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电磁流量计在江汉矿区套漏井的技术治理效果及认识

来源:www.sancdc.com作者:发表时间:2020-06-11

 [摘要]江汉矿区的套漏井一般采用下小套或者找漏挤堵方式治理,但无论采用哪一种方式,治理费用都相对较高,且部分井治理效果不理想。总结2016-2018年成功治理的套漏油井产能恢复情况,并从油井治理完很好次见油时间及油井治理后产能恢复率等方面分析出套漏井治理成功后产能恢复的影响因素,为江汉矿区后续套漏井治理选井原则的制定提供理论依据。

 
       随着油田开发时间的延长,套漏井不断增加,给油田后续开发调整带来了难题。在2016年前江汉矿区的找堵漏技术一直以“封隔器找漏,水泥浆挤堵”为主导,存在着一些弊端。2017年以来开展了“电磁流量计测试找漏、化学挤堵”等工艺技术试验,工艺治理成功率大幅提高,但单井产能恢复率并不能完全达到预期目标。如何优化套漏井选井治理原则,提高产能恢复率值得深入研究。
 
1江汉矿区套漏井特点及找堵漏技术
1.1套漏井特点
       江汉矿区套管破漏主要发生在水泥返高以上未固井段,占96.1%,对应地层岩性主要为泥岩,地层液腐蚀是造成套管破漏的主要原因。其中,90%以上为单段漏点,漏失井段长度不超过10m,平均试挤压力为9MPa,吸水量为220L/min。
 
1.2找堵漏技术
       为了准确地找到套管漏失井段并制订治理方案,现场常用机械找漏和电磁流量计找漏两种技术。
 
       机械找漏技术,主要以扩张式封隔器配套节流器的机械找漏为主。即先下单级封隔器找到漏点的上界,再下双级封隔器找到漏点的下界。这一技术比较成熟,找漏准确,缺点是成本高,占时长,一次成功率低。在2016年之前江汉矿区常常采用这种找漏技术。2015-2016年,全厂油水井找漏47口,平均单井找漏3.19d,找漏一次成功率仅55.32%。2016年之前针对漏失井段的治理,应用较多的是水泥浆封堵技术。该技术具有成本较低,工艺简单的优点,缺点是堵漏一次成功率低。2010-2016年江汉矿区水泥浆挤堵共43井次,有效率只有58%(如2009年浩8-5和张12井分别挤堵5次均未成功),主要问题是水泥浆驻留性差,封堵后承压能力较差。
 
       电磁流量计找漏技术,借鉴了注水井分层测试工艺原理,施工时由地面连续向施工井内注水。在注水量恒定的前提下,若套管未发生破裂穿孔,上下所测的流量应该恒定不变;若相邻两点流量发生明显变化,则在此区间内必然发生漏失。2016年电磁流量计找漏技术应用于4口井(成功3口井),经过封隔器找漏验证,都准确无误地找准漏点,平均占时0.36d,比封隔器找漏平均节约2.8d。电磁流量计找漏技术的缺点是漏点上界只能大致预估,但绝大部分井的漏失井段不会超过10m,故不影响下步挤堵施工,对于单漏点的井通过试验验证是可靠的,对于多漏点的井还有待试验。另外,原油对电磁流量计会产生干扰,该找漏技术需要隔离油层,清洗井筒;同时对于注入压力大于10MPa的高压漏点,由于测试电缆井口密封压力的限制,无法应用电磁流量计找漏技术。
 
       鉴于水泥浆封堵技术一次成功率低的缺点,2017年以来开展了“电磁流量计测试找漏、化学挤堵”等工艺技术,采用“先建网、再封堵”的思路。选用建网剂在近井地带快速构成网状结构的暂堵屏障,再采用高强度的化学封堵剂进行封堵,形成“预处理剂+主处理剂+化学封堵剂”的封堵体系,该治理方式一次成功率为91.7%。
 
2近几年套漏井治理效果及治理方案的选择
2.1套漏井治理效果
       2016-2018年,江汉矿区通过找漏挤堵和下小套
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),有效井次为46;水井治理14井次,除周21斜-5找漏挤堵外,其它13井次为下小套治理,均有效(表1)。
2016-2018年套漏治理井次统计表
       油井治理的55井次中,工艺成功的有50井次,成功率90.9%;扣除工艺治理不成功井,其余50口井治理后产能恢复率为86.8%。工艺治理成功的50井次中,5井次治理生产后不见油,初步分析主要有以下三方面原因:①2口井层系调整后干扰,影响了效果;②2口油井自身能量低,受到地层污染恢复效果差;③1口井与周边注水井套漏影响有一定的关系。
 
       为了更加科学地分析套漏井治理后产能恢复效果,本次分析研究47井次(扣除工艺治理不成功的井和治理前后层系调整变化的井),有效43井次,有效率91.4%,产能恢复率88.6%。其中化学挤堵32井次,产能有一定程度恢复的有31井次,产能恢复率90.6%。下小套管治理15井次,产能有一定程度恢复的有12井次,产能恢复率只有75.7%;从单井看主要是低渗透井产能恢复率低,6口井恢复率只有20.9%。
 
2.2套漏井治理方案选择
       套漏井在准确找到漏失井段后,一般采取挤堵或下小套的治理方案。一般情况下多采取挤堵治理方案,但在漏失井段情况比较复杂的情况下会采取下小套井治理方案。
 
