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        油田示蹤劑分層施工藥劑篩選及工藝設(shè)計(jì)

        2021-08-17 05:41:38陳巖黃佳中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司天津300452
        化工管理 2021年20期
        關(guān)鍵詞:段塞層位示蹤劑

        陳巖,黃佳(中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司,天津 300452)

        0 引言

        蓬萊19-3油田B05井為渤海油田空心集成注水管柱結(jié)構(gòu),下入三個(gè)注水工作筒及其配水器,分6段防砂,一注兩采,注采比0.97,斷層發(fā)育。在一次修井過程中,出現(xiàn)壓井困難,臨近3口注水井全部關(guān)停的情況,后壓力緩慢下降,受斷層分割B05井與鄰井連通關(guān)系認(rèn)識(shí)不清。生產(chǎn)井A03ST3隨鉆測(cè)壓顯示L82超壓1.78 MPa,當(dāng)時(shí)該斷塊并沒有注水井投注,分析此超壓可能來自B05井。B07原井眼生產(chǎn)井2011年見水,動(dòng)態(tài)認(rèn)識(shí)不明。綜上,需要對(duì)B05井組進(jìn)行分層示蹤劑測(cè)試,落實(shí)井組注采連通狀況以及動(dòng)態(tài)認(rèn)識(shí),為驗(yàn)證區(qū)內(nèi)斷層提供依據(jù)。

        1 井組概況及生產(chǎn)情況

        1.1 層位及注水情況

        B05井分六段注水,第一防砂段對(duì)應(yīng)層位L20~L44,水嘴關(guān)閉,停注;第二防砂段對(duì)應(yīng)層位L50;第三防砂段對(duì)應(yīng)層位L54~L58;第四防砂段對(duì)應(yīng)層位L62~L64;第五防砂段對(duì)應(yīng)層位L70~L76;第六防砂段對(duì)應(yīng)層位L82~L96。整井目標(biāo)日注水量為6600BWPD,實(shí)際日注水量為4869BWPD,其中第三防砂段L54~L58為主要吸水層位。B05井對(duì)應(yīng)的受益井共9口,其一線井4口,二線井5口,產(chǎn)水在64%~93%之間。

        1.2 施工地質(zhì)要求

        (1)對(duì)B05井第三、四、六防砂段分別注入三種不同類型的示蹤劑,注入后監(jiān)測(cè)周圍一線井及二線井的示蹤劑產(chǎn)出情況;(2)根據(jù)油田儲(chǔ)層性質(zhì)和流體物性,優(yōu)選出適合的示蹤劑,以確保監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性;(3)合理設(shè)計(jì)示蹤劑用量及注入?yún)?shù),保證示蹤劑有效產(chǎn)出;(4)作業(yè)過程中防止儲(chǔ)層污染;(5)及時(shí)反饋見劑信息,以指導(dǎo)后續(xù)取樣井調(diào)整;(6)及時(shí)提交檢測(cè)及示蹤劑解釋報(bào)告。

        2 目標(biāo)示蹤劑篩選

        2.1 篩選原則

        (1)示蹤劑在待注層的巖石和地層水中的含量極少;(2)化學(xué)穩(wěn)定,生物穩(wěn)定,不與待注層巖石及流體發(fā)生化學(xué)反應(yīng);(3)待注層巖石對(duì)示蹤劑的吸附?。?4)分析方法簡(jiǎn)單可靠,靈敏度高;(5)無毒、安全;(6)同時(shí)使用幾種示蹤劑,要求示蹤劑彼此無反應(yīng),取樣分析時(shí),彼此無干擾。

        2.2 篩選試驗(yàn)

        結(jié)合井組示蹤劑篩選原則,本次實(shí)驗(yàn)主要考察B05井組受益井的本底濃度,并開展相應(yīng)實(shí)驗(yàn),避免示蹤劑干擾,保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的合理性及準(zhǔn)確性。

