镇180区堵塞原因分析
万刚
长庆油田分公司第十一采油厂彭阳采油作业区,甘肃庆阳,745000
摘要:文章针对镇180区近期频繁发生的堵塞现象,进行了全面深入的分析。通过对区域概况描述,以原油物性为基础,通过对堵塞原因进行分析,对比了不同的堵塞措施效果,为下步区域堵塞分析提供了思路和依据。
关键词:镇180区;堵塞;原因
1.基本情况概述
1.1两项递减指标
通过推广长效治理、精细注采调整等工作,对比同期年自然递减10.8↓7.8%,分油藏延8、长3递减均下降;分项套损全年影响6.7t/d,小套后地层堵塞影响3.2t/d,套损仍然是制约稳产主要原因。对比上年老井月度递减1.5↓0.9t,月度产量递减率1.21↓0.63%。老井产量126↓122t,主要受镇180井地层堵塞影响。
1.2水驱状况
对比上年水驱控制程度持平、水驱动用程度69.2↑70.1%,长3水驱动用程度65.6↑67.1%(措施增注3口,提高射孔程度4井次),延8稳定。甲型水驱曲线斜率小幅下降,预测采收率37.1↑42.1%,水驱状况好转。
2.区块面临主要矛盾
矛盾一:侏罗三叠系混采混注,欠注矛盾加剧
镇九转目前注水为清水+混采混注(延7、延8、长3)。镇180区长3油井水型存在CaCl2,混层注水后大量CO32-回注地层形成CaCO3沉淀,导致水井欠注。
结垢导致长3注水问题井比例大,油井点状动态响应。镇180长3水井总井数18口,开井16口(柔性复合管待检串1口、待大修1口),高压欠注6口,问题井数占比44.4%。压力保持水平95.3↓89.4%,日注水量由187↓141m3/d,区内受地层能量不足影响液量下降2口。
矛盾二:铁离子浓度高导致套破套损
与演23、演224区对比镇180区井筒腐蚀速率达0.93mm/a,是其他区块的5.5倍,年壁厚损失率达12.1%;铁离子含量:镇180区是演23、演224区铁离子浓度的3-5倍,验证了井筒腐蚀严重;管杆腐蚀:2023年动管柱作业16口,其中11口管杆存在腐蚀,占比68.8%,主要表现为管杆点蚀、大段腐蚀及腐蚀穿孔,主要位于尾管。套损井数逐年上升:镇180区油藏套损井16口,占比27.5%,套损前单产4.5t,目前单产2.8t,平均套损周期4.8年,2023年以来新增套破4口损失产能3.1t/d,且近年套损井数呈现上升趋势。
3.堵塞原因分析
3.1近年地层堵塞井
镇180、镇86近六地层堵塞13口井,平均2口/年,其中周期性堵塞2口、小套后堵塞2口、隔采后堵塞4口、突降性堵塞5口。2023-2024年眼管堵塞5口,其中眼管垢堵4口,蜡堵1口,从起出情况看,垢堵为主要原因。
3.2井筒结垢(无机物堵塞)
根据井筒处理情况,频繁处理段为射孔段±20m,平均处理进尺76m,从起出油管、处理井筒来看炮眼、近井地带易形成垢桥段。成分:通过垢样分析,成分以CaCO3为主,含有少量因腐蚀产生的铁氧化物,占比95.95%以上;成因:镇180区水型中富含CO32-、 HCO3- ,当流体由高压地层流向压力较低的井筒时,CO2分压下降,CaCO3溶解度下降,造成近井地带结垢。
典型井(镇180-104):供液不足逐渐加剧,起出管柱内外壁结垢严重,挤注解堵剂6%SJD-2稀释配制液5m3,措施后功图由供液不足变饱满,液面1156↑638m,液量恢复,含水稳定。取得认识:从处理井筒返出物判断为以无机质为主的碳酸钙垢堵。
3.3有机沉淀堵塞渗流通道
镇180区原油中含蜡高于25%,饱和烃碳数测定主要分布在C26-35,属于长链烷烃,同时胶质、沥青质质量分数10%以上,原油结蜡凝固点高。部分蜡分子及胶质、沥青质滞留渗流通道,导致地层堵塞。有机堵塞分析:分子间相互作用及氢键是形成聚集的决定性因素,沥青质、胶质分子形变为聚集基础。
