開發(fā)難、效果不盡如人意是低孔低滲透油藏動(dòng)用中的難題。在華北油田這個(gè)難題正在被攻克,改變來(lái)自這個(gè)公司創(chuàng)新研發(fā)并推廣實(shí)施的多氫酸降壓增注技術(shù)工藝。
近兩年,規(guī)模推進(jìn)這項(xiàng)技術(shù),為低孔低滲透油藏挖潛增油開辟了新通道。截至12月14日,已為59口注水井“調(diào)制”個(gè)性多氫酸配方,實(shí)現(xiàn)口口見效,累計(jì)增注超24萬(wàn)立方米、增油2.23萬(wàn)噸,多氫酸降壓增注措施井中有效期超過(guò)一年的井有19口,最長(zhǎng)有效期26個(gè)月,平均有效期11個(gè)月。
精打“鑰匙”巧開難題“鎖”
華北油田目前以砂巖油藏為開發(fā)主體,砂巖油藏年產(chǎn)量和剩余可采儲(chǔ)量分別占已開發(fā)油藏的86%和91%。砂巖油藏中又以復(fù)雜斷塊、低孔低滲透油藏為主,年產(chǎn)量和剩余可采儲(chǔ)量分別占已開發(fā)油藏的60%和67%。這樣的油藏地層能量低、難開采,如何提高油藏開發(fā)效果成為技術(shù)人員亟待攻克的難題。一個(gè)最經(jīng)濟(jì)有效的方式是:精細(xì)分注,以水換油。
眾所周知,低孔低滲透油藏儲(chǔ)層物性差、孔喉半徑小,導(dǎo)致注水壓力高;黏土礦物含量超過(guò)5%,受水敏、鹽敏、酸敏的影響,儲(chǔ)層滲流能力降低;注入水與地層水不配伍,導(dǎo)致近井地帶儲(chǔ)層污染堵塞,注水開發(fā)后,呈現(xiàn)出注水困難、地層能量保持水平低、單井產(chǎn)量低等三大注采矛盾。
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以往,解決低滲透油藏注采矛盾的重要手段是酸化。但是,常規(guī)土酸與地層巖石礦物反應(yīng)速度快、處理范圍小,且產(chǎn)生二次沉淀污染地層,不適應(yīng)低孔低滲透油藏。
2013年,技術(shù)人員借助華北油田“注水基礎(chǔ)年”,經(jīng)過(guò)近一年不斷攻堅(jiān)克難,研發(fā)出適合華北油田低孔低滲砂巖油藏注水井降壓增注的綠色環(huán)保多氫酸酸化工藝技術(shù),“復(fù)合有機(jī)膦酸酸能力強(qiáng),逐步釋放氫離子,在地層中始終保持低濃度鮮酸,處理半徑可達(dá)10至20米。”
配方“個(gè)性”挖出地宮“寶”
華北油田共有注水井2718口,經(jīng)分析270口井具備恢復(fù)潛力,可增加年注水量160萬(wàn)立方米??梢?,通過(guò)采取科學(xué)合理的“以水換油”治理舉措,低孔低滲透油藏將煥發(fā)新的活力!
每口注水井地質(zhì)狀況千差萬(wàn)別!如果撒胡椒面似的單一實(shí)施多氫酸工藝顯然不行!而采取“一組一策”,科學(xué)調(diào)配“個(gè)性”配方將會(huì)達(dá)到“各個(gè)擊破,驅(qū)出深部油”的效果。
技術(shù)人員決定先從典型的低孔低滲高壓注水區(qū)塊西柳10、桐47、桐21、路44等油藏入手。針對(duì)不同區(qū)塊的地質(zhì)特征,以儲(chǔ)層研究為基礎(chǔ),地質(zhì)工程結(jié)合,優(yōu)化以斷塊為單元、適應(yīng)性更強(qiáng)的不同多氫酸酸液配方體系。同時(shí),技術(shù)人員扎實(shí)有效做好水質(zhì)管理,保障降壓增注效果。
其中,針對(duì)西柳10斷塊儲(chǔ)層情況,選用不同濃度多氫酸及鹽酸對(duì)這個(gè)斷塊巖芯進(jìn)行溶蝕試驗(yàn),科學(xué)確定多氫酸配方體系中鹽酸濃度、多氫酸濃度和添加劑、黏土穩(wěn)定劑的配比。西柳10-109X井,2013年10月進(jìn)行酸化作業(yè),至今年10月中旬,有效期超過(guò)24個(gè)月,累計(jì)增注1.6萬(wàn)立方米。同時(shí),對(duì)應(yīng)油井見效明顯,井組累計(jì)增油近5000噸。
技術(shù)系列“水療”動(dòng)力顯著
有句話說(shuō)得好,技術(shù)是推動(dòng)發(fā)展的原動(dòng)力,也是破題解困的利器。
近兩年,技術(shù)人員實(shí)施“一井一藥劑”動(dòng)態(tài)多氫酸配方的同時(shí),加大技術(shù)攻關(guān)力度,針對(duì)分注井主要采用橋式同心及橋式偏心兩種分注工具,起出管柱成本高、難度大等實(shí)際情況,創(chuàng)新了“不泄壓、不作業(yè)、不返排” 一體化工藝技術(shù);井口不承壓裝置及配套酸化工具;套內(nèi)封隔器精細(xì)分酸工藝和化學(xué)暫堵均勻酸化工藝等四大系列技術(shù),有效保證了注水井措施效果。在41口井采用“三不”工藝施工,大幅降低作業(yè)成本,單井注水壓力下降10.5兆帕,降幅38.1%;日增注21.9立方米,增幅273%,
