众所周知,油层出砂机理是油层埋藏浅,压实作用差,胶结疏松,胶结物中泥质含量高等内在因素造成的,同时频繁作业洗井、部分井生产压差控制不合理等原因使其出砂越来越严重,给油田开发管理带来许多不利因素,加大了管理难度。由于地层出砂严重,频繁冲砂检泵,油水井易套管变形,影响其正常生产, 由于地层出砂严重,频繁冲砂检泵,油水井易套管变形,影响其正常生产。
一.地质概况及开发简史
曙五区位于辽河断陷盆地西部凹陷西斜坡中段杜32断层上升盘,开发目的层为下第三系沙河街组四段杜家台油层,油层埋深950-1700m,含油面积19.0km2,地质储量2244×104t,可采储量758×104t,最终采收率33.8%,平均油层有效厚度12.7m。
1975年10月投入试采,1976年5月投入试注,至今已有30多年,截止到2012年6月底曙三区共有油井178口,开井112口,日产液1010t,日产油227t,综合含水77.5%,采油速度0.37%,采出程度23.21%。共有注水井104口,开井47口,日注水1420m3/d,月注采比 1.15,累计注采比1.16,累计地下亏空-237.39×104m3,平均动液面696m。
二.区块开发主要矛盾
在曙五区30多年的开发历程中,出砂现象一直制约着开发效果的提高,虽然经历了两次较大规模的井网加密调整及配套综合治理工作,取得了阶段性治理效果,但目前开发中仍存在着多种矛盾,加剧地层出砂,严重制约着开发效果的提高。主要表现在以下几个方面:
1、平面、层间矛盾突出,油层储量动用不均。
2、出泥浆现象严重,套管损坏井增多。
3、出砂现象日益严重。
三.防砂实施效果
曙五区2017-2011年对套管变形及出泥浆严重井实施砾石防砂后,取得明显增油治砂效果,阶段实施21口井,增油19969吨。现分述如下:
1、带“病”套坏生产井实施砾石防砂
第一口试验井曙3-05-07,2019年4月9日实施砾石防砂后,初期采用Φ38mm小泵1.5冲次控制生产,日增油5.0吨,化验含砂微。分析增油效果好的主要原因:该井防砂前套管在1511.0m(生产井段下部)变形,冲砂在此处遇阻,因此一直小压差维持生产,日产液1.2吨,日产油1.1吨,2007.2月冲砂发现底部油管11根严重弯曲变形,下通井管底带Φ118通井规通至1461.48m(主力油层位置)遇阻,分析此处套管有毛病,井口冲出大量泥浆水泥块,空井筒改捞油不出,砾石防砂时有喷势,其主要原因是该井区注水井曙3-5-07井2002年5月实施三管分层注水后,加强与3-05-07对应层注水,地层压力得到提高,砾石防砂高压填砂时将油层压开,起到解堵引效作用,正常生产到目前日产油仍保持在1.5吨。
2、套坏长停井实施砾石防砂
曙3-8-006井于2019年5月砾石防砂复产,初期日产油控制在6.5 t,含水34.2 %,生产36天后,调冲次由2.5上调到6次,生产压差增大后日产油上升到8.7吨,化验含砂微,目前该井日产油仍保持在6.3吨左右,含水5.3%,截止到目前,阶段增油4159吨,增油效果显著,其主要原因分析如下:
2.1从剩余油潜力分析
储层物性好,平均孔隙度37.3%,渗透率5.447um2,单层射开最大厚度5.6m,远高于杜18块平均值,井区内3口注水井对应此井且2口已实施分层注水与该井对应较好,采出程度低,剩余油富集。
2.2从吸水剖面情况分析
曙3-8-006井停产前累计产水只有6745吨,水淹程度低,周围3口注水井(曙3-9-8、曙3-8-更07、杜22C)其中3-9-8、3-8-更07均实施分层注水,特别是曙3-9-8井2002年1月注灰封堵杜‖11下部高渗透层后,加强低渗透层注水,累计上部注水9.21×104t,限制高渗透层吸水,吸水剖面已经发生改变,水线推进均匀,其它低压低含水层地层压力得到提高。
2.3从邻井生产情况分析
同井区的曙3-08-06C井于2018年2月见到注水效果,初期日产油由2.5吨上升到4.2吨,目前日产油仍保持在4.0吨左右,生产稳定。
2.4从原井分析
停产时间长,该井已于2017年停产至今,停产前产能高5.2t,井区注水见效明显。
3、出泥浆严重长停井实施砾石防砂
由于泥浆颗粒小,原各种防砂工艺难以对其有效实施,为此油井产能难以发挥,
2019年以注水井为中心,选择油层发育好,停产前产能高,注采连通好的出泥浆长停井,实施砾石防砂共恢复生产曙3-11-更06井,2009年8月25日砾石防砂复产后,初期日增油5.3吨,目前日增6.0吨,出泥浆现象得到有效控制。
4、管理上对于砾石防砂井继续实施五个转变:
4.1 对砾石防砂井优化作业设计方案,从优化作业方案入手,缩小泵径,确定合理泵深,匹配抽油杆组合,减少断脱机率;
4.2 对砾石防砂井稳压启动,作业完井后先关井稳压3天后再开井,采用变频调参逐级增大生产压差;
4.3 对砾石防砂井实施化学清蜡,人工加药,减少油层激动出砂;
4.4 对砾石防砂井平稳控气,控气装油嘴,以免油层激动出砂;
4.5 对砾石防砂井采用长柱塞耐砂泵,延长冲检周期;
四.经济效益分析
21口砾石防砂阶段增油19969吨,每口井措施投入30万元,合计630万元。
技术创新成果净现值=(1-30%)×分成系数×Σ { [年新增原油产量 × (单位原油价格-单位生产成本-税金及附加) ] -科研支出] ×(1+10%)
价格 :原 油(不含税) : 3000 元/吨
税金 :原油: 90 元/吨
操作成本 800元/吨
分成系数 1
技术创新成果净现值=(1-30%)×1×Σ { [19969 × (3000-800-90) -6300000] ×(1+10%)
=2759.3(万元)
五. 结论及下步打算
1.结论:
长停井砾石防砂的成功复产,充分证明长停井区剩余油的富集,为全面恢复曙三区套管变形长停井提高储量动用程度提供科学依据。
2.下步打算:
2.1加强区块剩余油分布研究,以注水井为中心,继续优选套坏长停井及带“病”生产井,实施砾石防砂技术,提高油井产能,实施规模由目前的油井扩大到注水井,提高油水井利用率。
2.2曙三区普遍存在油层憋压,注水短期受效不明显,造成高压区与油井附近低压区形成压差,也是造成出砂套坏主要原因,从近两年实施的侧钻井复产后自喷生产,也可以证实曙三区能量在部分单层和区域较为富集。下步工作从改善油藏开发效果角度应解决好压力疏导工作,油层改造如单层单井组压裂防砂,同时细化注水分析工作,实施一对一注水方式,增加水驱见效方向。
2.3在治砂上,主要采取稳压启动和一系列携排砂措施。油井作业开井采取逐步升级生产压差,主要是作业井参数论证控制;水井放压管理,避免因急于作业加大放压液量,防止因放压过快油层激动出砂;在水井注水过程中,应考虑添加防硼剂,防止因水敏造成骨架粘土膨胀出砂出泥浆;试验推广适合曙三区的排砂泵,提高油井生产时率,从而排除油层孔隙内游离的泥砂颗粒,防止孔隙堵塞,改善注采开发效果。
2.4优选井组、区域井网详细论证剩余油分布,以做好油井侧钻、水井恢复注水的井网完善工作。