陳世文
摘 要:以深入研究注水欠注的原因?yàn)榛A(chǔ),制定出具有針對(duì)性的治理措施,從而對(duì)注水效率進(jìn)行大幅提高。對(duì)于調(diào)配困難和層間差異大而產(chǎn)生的欠注層,主要運(yùn)用調(diào)剖堵水和重分層的方法來解決;對(duì)于滲透率差異和油層物質(zhì)性產(chǎn)生的欠注層,主要是運(yùn)用酸化降壓同時(shí)輔以單井增壓的方法來解決;對(duì)于因?yàn)楹笃诙氯a(chǎn)生的欠注層,由于堵塞類型的不同,從而分別采用緩硝酸酸化和常規(guī)酸化等一些化學(xué)解堵工藝以及水力壓裂等一些物理解堵方法來解決。
關(guān)鍵詞:注水井;調(diào)剖堵水;酸化;水利壓裂;
一、調(diào)剖
調(diào)剖由于有了高滲透層的封堵對(duì)注入壓力進(jìn)行了提高,從而對(duì)采收率進(jìn)行了提高。由于提高了水的注入壓力,所以水可以很容易進(jìn)入到高含油飽和度的低、中兩個(gè)滲透層,對(duì)波及系數(shù)進(jìn)行提高,從而導(dǎo)致了采收率的大幅提高。
堵劑能夠進(jìn)入到含油飽和度很低的高滲透層中,由于堵劑比水具有更低的流度,所以堵劑相對(duì)于水而言具有更好的流度比。因此當(dāng)高滲透層中有油時(shí),堵劑就可以將這些油帶出,從而防止其留在封堵區(qū)域中。所以,調(diào)剖并不會(huì)使油大量地堵在底層而導(dǎo)致無法采出。
二、壓裂增注
壓裂是注水井是增注的主要措施之一。其工作原理為通過放置于地面的高壓泵組把高粘液體在遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過地層的吸收量的范圍的情況在注入到井中,使其在井底形成高壓,一旦井壁附近的地應(yīng)力以及地層巖石的抗張強(qiáng)度小于這個(gè)壓力時(shí),井壁附近的地層區(qū)域就會(huì)產(chǎn)生一定的裂縫;接著向井內(nèi)注入含有支撐劑的攜砂液,當(dāng)裂縫不斷增加并擴(kuò)大時(shí),支撐劑就會(huì)填入到裂縫中,當(dāng)井關(guān)閉后,支撐劑就喝裂縫閉合,這樣在井壁周圍的地層中就會(huì)產(chǎn)生具有幾何形狀以及具有較高疏導(dǎo)能力的填沙裂縫,從而能夠達(dá)到增注的效果。
產(chǎn)生的裂縫可以起到降低井底附近地層中流體的滲流阻力的作用,而且可以對(duì)流體具有的滲流狀態(tài)進(jìn)行改變,將之前的徑向流動(dòng)轉(zhuǎn)化為流層在裂縫中近似的單向流動(dòng),裂縫和井筒之間的單向流動(dòng),把徑向節(jié)流導(dǎo)致的損失減少到最低從而提高了能量的利用率,所以就能夠在很大程度上提高注水井中的注水量。
(1)普通壓裂
普通壓裂只對(duì)吸水系數(shù)低而且注水壓力高的嚴(yán)重污染層和低滲透層產(chǎn)生作用,但是在目的層中一般都會(huì)用到封隔器進(jìn)行卡開。其壓裂規(guī)模(即施工參數(shù))應(yīng)當(dāng)根據(jù)需要,經(jīng)過設(shè)計(jì)計(jì)算來確定。
(2)多裂縫壓裂
通過多裂縫壓裂的運(yùn)用可以將多油層層間差異大、層內(nèi)巖性差異較大或油層較厚等層次間形成多層增注,從而對(duì)層間的關(guān)系進(jìn)行改善。
若注水井并沒有射孔,就可以運(yùn)用限流法壓裂的方法達(dá)到多層完井增注的效果。如果注水井已經(jīng)射孔,就可以運(yùn)用投暫堵劑來達(dá)到多層改造的效果。工藝過程跟油井裂縫壓裂比較接近,不同的是用的暫堵劑不一樣,不過必須要能夠溶解到水中(當(dāng)然是在壓裂完后一定時(shí)間內(nèi)才能溶解)。