并且,在科研攻關(guān)過(guò)程中,共申報(bào)專利10項(xiàng),其中發(fā)明專利6項(xiàng)、實(shí)用新型專利4項(xiàng),另有2項(xiàng)實(shí)用新型專利正在申報(bào)中。
同時(shí),加強(qiáng)措施動(dòng)態(tài)分析及注水生產(chǎn)管理,延長(zhǎng)措施有效期。華北油田鉆采部積極組織,采油廠全力配合,形成“技術(shù)+管理=有效期”的良好局面。近兩年,多氫酸工藝有效推廣應(yīng)用59口井,有效率100%,為華北油田“注夠水、精細(xì)注水、有效注水”提供新的技術(shù)保障。
專家觀點(diǎn):開辟提升開發(fā)效果新途徑
中國(guó)石油歷次儲(chǔ)量增長(zhǎng)高峰都來(lái)源于石油工程技術(shù)的突破與創(chuàng)新。因此,技術(shù)的不斷創(chuàng)新突破,勢(shì)必有效解決油藏開發(fā)過(guò)程中的難題,推進(jìn)油田開發(fā)不斷深化。
華北油田最早靠酸化起家,酸液多是土酸、緩速酸、自生酸等常規(guī)酸液,作用距離短、與地層巖石礦物反應(yīng)速度快、處理范圍小、易產(chǎn)生地層二次污染、有效期短,酸化效果不理想,不適應(yīng)低孔低滲油藏。而華北油田砂巖油藏多為低孔低滲油藏,如何科學(xué)選擇適用、有效的酸化技術(shù)工藝,成為降壓增注、提高砂巖油藏開發(fā)效果的瓶頸問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題,技術(shù)人員開展技術(shù)攻關(guān),開展了多氫酸酸化技術(shù)的研究。這項(xiàng)工藝技術(shù)克服了常規(guī)酸液體系的弊端,酸后導(dǎo)流能力強(qiáng),適合低孔低滲酸敏儲(chǔ)層,可經(jīng)濟(jì)環(huán)保地提升油藏開發(fā)效果。
2013年,借助華北油田“注水基礎(chǔ)年”,技術(shù)人員通過(guò)對(duì)儲(chǔ)層地質(zhì)資料、注水開發(fā)現(xiàn)狀及前期措施效果分析,并結(jié)合室內(nèi)實(shí)驗(yàn),形成針對(duì)不同儲(chǔ)層特征的酸液配方體系。同時(shí),依據(jù)儲(chǔ)層特征,進(jìn)行施工管柱設(shè)計(jì),優(yōu)化施工參數(shù),形成適合于華北油田低孔低滲砂巖油藏主力區(qū)塊注水井降壓增注的系列多氫酸酸化工藝技術(shù),應(yīng)用效果明顯優(yōu)于常規(guī)酸化技術(shù)。
近兩年,多氫酸技術(shù)工藝成果轉(zhuǎn)化推廣應(yīng)用59口井,有效率100%。截至目前,累計(jì)增注超過(guò)23萬(wàn)立方米。其中,西柳10斷塊應(yīng)用17口注水井,對(duì)應(yīng)一線油井36口,油井見效率69.4%,累計(jì)增油1.22萬(wàn)噸。油藏綜合遞減率由13.9%降至6%,自然遞減率由14.7%降低至13.4%。因此,采用多氫酸酸化工藝技術(shù),為提升注水量、保持儲(chǔ)層地層壓力、增加油層能量、保證開發(fā)效果開辟了新途徑,更為華北油田穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。(余東合 作者系華北油田采油工程研究院總工程師、華北油田技術(shù)專家)
名詞解釋
多氫酸是多元弱酸,具有較好的緩沖性。酸化過(guò)程中能逐漸釋放H+,可以保持溶液的PH值變化較小,即保持溶液中HF濃度變化較小;具有極強(qiáng)的吸附能力,對(duì)石英有更好的溶解性,能夠保持或恢復(fù)地層的水濕性。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)
多氫酸酸液體系具有較高的初始PH值,可減少緩蝕劑的用量;多氫酸酸巖反應(yīng)速度較慢,緩速性能較強(qiáng),對(duì)于高溫砂巖油氣藏酸化,可延長(zhǎng)酸液有效作用范圍;多氫酸具有較好的絡(luò)合鈣、鎂、鐵離子的能力,抑制二次沉淀的產(chǎn)生,防止酸化過(guò)程中的儲(chǔ)層傷害。
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