堵塞物质分析:无机质以不紧密的颗粒堆积形式生长,有机体多呈集合体,以游离态吸附于无机质表面,二者常在无机碎屑边缘以充填、嵌入或包裹方式共存;无机质为主:样品外观为块状,手捏质感较硬;有机质为主:品外观为黑渣状,手捏粘稠[1]。
复合堵塞分析:复合垢表面有机质含量高,内部无机质晶体发育,总体表现为外部有机质包裹、内部无机质的核壳结构。
4.解堵剂评价
4.1多效复合解堵剂
主体配方采用高活性增渗表活剂、改性无机酸、缓蚀剂、阻垢剂、助排剂、铁离子稳定剂等,有机与无机解堵剂用量比例约为2:1—1:1。
无机类解堵液:改性无机酸:浓度6-8%;缓蚀剂:浓度1%;阻垢剂:浓度0.5-1% ;助排剂、铁离子稳定剂;高活性增渗表活剂:浓度:3-6%
4.2清防蜡解堵剂
原始样(65℃):50分钟表面基本轻微软化,未溶解;清蜡剂(65℃):不同浓度清蜡剂表面基本完全软化,内部未溶解于清蜡剂。取得认识:进一步证明堵塞物为多种物质结合物
4.3解堵工艺适应性评价
小套固井后普遍存在地层堵塞现象,通过堵塞机理分析、解堵工艺适应性评价。对比其他解堵工艺,多效复合酸解堵具有周期短、投入小、见效快、有效率高等优点,其有效率100%、平均日增油达1.8t、平均有效期142d且持续有效。针对镇180区地层堵塞井实施压裂、重孔及多效复合解堵等4类7井次,累计增油2066吨。对比单井增油量、有效期等参数压裂、多效复合解堵措施效果最佳,满足现场解堵工艺需求。取得认识:一是压裂在长3效果较好、多效复合在延8层效果较好且长3层效果不佳;二是多效复合在镇180区解堵效果较好,进一步证明地层堵塞原因为结垢、有机沉淀[2]。
5.注入端分析
对镇180区采出水进行多种比例的结垢分析,当水样的比例是4:1,会产生最大结垢量0.984g/L,垢型为CaCO3。目前镇九转采出水混层比例为3:1,清水与采出水比例为2:3。
5.1成垢装置应用
镇九转注水系统成垢装置连续运行281天,清罐时内部结垢场诱导成垢量较轻(3-4mm),清罐完成,目前继续跟踪使用。效果分析:进出口成垢离子浓度下降较明显,持续应用,做好效果评价。
5.2注水井井筒
镇180区全年共计检串井12口,平均检串周期3.1年,从起出管柱情况来看,结垢呈现外壁厚度>内壁厚度,腐蚀部位均位于油管丝扣。效果分析:井筒净化不到位,不配伍水型注入导致的射孔段±200m结垢速率较高。
5.3下步工作安排:
注水基础管理:计划开展过滤器维护、管线冲洗、密闭洗井等4项65项工作,确保井口水质达标。
小套治理:针对失效/新增套损井,组织“小套固井+解堵”4口产能恢复率85.1%,目前持续有效,2024年计划对剩余4口套损井开展长效治,实现套损井“一次治理长期有效”。
结垢预防:(1)采出端。针对镇180区井筒结垢,突出前端预防与井筒净化,结合适应条件与井历,下步计划主要采用化学缓解结垢速率32井次,井筒处理清垢21井次。管垢堵井预防:随着眼管加深,井筒结垢部位逐渐下移,进液口垢堵频繁,下步采取两种预防措施,一是花管换斜尖入井,预计5井次,二是普通花管换涂料花管,预计5井次,评价好预防措施。(2)注入端。集中成垢装置:旬度进出口取样,半年开罐验证;阻垢剂评价:取样化验,重新评价再用阻垢剂ZG-108;配伍性评价:评价采出水与清水混注配伍性。
参考文献:
[1] 余海棠.二氧化氯复合解堵技术[J].断块油气田,2024,8(06):86-87.
[2] 朱广社.安塞油田长2油层储层特征[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报),2024,5(S6):55-56.