新民油田酸化技术的创新与应用VIP

,吉林油田分公司新民采油厂2003年12月,新民油田酸化技术的创新与应用,内容提要,前言一、新民油田结垢现状及机理认识二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用三、认识及下步想法,在油田分公司酸化工作停止两年的环境下，新民油田通过对油田结垢机理的深入认识和研究，开展了有针对性的室内和矿场实验，解决了历年来制约酸化技术发展的主要矛盾，使酸化这一常规项目得以在全公司重新开展起来，为新民油田和全公司2003年产量的完成奠定了基础，本文在油田分公司2003年技术交流会上进行了经验交流。,前言,1、新民油田地质概况2、新民油田结垢严重3、结垢对生产影响较大4、结垢与套变的鉴定5、新民油田结垢机理,一、新民油田结垢现状及机理认识,新民油田属低渗透、低产能、非均质、裂缝型砂岩油藏。储集层为扶杨油层，平均深度为1250米左右，含油井段160米。储层岩性主要为粉砂岩，胶结物以泥岩为主，胶结物含量为5-20，胶结类型为孔隙式和接触式为主。全区平均砂岩厚度44米，有效厚度7.6米，平均孔隙度为15.2%，渗透率5.410-3m2。原油物性差，含蜡量高、凝固点高、粘度高。地层水为NaHCO3和Na2SO4型。,一、新民油田结垢现状及机理认识,新民油田地质概况,油井结垢比较普遍通过修井检泵发现的结垢井逐年上升，截止2002年末，发现结垢井数为665口，占总井数的70%，平面上分布较广。压裂遇阻井比例上升2001年以后，作业遇阻井数明显增多，2002年为45井次，2003年达到了45井次，达到了施工总数的35%。制约了各项措施的正常进行，对油田的产量产生了一定的影响。,新民油田结垢严重,一、新民油田结垢现状及机理认识,新民油田结垢严重,一、新民油田结垢现状及机理认识,井径变化情况新民油田目前套管内径变小的井数逐渐增多，变化的程度也逐渐严重。见下表：,油井产能受到了影响结垢已经对油井产能产生了较大的影响，具体体现为油井产能逐渐下降。比如：+51-15井随着开采时间的延长，产量逐年下降，2003年初期降低到了极低的水平，日产液为0.4吨，日产油为0.1吨。在压裂时遇阻，机械除垢后现场自喷，目前日产液5.4吨，日产油为3.3吨。,一、新民油田结垢现状及机理认识,结垢对生产影响较大,除垢,油井压裂无法正常进行由于结垢严重，少数压裂井无法正常施工。例如：+13-010井99年03.3二次压裂10、12小层遇阻，测试井径1250-1303.2结垢，最小内径95毫米，经过机械除垢后压裂时压力达到40兆帕压不开，采取重新补射后压裂成功，效果十分显著。产量由压前的日产液3.2吨，日产油0.6吨上升到目前的日产液5.7吨，日产油3.8吨。,一、新民油田结垢现状及机理认识,结垢对生产影响较大,结垢对水井的注水也产生了不同程度的影响结垢也是水井注水压力上升的一个原因，例如：民18-15井在转注前就有结垢历史，转注以后注水压力较高，完不成配注，2003年9月份酸化降压增注后注水压力明显下降，可以完成配注量。,一、新民油田结垢现状及机理认识,结垢对生产影响较大,、22-7井径监测情况,结垢与套变的鉴定,一、新民油田结垢现状及机理认识,33-7井2002年6月转注遇阻，2002年6月测井径1148-1294缩径。2002年10月引进大庆16井臂井径测试和电磁探伤测试，测试结果该井为结垢，不是套变。2002年11月大修除垢，2002年12月实现正常分注。,、33-7电磁探伤测试情况,十六井臂最小井径为100mm,电磁探伤测试全井套管无损坏,结垢与套变的鉴定,一、新民油田结垢现状及机理认识,通过以上认识和实验，确定了新民油田目前套管变径是由结垢造成的，没有发生套变。目前的结垢程度比较严重，已经对开发产生了诸多不利的影响。通过对套管、泵的结垢认识，我们进一步判断油井井底附近结垢的可能性也比较大，于是我们进行了深入的结垢机理研究和认识。,一、新民油田结垢现状及机理认识,结垢与套变的鉴定,经饱和指数法计算有结垢的可能,温度压力的变化导致无机物的结晶和析出,新民油田压力温度变化表,注入、产出水化验分析表明大量钙镁离子留在了地层,一、新民油田结垢现状及机理认识,新民油田结垢机理,垢中水不溶物含量和水不溶物中无机、有机物含量,新民油田垢的成分经化验分析，新民油田垢的主要成份为无机垢及少量的有机垢，无机垢占92.9%，为碳酸盐钙、镁和铁化合物。有机垢占7.1%，是原油中的高凝点组分。,一、新民油田结垢现状及机理认识,新民油田结垢机理,1、历年化学剂效果简要评价2、主体配方及选井方法的初步确定3、酸化技术的完善与发展4、酸化技术的应用及效果,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,新民油田过去的解堵剂在开发中起到了一定的作用，但是效果还不理想。主要是由于机理认识不清，针对性不强，没有对症下药，各施工单位也没有提供施工配方，因此施工效果较差。,历年化学剂效果简要评价,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,2002年四季度，鉴于新民油田结垢对开发的影响。