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摘要:研究区含油层位有下古生界、沙三段、沙一段、馆陶组,其中主力含油层位沙一段为在大型鼻状构造背景上形成的地层超复油藏及岩性油藏,油藏埋深1100一1300m。岩性以含砾砂岩为主,测井解释孔隙度8%一31%,渗透率30x10-3um2-328x10-3um2,测井多解释为油层。采用试油试采工艺了解地层真实渗流特征,缩短试油施工周期,经过现场验证,达到既防止地层出砂又缩短放液氮时间的双重目的。
关键词:渗流特征;试油试采;敏感性评价;优化工艺;泵抽排液
研究油藏在构造上处于凹陷北部陡坡带西段,其北部紧靠陈家庄凸起,南部的利津洼陷为其提供了丰富的油源,是一个太古界基岩潜山油藏和第三系岩性一地层油藏的复合式油田。该区在中生代结束之前,一直遭受风化剥蚀,形成了沟梁相间的古残丘地貌,新生代才开始接受了河流相沉积,从而形成一套正旋回泥岩沉积覆盖全区,构造演化阶段上处于断陷稳定充填期至坳陷初始期的过渡阶段,即断一坳转换期。稠油油藏受当时工艺条件和地质认识水平的限制,多数井试油试采效果不理想。该区勘探过程中,优化防砂工艺参数、泵抽排液工艺等技术,取得了很好的效果。
1 射孔工艺
该地区沙一段储层具有埋藏浅,油层压力较低,岩性相对疏松,地层易出砂,胶质沥青质含量高,原油密度大,赫度高的特性。在选择射孔方式时,主要考虑两方面问题:①油层套管外径较大为177.8mm;②沙一段地层投产前要进行防砂改造措施。因此,采用穿透能力强、孔径大的127枪弹(对于小套管采用102枪127弹),达到增大油层渗流面积,提高导流能力,提高油井完善程度的目的。射孔液则采用与地层配伍较好的YBS清水防膨液压井,避免了单纯使用清水对地层岩石渗透率的破坏影响,同时也降低了赫土膨胀的影响。
2地层测试工艺
该区沙一段地层具有原油勃度高、流动性差,地层胶结疏松、易出砂的特点,因此在地层测试时必须解决好测试压差的问题。常规地层测试中控制测试压差的办法是在测试管串中加液垫(一般为水垫)。但是,水垫加多了,测试压差过小,会使得稠油向地层中的流动变得困难,可能回收不到油样,也可能因加水垫而使得无法确认地层是否出水;水垫加少了,测试压差过大,极易引起地层出砂,埋住测试工具川。多年来,这也是浅层稠油测试的一个难点。以往油田稠油井测试使用的都是MFE测试工具。现采用大通径的APR测试工具加液氮垫测试工艺。
选择液氮代替水垫控制测试压差的优点是液氮在测试的温度和压力条件下,会变成气体,测试开井后通过井口控制放液氮,逐步减少测试压差。根据该地区沙一段的地层特点,设计在开井前,对测试管柱加8一10MPa的液氮垫,开井后用1一2mm油嘴释放氮气,缓慢降低对油层回压,控制地层流动速度,避免了瞬间测试压差过大,造成地层激动出砂,堵塞工具的情况。可以看出,只有一口井在测试时因为工具问题未取到全部测试资料,三口井虽然在测试过程中出砂,但是也取得了完整的测试资料。
3防砂工艺
3.1地层处理液选择
对油层进行敏感性评价后得知该套油层主要存在中等偏强水敏性,平均渗透率损失61%;有盐敏性,临界矿化度3210 mg/L;对于盐酸具有弱酸敏性;具有弱碱敏性,出现碱敏的pH为8.5;非速敏性。针对这一点,挤压充填施工前一般先挤人活性柴油作为地层预处理液及隔离液,这样既不会污染地层又能够降低原油豁度、清洗岩石颗粒,有利防砂施工。为防止豁土颗粒的膨胀、分散和运移,防砂液采用的是与地层配伍性较好的本区热污水加防膨抑砂剂和降勃剂。
3.2充填砾石选择
