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電磁流量計在江漢礦區套漏井的技術治理效果及認識

來源:www.zsdzk.cn作者:發表時間:2020-06-11

 [摘要]江漢礦區的套漏井一般采用下小套或者找漏擠堵方式治理,但無論采用哪一種方式,治理費用都相對較高,且部分井治理效果不理想。總結2016-2018年成功治理的套漏油井產能恢複情況,並從油井治理完第一次見油時間及油井治理後產能恢複率等方麵分析出套漏井治理成功後產能恢複的影響因素,為江漢礦區後續套漏井治理選井原則的製定提供理論依據。

 
       隨著油田開發時間的延長,套漏井不斷增加,給油田後續開發調整帶來了難題。在2016年前江漢礦區的找堵漏技術一直以“封隔器找漏,水泥漿擠堵”為主導,存在著一些弊端。2017年以來開展了“電磁流量計測試找漏、化學擠堵”等工藝技術試驗,工藝治理成功率大幅提高,但單井產能恢複率並不能完全達到預期目標。如何優化套漏井選井治理原則,提高產能恢複率值得深入研究。
 
1江漢礦區套漏井特點及找堵漏技術
1.1套漏井特點
       江漢礦區套管破漏主要發生在水泥返高以上未固井段,占96.1%,對應地層岩性主要為泥岩,地層液腐蝕是造成套管破漏的主要原因。其中,90%以上為單段漏點,漏失井段長度不超過10m,平均試擠壓力為9MPa,吸水量為220L/min。
 
1.2找堵漏技術
       為了準確地找到套管漏失井段並製訂治理方案,現場常用機械找漏和電磁流量計找漏兩種技術。
 
       機械找漏技術,主要以擴張式封隔器配套節流器的機械找漏為主。即先下單級封隔器找到漏點的上界,再下雙級封隔器找到漏點的下界。這一技術比較成熟,找漏準確,缺點是成本高,占時長,一次成功率低。在2016年之前江漢礦區常常采用這種找漏技術。2015-2016年,全廠油水井找漏47口,平均單井找漏3.19d,找漏一次成功率僅55.32%。2016年之前針對漏失井段的治理,應用較多的是水泥漿封堵技術。該技術具有成本較低,工藝簡單的優點,缺點是堵漏一次成功率低。2010-2016年江漢礦區水泥漿擠堵共43井次,有效率隻有58%(如2009年浩8-5和張12井分別擠堵5次均未成功),主要問題是水泥漿駐留性差,封堵後承壓能力較差。
 
       電磁流量計找漏技術,借鑒了注水井分層測試工藝原理,施工時由地麵連續向施工井內注水。在注水量恒定的前提下,若套管未發生破裂穿孔,上下所測的流量應該恒定不變;若相鄰兩點流量發生明顯變化,則在此區間內必然發生漏失。2016年電磁流量計找漏技術應用於4口井(成功3口井),經過封隔器找漏驗證,都準確無誤地找準漏點,平均占時0.36d,比封隔器找漏平均節約2.8d。電磁流量計找漏技術的缺點是漏點上界隻能大致預估,但絕大部分井的漏失井段不會超過10m,故不影響下步擠堵施工,對於單漏點的井通過試驗驗證是可靠的,對於多漏點的井還有待試驗。另外,原油對電磁流量計會產生幹擾,該找漏技術需要隔離油層,清洗井筒;同時對於注入壓力大於10MPa的高壓漏點,由於測試電纜井口密封壓力的限製,無法應用電磁流量計找漏技術。
 
       鑒於水泥漿封堵技術一次成功率低的缺點,2017年以來開展了“電磁流量計測試找漏、化學擠堵”等工藝技術,采用“先建網、再封堵”的思路。選用建網劑在近井地帶快速構成網狀結構的暫堵屏障,再采用高強度的化學封堵劑進行封堵,形成“預處理劑+主處理劑+化學封堵劑”的封堵體係,該治理方式一次成功率為91.7%。
 
2近幾年套漏井治理效果及治理方案的選擇
2.1套漏井治理效果
       2016-2018年,江漢礦區通過找漏擠堵和下小套
方式共治理套漏油水井69井次。其中,油井治理55井次(下小套17井次),有效井次為46;水井治理14井次,除周21斜-5找漏擠堵外,其它13井次為下小套治理,均有效(表1)。
2016-2018年套漏治理井次統計表
       油井治理的55井次中,工藝成功的有50井次,成功率90.9%;扣除工藝治理不成功井,其餘50口井治理後產能恢複率為86.8%。工藝治理成功的50井次中,5井次治理生產後不見油,初步分析主要有以下三方麵原因:①2口井層係調整後幹擾,影響了效果;②2口油井自身能量低,受到地層汙染恢複效果差;③1口井與周邊注水井套漏影響有一定的關係。
 
       為了更加科學地分析套漏井治理後產能恢複效果,本次分析研究47井次(扣除工藝治理不成功的井和治理前後層係調整變化的井),有效43井次,有效率91.4%,產能恢複率88.6%。其中化學擠堵32井次,產能有一定程度恢複的有31井次,產能恢複率90.6%。下小套管治理15井次,產能有一定程度恢複的有12井次,產能恢複率隻有75.7%;從單井看主要是低滲透井產能恢複率低,6口井恢複率隻有20.9%。
 
2.2套漏井治理方案選擇
       套漏井在準確找到漏失井段後,一般采取擠堵或下小套的治理方案。一般情況下多采取擠堵治理方案,但在漏失井段情況比較複雜的情況下會采取下小套井治理方案。
 