在深入研究结垢机理基础上，通过总结历年化学剂的经验与教训，初步确定了新民油田酸化的主体配方及选井方法，尝试性的开展了7口井的酸化实验，取得了较好的效果。,主体配方及选井方法的初步确定,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,（1）、主体配方以盐酸为主体，铁稳定剂、杀菌剂、缓蚀剂、润湿剂、和粘土稳定剂为辅的配方体系。（2）、选井方法、动态上，有高产史，目前产量下降，产能较低。、通过检泵及其它措施证明有结垢史。,主体配方及选井方法的初步确定,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,酸化,酸化,酸化,酸化,（3）、实验效果2002年酸化实验见到了较好的效果，进一步验证了新民油田确实结垢，以盐酸为主体的配方体系适合新民油田垢质的处理，+51-019井酸化前后测压曲线反映井底附近渗流能力得到了改善。这7口井的实验为2003年酸化工作的深入开展积累了经验。,主体配方及选井方法的初步确定,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,酸化前表皮系数：3.8902,酸化后表皮系数：1.0235,（1）、2003年酸化扩大实验2003年为了进一步提高酸化效果，我们通过室内实验确定了酸化主剂及浓度，又开展了10口井的扩大矿场实验。,酸化技术的完善与发展,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,2003年3月份共施工酸化井10井次，初期平均单井日增液1.6吨，日增油0.9吨，累计增油1073吨，平均单井增油107.3吨。,酸化技术的完善与发展,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,酸化技术的完善与发展,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,我们对10口实验井从静态、位置、连通状况、水驱状况、作业间隔、降产幅度、施工配方和参数以及施工中的压力等方面进行了深入的分析，推广取得的经验，剖析效果差井的原因，确定了适应新民油田的酸化配方体系，完善了酸化选井方法，解决了施工中存在的问题，形成了新民油田配套的酸化技术。,效果好井的特点：、位于砂体的主体部位。、与水井连通好，处于水驱主要方向。、作业间隔时间大于一年，降产幅度大于50%。、施工压力高。,酸化技术的完善与发展,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,酸化技术的完善与发展,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,酸化,酸化,酸化,酸化,效果差井的特点：、位于砂体的侧部及边部。、与水井连通较好，处于水驱的次要方向。、部分井作业间隔小于一年，降产幅度小于50%。、施工压力小，平均施工压力只有3.2兆帕。,酸化技术的完善与发展,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,酸化技术的完善与发展,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,酸化,酸化,酸化,酸化,+53-17、+57-015区块全井有效厚度等值图,酸化技术的完善与发展,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,酸化技术的完善与发展,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,酸化,酸化,通过机理的研究和室内、现场实验，我们进行了技术创新，解决了制约酸化技术发展的瓶颈问题，使酸化这一常规项目发展成为促进油田发展的主要措施。（1）、酸化配方体系的确定（2）、选井选层方法的优化（3）、酸化施工工艺的完善,酸化技术的完善与发展,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,（1）、确定了新民油田酸化配方体系主剂：12%盐酸、6%有机解堵剂添加剂：助排剂、防膨剂、铁离子稳定剂、表面活性剂、缓蚀剂、杀菌剂,酸化技术的完善与发展,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,（2）、选井选层方法的研究2002年以来，选井的方式和方法都发生了变化。从工艺单独选井到工艺选井地质配合选井最后确定为地质与工艺相结合的选井方法，有效的提高了施工井的质量。选井方法也由注重动态研究发展到动静态、监测资料相结合的选井方法。选井选层方法及原则：、动态上，有高产史，目前产量下降，产能较低。、通过检泵及其它措施证明有结垢史。、静态上，油层性质较好，有一定的物质基础。、注采井网完善，与水井连通较好，水井注水正常，吸水状况较好。、区块测压资料反应油层压力较高的油井。