沙一段地层疏松易出砂,原油密度0. 9439 --1.0468 g/cm3,粘度3529-33843 mPa.s。过去采用压裂十绕丝筛管防砂、PS防砂+绕丝筛管防砂、绕丝筛管充填防砂,但效果都不好。这次主要采用一次管柱挤压砾石充填防砂工艺,实现防砂、丢封管柱一体化。通过对该区沙一段地层砂的取样筛析,得出其粒度中值在0.20-33 mm左右,选择充填砾石直径为地层砂粒度中值的2-4倍,即0.4-0.8 mm和0.6-1 .2 mm的石英砂。实际加砂量一般在1-2 m3/m左右,地层挤压充填施工泵压在20 M Pa以内,一般在15 --17 M Pa左右,排量500-800 L/m-in。采用壓裂防砂工艺,防砂液用HPG压裂液,支撑剂用0.6-1.2 mm石英砂,压裂后注蒸汽热采,效果不理想〕。
4泵抽排液工艺
油区稠油油藏开发主要使用螺杆泵、阀式泵、抽稠泵等,有时配以电加热系统辅助生产。螺杆泵输出流量均匀,出砂量低时可携砂生产,而不会沉砂卡泵;阀式泵通过抽油杆柱强制开启游动阀,克服了因油稠凡尔启闭阻力大和气锁现象。目前这两套技术已经比较成熟。该区原油戮度较大,通常使用的井筒加热方式,油井停产后,电加热系统只能对泵上的液体进行加热,泵下原油因为无法加热而导致原油温度下降,原油豁度变大,再启动生产时存在原油人泵困难的问题,很多稠油井也因此一旦停产较长时间,而无法重新开井生产闭。针对这一问题,采用电热杆过泵加热工艺来改善泵人口原油的流动能力。管柱组合为(自下而上):喇叭口十89mm油管+泵筒十89mm油管至井口;杆柱组合为(自下而上):32mm空心电热杆十泵柱塞(活塞)十36mm空心电热杆+光杆。泵下空心电热杆为特种电热杆,每米的发热功率为泵上1.8倍,可以减少稠油在井筒中的热损失,降低稠油流动阻力。根据原油勃度等资料,通过数值模拟计算,确定该区电加热功率为90-130kw。
5 结束语
APR+液氮测试工艺不仅可快速准确的录取到油性、地层压力和砂样,还可以初步评价试油层,对下部措施提供依据,对油层物性好,原油属特稠油,在地层温度下能流人井筒(粘度低于30000mPa·s)的油层,可采用这套测试工艺,以了解地层真实渗流特征,缩短试油施工周期,节约勘探费用。建议用1mm油嘴放液氮至井口压力低于5-6MPa后,换2mm油嘴放完剩余液氮,经过现场验证,达到了既防止地层出砂又缩短放液氮时间的双重目的。
参考文献
[1]油田井下作业公司.试油作业技术仁M」.:锦霞出版社,2015
(作者单位:辽河油田钻采工艺研究院)
关键词:渗流特征;试油试采;敏感性评价;优化工艺;泵抽排液
研究油藏在构造上处于凹陷北部陡坡带西段,其北部紧靠陈家庄凸起,南部的利津洼陷为其提供了丰富的油源,是一个太古界基岩潜山油藏和第三系岩性一地层油藏的复合式油田。该区在中生代结束之前,一直遭受风化剥蚀,形成了沟梁相间的古残丘地貌,新生代才开始接受了河流相沉积,从而形成一套正旋回泥岩沉积覆盖全区,构造演化阶段上处于断陷稳定充填期至坳陷初始期的过渡阶段,即断一坳转换期。稠油油藏受当时工艺条件和地质认识水平的限制,多数井试油试采效果不理想。该区勘探过程中,优化防砂工艺参数、泵抽排液工艺等技术,取得了很好的效果。
1 射孔工艺
该地区沙一段储层具有埋藏浅,油层压力较低,岩性相对疏松,地层易出砂,胶质沥青质含量高,原油密度大,赫度高的特性。在选择射孔方式时,主要考虑两方面问题:①油层套管外径较大为177.8mm;②沙一段地层投产前要进行防砂改造措施。因此,采用穿透能力强、孔径大的127枪弹(对于小套管采用102枪127弹),达到增大油层渗流面积,提高导流能力,提高油井完善程度的目的。射孔液则采用与地层配伍较好的YBS清水防膨液压井,避免了单纯使用清水对地层岩石渗透率的破坏影响,同时也降低了赫土膨胀的影响。
2地层测试工艺
该区沙一段地层具有原油勃度高、流动性差,地层胶结疏松、易出砂的特点,因此在地层测试时必须解决好测试压差的问题。常规地层测试中控制测试压差的办法是在测试管串中加液垫(一般为水垫)。但是,水垫加多了,测试压差过小,会使得稠油向地层中的流动变得困难,可能回收不到油样,也可能因加水垫而使得无法确认地层是否出水;水垫加少了,测试压差过大,极易引起地层出砂,埋住测试工具川。多年来,这也是浅层稠油测试的一个难点。以往油田稠油井测试使用的都是MFE测试工具。现采用大通径的APR测试工具加液氮垫测试工艺。