        2.2.1 本底濃度測(cè)定

        由于氟苯甲酸為人工合成物質(zhì),其在各油田水樣中,均無本底(之前施工過除外)。符合示蹤劑篩選中要求本底濃度低的原則[1]。

        2.2.2 地層配伍性實(shí)驗(yàn)

        檢驗(yàn)PL19-3注入水與所選示蹤劑混合后是否產(chǎn)生沉淀或其他化學(xué)變化,以之前應(yīng)用過此類示蹤劑的油田實(shí)驗(yàn)結(jié)果為例,2-FBA,2,6-FBA,2,3,4,5-FBA三種示蹤劑與地層水配伍性良好,72 h后三種溶液依舊清澈透明。

        2.3 篩選結(jié)論

        參照實(shí)驗(yàn)結(jié)果,綜合考慮B05井組所選示蹤劑及藥劑成本,確定PL19-3油田B05井組目標(biāo)示蹤劑為2-FBA,2,6-FBA,2,3,4,5-FBA。

        3 示蹤劑工藝方案設(shè)計(jì)

        3.1 工藝設(shè)計(jì)思路

        (1)為保障措施成功率,用量設(shè)計(jì)時(shí),采用最大稀釋體積法進(jìn)行計(jì)算,同時(shí)考慮井網(wǎng)外及井筒內(nèi)的稀釋作用及吸附作用等;(2)注入示蹤劑過程中,保持注入井正常的注入速度和注入壓力;(3)為保障示蹤劑見劑,結(jié)合井距及注入量,合理設(shè)計(jì)示蹤劑段塞大??;(4)合理設(shè)計(jì)清洗段塞,防止作業(yè)過程中發(fā)生示蹤劑對(duì)非目標(biāo)層的污染;(5)結(jié)合各井的含水情況,設(shè)計(jì)示蹤劑取樣方案。

        3.2 示蹤劑用量設(shè)計(jì)

        3.2.1 用量設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算

        示蹤劑用量設(shè)計(jì),考慮井網(wǎng)外及井筒內(nèi)的稀釋作用及吸附作用,采用最大稀釋體積法進(jìn)行計(jì)算:

        (1)保障系數(shù)μ。保障系數(shù)的選取主要考慮示蹤劑的有效產(chǎn)出、地層吸附、井筒內(nèi)及井網(wǎng)外稀釋作用等。

        (2)最低檢測(cè)限MDL。微量物質(zhì)示蹤劑取本底濃度,氟苯甲酸示蹤劑取儀器最低檢測(cè)限。

        2-FBA為0.4 μg/L,2,6-FBA為0.1 μg/L,2,3,4,5-FBA為0.05 μg/L。

        (3)水體體積V

        其中井距R、層厚h、孔隙度φ,取B05井各層位相對(duì)于各監(jiān)測(cè)井的平均值。示蹤劑施工期間地層平均含水飽和度Sw取70%。各層水體計(jì)算結(jié)果如表1所示。

        表1 各層水體計(jì)算結(jié)果

        3.2.2 用量設(shè)計(jì)結(jié)果

        保障系數(shù)μ=檢測(cè)校正系數(shù)100×井筒內(nèi)稀釋系數(shù)×井網(wǎng)外稀釋系數(shù)/吸附系數(shù)0.85。

        (1)保證示蹤劑完全稀釋在水體中,仍為最低檢測(cè)濃度的100倍;(2)井網(wǎng)外稀釋系數(shù)=B05井組日產(chǎn)水量/日注水量;(3)根據(jù)B05井PLT測(cè)試結(jié)果,井筒內(nèi)稀釋系數(shù)=B05井注水量/各目標(biāo)層吸水量[2];(4)考慮到示蹤劑在地層中存在吸附。示蹤劑用量設(shè)計(jì)結(jié)果如表2所示。

        表2 B05井示蹤劑用量設(shè)計(jì)結(jié)果

        3.3 注入?yún)?shù)設(shè)計(jì)