三、酸化增注
(1)酸化原理
注水井堵塞的主要原因是回注污水水質(zhì)造成的地層傷害。注入水的水質(zhì)情況對(duì)于地層傷害起著決定性的作用。堵塞物一般有機(jī)械雜質(zhì),有機(jī)物和細(xì)菌,除此之外,結(jié)垢也會(huì)造成堵塞。
土酸是由鹽酸、氫氟酸和水的混合物組成的。除氫氟酸、鹽酸、水混合物外,還應(yīng)當(dāng)加入根據(jù)井溫選擇合適的緩蝕劑,以防止對(duì)地面設(shè)備和井下管柱、井深(主要是套管、采油樹等)的腐蝕。
鹽酸與地層中的碳酸鹽巖膠結(jié)物(方解石、白云巖、菱鐵石以及部分綠泥石等礦物)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),使得地層中含有的粘土礦物被分離出來與氫氟酸進(jìn)行相關(guān)的選擇反應(yīng)。然而,鹽酸在與地層中的物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一定的膠狀沉淀。所以,鹽酸存在于砂巖油層中的時(shí)間有限。
鋁硅酸鹽與氫氟酸存在的反應(yīng)一共分為三次,分別為:第一次是由鋁硅酸鹽同氫氟酸進(jìn)行反應(yīng),這一次反應(yīng)能夠起到對(duì)粘土的傷害進(jìn)行消除并且提到地層相對(duì)滲透率的作用;第二次反應(yīng)能夠形成一定的硅凝膠沉淀附著在粘土礦物表面,而且地層中存在的k+、na+等離子與氟硅酸進(jìn)行反應(yīng)形成相應(yīng)的氟硅酸沉淀;第三次反應(yīng)是硅酸在反應(yīng)完全之后產(chǎn)生了硅酸凝膠沉淀,而鋁硅酸鹽與氟鋁化物進(jìn)行反應(yīng),這個(gè)反應(yīng)可以繼續(xù)降低地層中的酸濃度,直到ph在3.5-5這個(gè)范圍時(shí),反應(yīng)就會(huì)停止。
(2)任意層酸化壓裂管柱
常規(guī)多油層全井酸化壓裂只能對(duì)其中的某一薄弱層進(jìn)行改造,而其它大多數(shù)層位并未得到改善,往往是得到處理的層位并不完全是設(shè)計(jì)層位,因此全井酸化壓裂改造的效果受到很大的影響,這需再對(duì)其它層位進(jìn)行重新施工,增加了施工難度,耗費(fèi)大量的人力物力。
現(xiàn)在,我過的大部分油井都進(jìn)行過一次或者多次的酸化壓裂改造,由于油井進(jìn)行了酸化改造,所以油層也相應(yīng)地得到了相關(guān)的酸化改造,由于存在沒有進(jìn)行改造的油層,而這一部分油層是可以利用的,所以,就應(yīng)該針對(duì)這一油層進(jìn)行相關(guān)的酸化壓裂。也就是當(dāng)其中的一個(gè)油層收到改造時(shí),其他油層并沒有受到其影響??梢酝ㄟ^使用任意層酸化壓裂工藝管柱設(shè)備來解決這個(gè)問題。
根據(jù)設(shè)計(jì)說明連接管線,循環(huán)泵,替液(該管柱正反頂替均可)。先將求投放到坐封求座處,在油管的坐封封隔器中具有15mpa的壓力,繼續(xù)使得壓力增加到20mpa然后把定壓噴砂器打開,之后便是根據(jù)酸化壓裂設(shè)計(jì)的要求對(duì)選定層進(jìn)行相關(guān)的酸化壓裂施工。當(dāng)施工結(jié)束后,通過相關(guān)的套管將洗井液注入到井中,對(duì)井中進(jìn)行清洗,基本就是通過沖砂或者是排酸的方法進(jìn)行清洗。然后運(yùn)用一定的撞擊桿將平衡閥打開,連通管柱內(nèi)外,并且使其達(dá)到平衡,以便時(shí)封隔器解封從而能夠順利地將施工管柱起出。