选择液氮代替水垫控制测试压差的优点是液氮在测试的温度和压力条件下,会变成气体,测试开井后通过井口控制放液氮,逐步减少测试压差。根据该地区沙一段的地层特点,设计在开井前,对测试管柱加8一10MPa的液氮垫,开井后用1一2mm油嘴释放氮气,缓慢降低对油层回压,控制地层流动速度,避免了瞬间测试压差过大,造成地层激动出砂,堵塞工具的情况。可以看出,只有一口井在测试时因为工具问题未取到全部测试资料,三口井虽然在测试过程中出砂,但是也取得了完整的测试资料。
3防砂工艺
3.1地层处理液选择
对油层进行敏感性评价后得知该套油层主要存在中等偏强水敏性,平均渗透率损失61%;有盐敏性,临界矿化度3210 mg/L;对于盐酸具有弱酸敏性;具有弱碱敏性,出现碱敏的pH为8.5;非速敏性。针对这一点,挤压充填施工前一般先挤人活性柴油作为地层预处理液及隔离液,这样既不会污染地层又能够降低原油豁度、清洗岩石颗粒,有利防砂施工。为防止豁土颗粒的膨胀、分散和运移,防砂液采用的是与地层配伍性较好的本区热污水加防膨抑砂剂和降勃剂。
3.2充填砾石选择
沙一段地层疏松易出砂,原油密度0. 9439 --1.0468 g/cm3,粘度3529-33843 mPa.s。过去采用压裂十绕丝筛管防砂、PS防砂+绕丝筛管防砂、绕丝筛管充填防砂,但效果都不好。这次主要采用一次管柱挤压砾石充填防砂工艺,实现防砂、丢封管柱一体化。通过对该区沙一段地层砂的取样筛析,得出其粒度中值在0.20-33 mm左右,选择充填砾石直径为地层砂粒度中值的2-4倍,即0.4-0.8 mm和0.6-1 .2 mm的石英砂。实际加砂量一般在1-2 m3/m左右,地层挤压充填施工泵压在20 M Pa以内,一般在15 --17 M Pa左右,排量500-800 L/m-in。采用壓裂防砂工艺,防砂液用HPG压裂液,支撑剂用0.6-1.2 mm石英砂,压裂后注蒸汽热采,效果不理想〕。
4泵抽排液工艺
油区稠油油藏开发主要使用螺杆泵、阀式泵、抽稠泵等,有时配以电加热系统辅助生产。螺杆泵输出流量均匀,出砂量低时可携砂生产,而不会沉砂卡泵;阀式泵通过抽油杆柱强制开启游动阀,克服了因油稠凡尔启闭阻力大和气锁现象。目前这两套技术已经比较成熟。该区原油戮度较大,通常使用的井筒加热方式,油井停产后,电加热系统只能对泵上的液体进行加热,泵下原油因为无法加热而导致原油温度下降,原油豁度变大,再启动生产时存在原油人泵困难的问题,很多稠油井也因此一旦停产较长时间,而无法重新开井生产闭。针对这一问题,采用电热杆过泵加热工艺来改善泵人口原油的流动能力。管柱组合为(自下而上):喇叭口十89mm油管+泵筒十89mm油管至井口;杆柱组合为(自下而上):32mm空心电热杆十泵柱塞(活塞)十36mm空心电热杆+光杆。泵下空心电热杆为特种电热杆,每米的发热功率为泵上1.8倍,可以减少稠油在井筒中的热损失,降低稠油流动阻力。根据原油勃度等资料,通过数值模拟计算,确定该区电加热功率为90-130kw。
5 结束语
APR+液氮测试工艺不仅可快速准确的录取到油性、地层压力和砂样,还可以初步评价试油层,对下部措施提供依据,对油层物性好,原油属特稠油,在地层温度下能流人井筒(粘度低于30000mPa·s)的油层,可采用这套测试工艺,以了解地层真实渗流特征,缩短试油施工周期,节约勘探费用。建议用1mm油嘴放液氮至井口压力低于5-6MPa后,换2mm油嘴放完剩余液氮,经过现场验证,达到了既防止地层出砂又缩短放液氮时间的双重目的。
参考文献
[1]油田井下作业公司.试油作业技术仁M」.:锦霞出版社,2015
(作者单位:辽河油田钻采工艺研究院)