、一年内未进行各类措施的油井。、初选后试挤的井口压力大于2Mpa的油井。,酸化技术的完善与发展,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,（3）、试挤技术在2003年前期施工的井中，施工压力高的井效果好，压力低的井效果不好。在施工的10口井中，施工压力高于10兆帕的有7口井，累计增油959吨，平均单井增油137吨，其余的3口井施工压力均小于4兆帕，累增油为20吨，平均单井增油7吨。原因一个是存在高渗透层，污染不严重；另一个是地层能量不足。由于测压井点只占总井数的15%，因此不能保证酸化井的压力测试要求。为了测试地层的能量和污染程度，我们经过研究，创造性的提出了以试挤模拟酸化的方法，就是用泵车模拟酸化施工，向井内注入热水，挤入20方热水压力大于2兆帕的井确定为施工井。通过试挤技术可以直接判断出油层的能量及污染程度，从而为我们调整配方浓度和确定添加暂堵剂的时机。,酸化技术的完善与发展,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,（4）、分层处理及动态调整技术新民油田由于分层改造的时间和程度不同，水井分层注水的状况也不同，因此存在层间差异。这种差异体现在污染程度的不同和压力的不同。因此能否有效的进行分层处理直接决定着酸化的效果和技术水平。前期施工的酸化井使用的是混风注入泡沫，分层处理效果不理想，而且不能在施工的过程中针对实际情况进行分层处理。于是我们创新采用了固态暂堵剂进行分层处理的技术。对试挤小于5兆帕的井初期加暂堵剂，大于5兆帕的井初期不加暂堵剂。将酸液在各层合理分配，提高酸液利用率，最大限度的一次性处理更多的油层。,酸化技术的完善与发展,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,（5）、生产系统保护及残酸处理技术在2003年前期施工过程中，由于残酸浓度高，对联合站电脱产生了影响，连续施工2-3口井，电脱就受影响，几天外输含水超标。还出现了部分井泵漏现象。为了防止酸化残液对联合站电脱的影响，我们采取了残酸处理技术，方法是用罐车接放残酸，同时进行PH值测试，当PH值接近7或者见油时进管线生产。通过PH值测试，还可以为配液浓度和确定返排时间提供依据。为了防止酸化工作液对泵产生影响，我们要求在酸化前进行憋压，压力大于2兆帕再进行酸化施工，防止酸液进入泵筒及油管内产生腐蚀而导致泵漏。,酸化技术的完善与发展,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,新民油田酸化技术流程,（1）、酸化配套技术的应用我们在实践中逐渐完善了施工程序，通过优化的选井方法把地质与工艺紧密的联系起来，确保了酸化井层的质量。通过试挤技术确定油层是否满足能量条件，同时验证井口及套管是否符合施工条件，提高了施工的成功率通过试挤资料优化掉17口预选井。通过分层处理技术，提高酸的利用率和酸化的效果。通过残酸处理技术的应用，有效的保护了生产系统的正常运行，为酸化技术的推广应用提供了保证。,酸化技术的应用及效果,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,+55-19井静态发育及水井连通情况,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,酸化,+55-19井产能变化及结垢情况,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,+55-19井评价及追踪扩展,评价：+55-19井酸化后取得了显著的效果，日产液由酸化前的4.3吨上升到酸化后的7.6吨，日产油由酸化前的3.5吨上升到酸化后的6.1吨，累增油362吨。根据单井增油小于30吨不结算，单井增油量150吨封顶的合同计算，吨油价格为343元/吨，成本为5.145万元，产值为42.7万元，利税为37.555万元，投入产出比为1：7.3。追踪扩展：由于本井效果显著，我们对该井周围井进行追踪扩展，对该井具有相似特征的+53-21油井进行了酸化，同样取得了很好的效果，+53-21井酸化前产量为3.7/2.7，酸化后为11.0/8.9，累计增油343吨。,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,（2）、油井酸化效果通过前期施工的10口井，我们总结完善了施工程序，通过酸化配套技术的应用，后期通过试挤资料去掉了预选的17口酸化井，施工的井取得了明显的效果，新民采油厂1-12月份共酸化110井次，有效99井次，措施有效率为90%。累计增油0.8778万吨，平均单井增油为79.8吨,酸化经济有效率81.8%，投入产出比为1：2.34。全年可创经济效益500万元以上，为新民采油厂2003年完成40万吨的生产任务做出了较大的贡献。,酸化技术的应用及效果,二、新民油田酸化技术的完善、发展与应用,（3）、水井酸化降压增注实验在开展油井酸化的同时，我们还开展了水井酸化降压