        3.3.1 注入速度與壓力

        為保證示蹤劑能夠準(zhǔn)確反映注水情況,其注入量盡量與注水速度保持一致,即B05井第三防砂段注入速度為11.7 m3/h,第四防砂段注入速度為3.7 m3/h,第六防砂段注入速度為2.9 m3/h。結(jié)合各井的注入壓力,控制示蹤劑注入壓力小于10 MPa。

        3.3.2 注入時(shí)間

        由于部分油井與注水井井距小于300 m,且含水率較高部分井大于80%,存在見劑較快的可能,按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,該類井組示蹤劑注入時(shí)間應(yīng)大于12 h。

        3.3.3 注入段塞設(shè)計(jì)

        向每個(gè)防砂層段擠入對(duì)應(yīng)的示蹤劑后,注入頂替水進(jìn)行段塞,通過清洗液(注入水)清洗配液罐、注劑流程,避免污染,注入量10 m3,速度與示蹤劑保持一致。

        3.4 注入程序

        (1) B05井停注水,鋼絲作業(yè)關(guān)閉第二、三、四、五防砂段對(duì)應(yīng)的配水器水嘴;(2)連接示蹤劑注入管線,試壓10 MPa×10 min,向第六防砂段注入示蹤劑2,6-FBA共35 m3,保證示蹤劑充分溶解,注入排量2.9 m3/h,注入時(shí)間12 h;(3)注入頂替水10 m3,工作液注入過程中檢測(cè)流量和壓力參數(shù);(4)鋼絲作業(yè)對(duì)第四、第三防砂段依次換層,分別以3.7 m3/h排量注入示蹤劑2,3,4,5-FBA共44 m3至第四防砂段;11.7 m3/h排量注入示蹤劑2-FBA共140 m3至第三防砂段,注入時(shí)間均為12 h,后頂替段塞10 m3;(5)拆卸注劑管線,鋼絲作業(yè)打開各防砂段配水器水嘴,恢復(fù)原井注水狀態(tài)。

        3.5 樣品采集及檢測(cè)

        (1)投加示蹤劑前3天,每天測(cè)各監(jiān)測(cè)井的示蹤劑本底濃度一次;(2)開始注入示蹤劑溶液起一周內(nèi),每天在各監(jiān)測(cè)油井取水樣兩次,進(jìn)行油水分離,將水樣標(biāo)注貯存后及時(shí)返回陸地實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè);(3)一周后,降低取樣頻率,每天取樣一次,取樣瓶做好標(biāo)記;(4)若產(chǎn)出液現(xiàn)場(chǎng)脫水困難,將產(chǎn)出液標(biāo)注貯存后返回陸地實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行脫水檢測(cè);(5)根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù),繪制示蹤劑產(chǎn)出曲線。示蹤劑產(chǎn)出曲線上峰值回到本底濃度時(shí),即可停止取樣檢測(cè)[3];(7)此次監(jiān)測(cè)周期設(shè)計(jì)為4~5個(gè)月。

        4 結(jié)語

        (1)嚴(yán)格按照篩選原則,參考海上油田化學(xué)示蹤劑注入及檢測(cè)規(guī)范及水驅(qū)油田井間示蹤技術(shù)規(guī)范進(jìn)行篩選試驗(yàn);(2)針對(duì)目標(biāo)井組示蹤劑監(jiān)測(cè)目的及整體工藝設(shè)計(jì)思路,搜集油藏?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行藥劑用量設(shè)計(jì),同時(shí)進(jìn)行注入速度、壓力、時(shí)間、段塞等參數(shù)設(shè)計(jì);(3)根據(jù)測(cè)試要求,確定取樣頻率,進(jìn)行井口取樣,脫水過濾,進(jìn)行標(biāo)注儲(chǔ)存,通過平行樣檢測(cè)、備樣檢測(cè)、盲樣檢測(cè)等質(zhì)控手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢測(cè);(4)對(duì)于示蹤劑分層施工,需要保證管柱結(jié)構(gòu)各防砂段隔離且密封良好,以及鋼絲作業(yè)換層的準(zhǔn)確性。

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