       下小套井工程要求:油層套管井筒用Φ102mm×10m通井,無異常;油層套管水泥返高在2000m以上;油層套管井深在2800m以內;油層套管井身軌跡井斜小於60°;套管嚴重腐蝕,多處破漏的井;漏失井段在10m以上的井;漏失段對應的水層,擠堵無效,需摻水加藥的井;卡封生產周期短以及頻繁失效的井。
 
3套漏井治理效果影響因素分析
3.1油井治理完首天見油時間影響因素分析
       統計本次研究的47井次治理後產能恢複情況,建立套漏油井治理完成到首天見油時間與套漏異常到治理完成的間隔時間關係圖版,發現套漏井出現異常到治理完成時間間隔越長,油井治理完成後排水期越長,見油慢(圖1)。建立治理完成到首天見油時間與套漏前正常日產液的關係圖版,發現套漏油井正常時日產液量越高,治理完成到首天見油間隔時間越短,即排水期短,生產後見油快(圖2)。
治理完第一次見油與套漏異常時間關係圖版治理完第一次見油與正常時日產液量關係曲線
另外,建立了治理完油井首天見油時間與套漏時油井日產液量的關係圖版,發現治理完首天見油時間與套漏異常時日產液量無明顯關係,即與漏失井段的漏失量的大小沒有明顯的關係。
 
3.2油井治理後產能恢複率影響因素分析
       對於本次研究的47井次,建立套漏治理後產能恢複率與套漏異常到治理完成的間隔時間的關係圖版,發現套漏異常到治理完成間隔時間越長,油井產能恢複率越低,套漏異常到治理完成時間間隔在50d之內最好(圖3)。建立治理後產能恢複率與正常日產液量的關係圖版,發現套漏前油井正常時日產液量越高,治理後產能恢複率越高,正常生產時日產液量大於5t治理效果較好(圖4)。油井正常時日產液量越高,說明地層能量和油層的滲流通道越好,不易造成地層汙染,這類井治理效果佳。同時從產能恢複率與套漏時日產液量和漏點吸水量的大小無明顯關係。
產能恢複率與油井套漏異常時間的關係曲線產能恢複率與正常時日產液量的關係曲線
       從不同類型油藏套漏井治理後產能恢複率看,中高滲油藏套漏井治理效果好於低滲透油藏。16井次低滲透油藏套漏井正常時日產液92.5t,日產油33.5t,綜合含水63.8%;治理後日產液103.5t,日產油18.4t,綜合含水82.2%,產能恢複率隻有54.9%。31口中高滲油藏套漏井正常時日產液485.6t,日產油76.5t,綜合含水84.2%;治理後日產液444.1t,日產油77.2t,綜合含水82.6%,產能恢複率高達100.9%。
 
3.3治理後產能恢複率低單井分析
 
       從開發單元看,治理後產能恢複率低的套漏井主要集中在黃場潛43和潭口油田(潭口共治理3口井,其中層係調整2口井,存在層係調整後幹擾效果可能,故不做詳細分析),這裏重點分析黃場油田。
 
       2016-2018年,黃場油田共治理套漏油井12井次,有增油效果的有8井次,產能恢複率為89.9%。其中,黃場上段治理7井次,均有增油效果。套漏前正常時日產液96.6t,日產油11.3t,綜合含水88.3%;治理後日產液94.2t,日產油16.3t,綜合含水82.7%,產能恢複率高達144.2%。而黃場潛43整體治理效果差,治理5口井,有增油效果的隻有1口。5口井套漏前正常時日產液47.5t,日產油7.6t,綜合含水84.0%;治理後日產液57.5t,日產油0.7t,綜合含水98.8%,產能恢複率隻有9.2%。
 
       從黃場上段和黃場43的油層物性上看,黃場上段平均滲透率為22.7×10-3um2,聲波時差為281us/m;而黃場43的平均滲透率為4.3×10-3um2,聲波時差為235us/m。黃場上段物性遠遠好於黃場潛43,分析認為黃場43主要是物性差,在地層能量不足的情況下大修或找漏擠堵更容易造成地層汙染,影響治理後的產能恢複,治理時需要配套考慮解除地層汙染的方案。
 
4結論及建議
4.1結論
       1)油井套漏異常到治理完成的間隔時間越短,治理後見油越快,產能恢複率越高;同時油井正常時日產液量越高,治理完見油越快,產能恢複率越高;油井治理後見油的早晚,產能恢複率的高低,都與異常間隔時間的長短和油井正常時日產液量的大小有很大的關聯性。
       2)在剩餘油分析清楚的情況下,中高滲油藏油井套漏治理產能恢複率比低滲透油藏產能恢複率高。
       3)套漏井停產時間長,在治理前要充分考慮周圍井的動態變化,如果周圍曆史上存在套漏停產井則需要同時治理。如黃場潛432地層裂縫方向明顯,黃22-26井因套漏停產231d後治理,周圍水井黃斜22-4井漏點汙水回灌造成地層受汙染,導致黃2       2-26井治理後全水,這種情況在治理前就要考慮將黃斜22-4井一起治理。
 
4.2建議
       1)先修工藝難度小,油井產量高,水井注水對周圍影響大的井;優先考慮正常生產時日產液量大於5t的油井。
       2)優先考慮治理中高滲油藏油井,套漏異常到治理完成的間隔時間不超過50d。
       3)低滲透油藏油井出現套漏,要考慮地層虧空及能量狀況,能量差容易造成地層汙染的井,要配合解堵工藝實施。
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