       下小套井工程要求:油层套管井筒用Φ102mm×10m通井,无异常;油层套管水泥返高在2000m以上;油层套管井深在2800m以内;油层套管井身轨迹井斜小于60°;套管严重腐蚀,多处破漏的井;漏失井段在10m以上的井;漏失段对应的水层,挤堵无效,需掺水加药的井;卡封生产周期短以及频繁失效的井。
 
3套漏井治理效果影响因素分析
3.1油井治理完首天见油时间影响因素分析
       统计本次研究的47井次治理后产能恢复情况,建立套漏油井治理完成到首天见油时间与套漏异常到治理完成的间隔时间关系图版,发现套漏井出现异常到治理完成时间间隔越长,油井治理完成后排水期越长,见油慢(图1)。建立治理完成到首天见油时间与套漏前正常日产液的关系图版,发现套漏油井正常时日产液量越高,治理完成到首天见油间隔时间越短,即排水期短,生产后见油快(图2)。
治理完很好次见油与套漏异常时间关系图版治理完很好次见油与正常时日产液量关系曲线
另外,建立了治理完油井首天见油时间与套漏时油井日产液量的关系图版,发现治理完首天见油时间与套漏异常时日产液量无明显关系,即与漏失井段的漏失量的大小没有明显的关系。
 
3.2油井治理后产能恢复率影响因素分析
       对于本次研究的47井次,建立套漏治理后产能恢复率与套漏异常到治理完成的间隔时间的关系图版,发现套漏异常到治理完成间隔时间越长,油井产能恢复率越低,套漏异常到治理完成时间间隔在50d之内**好(图3)。建立治理后产能恢复率与正常日产液量的关系图版,发现套漏前油井正常时日产液量越高,治理后产能恢复率越高,正常生产时日产液量大于5t治理效果较好(图4)。油井正常时日产液量越高,说明地层能量和油层的渗流通道越好,不易造成地层污染,这类井治理效果佳。同时从产能恢复率与套漏时日产液量和漏点吸水量的大小无明显关系。
产能恢复率与油井套漏异常时间的关系曲线产能恢复率与正常时日产液量的关系曲线
       从不同类型油藏套漏井治理后产能恢复率看,中高渗油藏套漏井治理效果好于低渗透油藏。16井次低渗透油藏套漏井正常时日产液92.5t,日产油33.5t,综合含水63.8%;治理后日产液103.5t,日产油18.4t,综合含水82.2%,产能恢复率只有54.9%。31口中高渗油藏套漏井正常时日产液485.6t,日产油76.5t,综合含水84.2%;治理后日产液444.1t,日产油77.2t,综合含水82.6%,产能恢复率高达100.9%。
 
3.3治理后产能恢复率低单井分析
 
       从开发单元看,治理后产能恢复率低的套漏井主要集中在黄场潜43和潭口油田(潭口共治理3口井,其中层系调整2口井,存在层系调整后干扰效果可能,故不做详细分析),这里重点分析黄场油田。
 
       2016-2018年,黄场油田共治理套漏油井12井次,有增油效果的有8井次,产能恢复率为89.9%。其中,黄场上段治理7井次,均有增油效果。套漏前正常时日产液96.6t,日产油11.3t,综合含水88.3%;治理后日产液94.2t,日产油16.3t,综合含水82.7%,产能恢复率高达144.2%。而黄场潜43整体治理效果差,治理5口井,有增油效果的只有1口。5口井套漏前正常时日产液47.5t,日产油7.6t,综合含水84.0%;治理后日产液57.5t,日产油0.7t,综合含水98.8%,产能恢复率只有9.2%。
 
       从黄场上段和黄场43的油层物性上看,黄场上段平均渗透率为22.7×10-3um2,声波时差为281us/m;而黄场43的平均渗透率为4.3×10-3um2,声波时差为235us/m。黄场上段物性远远好于黄场潜43,分析认为黄场43主要是物性差,在地层能量不足的情况下大修或找漏挤堵更容易造成地层污染,影响治理后的产能恢复,治理时需要配套考虑解除地层污染的方案。
 
4结论及建议
4.1结论
       1)油井套漏异常到治理完成的间隔时间越短,治理后见油越快,产能恢复率越高;同时油井正常时日产液量越高,治理完见油越快,产能恢复率越高;油井治理后见油的早晚,产能恢复率的高低,都与异常间隔时间的长短和油井正常时日产液量的大小有很大的关联性。
       2)在剩余油分析清楚的情况下,中高渗油藏油井套漏治理产能恢复率比低渗透油藏产能恢复率高。
       3)套漏井停产时间长,在治理前要充分考虑周围井的动态变化,如果周围历史上存在套漏停产井则需要同时治理。如黄场潜432地层裂缝方向明显,黄22-26井因套漏停产231d后治理,周围水井黄斜22-4井漏点污水回灌造成地层受污染,导致黄2       2-26井治理后全水,这种情况在治理前就要考虑将黄斜22-4井一起治理。
 
4.2建议
       1)先修工艺难度小,油井产量高,水井注水对周围影响大的井;优先考虑正常生产时日产液量大于5t的油井。
       2)优先考虑治理中高渗油藏油井,套漏异常到治理完成的间隔时间不超过50d。
       3)低渗透油藏油井出现套漏,要考虑地层亏空及能量状况,能量差容易造成地层污染的井,要配合解堵工艺实施。