞。
圖1 迪那2氣田單井生產(chǎn)壓差統(tǒng)計圖
針對油壓規(guī)律性波動的井,當(dāng)油壓下降后放大油嘴降低堵塞位置上部壓力,加大堵塞位置上下的壓差,緩解井筒堵塞。降壓解堵措施對井筒堵塞輕微的井有一定的效果。例如,迪那X井通過降壓解堵措施油壓和產(chǎn)量得到恢復(fù),但是很快油壓和產(chǎn)量又出現(xiàn)了波動,如圖2所示。
圖2 迪那X井生產(chǎn)曲線圖
從措施實施效果分析認(rèn)為降壓解堵利用壓差和氣量將井筒中的部分砂和堵塞物攜帶出,只能起到暫時疏通井筒的作用,而且降壓時間如果過長會增加井底的生產(chǎn)壓差,加劇地層出砂[3-4]。因此,不建議頻繁采用此方法。
迪那2氣田共有3口井實施了5次封隔器以下油管補孔作業(yè)。油管穿孔后,油壓產(chǎn)量明顯上升,解堵效果較好,但有效期較短(1個月到1年不等)。油管補孔前后效果對比見表3,迪那B井補孔前后生產(chǎn)曲線見圖3。
油管補孔措施總體特征為:穿孔段越長,解堵后油壓和產(chǎn)量恢復(fù)越好,穿孔后生產(chǎn)時間越長;生產(chǎn)一段時間后井筒又出現(xiàn)堵塞,油壓產(chǎn)量重新波動下降,不能維持長期生產(chǎn)。
針對迪那2氣田井筒堵塞物分析結(jié)果,研制了高效安全的解堵劑CA-5體系,在迪那A井中試驗,油壓由13.32MPa升至43.68MPa、日產(chǎn)油由13t升至32t、日產(chǎn)氣由151283m3升至383765m3,措施解堵效果明顯。但生產(chǎn)45d后油壓出現(xiàn)波動,迪那A井酸化后生產(chǎn)曲線見圖4。
分析認(rèn)為酸液對井筒中的垢類堵塞物進(jìn)行溶蝕,但井筒中仍然存在地層砂等堵塞物,所以生產(chǎn)一段時間后又會形成堵塞。
表3 油管穿孔作業(yè)前后對比表
圖3 迪那B井生產(chǎn)曲線圖
圖4 迪那A井酸化后生產(chǎn)曲線圖
迪那B井兩次補孔后生產(chǎn)一段時間均又出現(xiàn)堵塞,對該井進(jìn)行了連續(xù)油管疏通解堵,作業(yè)后油壓和產(chǎn)量相對平穩(wěn)(表4),大約260天后油壓又開始波動。
表4 迪那B井連續(xù)油管疏通作業(yè)前后對比表
從以上4種治理措施可以看出,迪那2氣田高壓氣井出砂不僅在篩管內(nèi)沉積,也在油套環(huán)空和套管內(nèi)沉積,堵塞井治理難度大,措施有效期短。解堵后效果不理想的主要原因有兩個方面:① 氣井配產(chǎn)高,地層持續(xù)出砂;② 解堵措施僅能解除油管通道的堵塞,不能清理到油套環(huán)空的堵塞物,很快會再次堆積堵塞[5]。
1)地層出砂是井筒堵塞的主要原因之一,可通過優(yōu)化單井配產(chǎn),降低生產(chǎn)壓差,減少地層出砂等措施降低井筒堵塞出現(xiàn)的概率。
2)采取“連續(xù)油管疏通+酸化”的組合措施對井筒內(nèi)和近井地層進(jìn)行清理,措施效果會更好,持續(xù)時間會更長。
3)針對出砂井,建議對其生產(chǎn)情況進(jìn)行跟蹤和監(jiān)控,定期加注解堵液,并跟蹤堵塞物變化新情況及時調(diào)整優(yōu)化解堵液配方。
[1]江同文,唐明龍,肖香姣,等.塔里木盆地迪那2氣田特低滲砂巖儲層應(yīng)力敏感性研究[J].沉積學(xué)報,2007,25(6):949-953.
[2]石夢陽,胡雪濤,黃健全,等.澀北二號氣田疏松砂巖出砂規(guī)律分析[J]. 油氣地球物理,2013,11(4):61-64.
[3]歐寶明,馮勝利,唐瑞鑫,等.澀北氣田防砂工藝技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]. 天然氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì),2017,11(4):14-17.
[4]胡素明,王好,肖香姣,等.迪那2氣田測射聯(lián)作完井工藝評價與優(yōu)化[J]. 鉆采工藝,2017,39(2):207-211.
[5]周鵬遙,楊向同,劉洪濤,等.連續(xù)管在塔里木油田高溫高壓深井復(fù)雜作業(yè)的應(yīng)用[J].鉆采工藝,2016,39(2):116-118.