CN110219627A - 一种增强海上油田油井酸化效果的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增强海上油田油井酸化效果的方法：起油井生产管柱；下入酸化施工作业管柱；连接地面酸化设备、压力脉冲解堵装置及管线，关闭酸化井口管汇阀门，酸化流程管线试压；配制顶替液，开启泥浆泵井口管汇阀门，油井试注；关闭泥浆泵井口管汇阀门，开启压力脉冲解堵装置井口管汇阀门，开关能量发生器气动阀门；开启泥浆泵井口管汇阀门，泥浆泵泵注；循环洗井作业；关闭泥浆泵井口管汇阀门和压力脉冲解堵装置井口管汇阀门，开启酸化井口管汇阀门，泵注酸液；关闭酸化井口管汇阀门，开启泥浆泵井口管汇阀门，顶替液泵注；循环洗井作业；拆除地面酸化设备、压力脉冲解堵装置及管线。

Description

一种增强海上油田油井酸化效果的方法

技术领域

本发明属于油气田储层改造技术及完井领域，更具体的说，是涉及一种增强海上油田油井酸化效果的方法。

背景技术

中国海上油田的开发开采是一项高投入、高风险、高回报的措施，油田油井在生产各个阶段通常会面临钻完井液、砂泥物、有机堵塞等伤害，造成油井产量降低，目前海上油田主要增产技术为酸化技术，从1985年应用至今，累计达2000余井次以上，是一项成本低、适应范围广的增产技术，但随着储层污染物的复杂性、重复酸化井次增加、中低渗油井的比例增加，酸化技术面临增产效果减弱问题，如南海东部油田酸化成功率仅55％左右；如渤海最大的蓬莱19-3油田，酸化有效期平均仅4个月，单井酸化多达5～9次；再如陆丰13-1油田中低渗储层酸化泵注困难，面临大量酸液在平台有限空间内还面临处理困难、设备劳损、管柱腐蚀难题。为了增强海上油田油井酸化效果，海上油田逐渐开始应用物理法技术与酸化进行联作作业，如爆燃压裂酸化联作也取得了比单一酸化增产2-3倍的优良效果，但也面临火工品安全以及资质，同时相对适应中低渗储层等问题，压力脉冲解堵(又称“连续液动负压解堵”)是上世纪80年代起，从前苏联开始研究并应用的一项物理法解堵技术，国内从90年代起，中国石油大学(华东)进行了相关研究，并在胜利、大庆、长庆等油田进行了推广应用，由于其动用设备少、施工简单的特点，是一项简洁、方便的解堵技术。

现在主流技术主要包括CN1125290A“压力脉冲振荡解堵方法”、CN1975103A“化学脉冲复合解堵方法”、CN105986771A“一种连续液动负压脉冲解堵系统及其使用方法”、CN106761649A“一种用于注水井在线脉冲解堵方法”。

上述技术主要为实现物理法解堵、化学脉冲联作解堵、压力脉冲物理法解堵或注水井物理安全解堵。主要针对于陆地油田，或利用洗井作业的管线和设备进行高、低压脉冲式解堵；或利用油套环空泵注化学解堵剂，除了泵注压力以外，还需要通过套管向井筒注入气体；或对压力脉冲值规定相对于笼统，并不适用于所有井况条件和污染类型；或适用于注水井中。

而陆地油田压力脉冲物理法解堵技术直接应用于海上油田(详见“张延旭，王冠华，李虎等.连续液动解堵工艺设计及其在渤海油田的应用[J].钻采工艺，2018，41(3)：117-119”)，渤海油田K12井是该区块的一口注水井，自投注以来已经历9次酸化作业。该井采用常规环空供液憋压、油管液流返出的工艺流程，未与酸化进行联作。连续液动解堵作业实施过程持续6h，作业结束后关滑套恢复注水，该井瞬时日注水量上升至716m³，注水压力8MPa，视吸水指数为88.68m3/(d.MPa)。随后注水量逐渐下降，经3d时间日注水量稳定在570m³，达到该井的日配注量，分析注水量下降的原因在于，物理处理方法对地层具有一定的激动作用，通过水力冲击及振荡导致堵塞物脱落、剥离，并随液流一起运动。在解堵施工结束后会留有部分堵塞物没有被携带出井筒，并随注水的恢复而重新进入地层，导致地层再次被堵塞，造成施工效果减弱。此外，如果简单将该项技术与酸化技术叠加，并不能很好解决上述问题，可能导致套管腐蚀、更加速堵塞等问题，同时海上油田并无压力脉冲解堵和酸化联作相关方法或步骤，也不能直接联作实施。

综上所述，目前国内缺少一种增强海上油田油井酸化效果的方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提出一种增强海上油田油井酸化效果的方法，可增强海上油田油井酸化效果，通过压力脉冲解堵技术的物理和酸化化学的双重作用进行油井增产，避免由于储层堵塞严重，海上油田酸化作业时间过长而产生的酸液环保处理、设备劳损、管柱腐蚀等系列问题，同时可在酸化效果不理想情况下，进一步物理解堵，且避免了储层酸化二次沉淀污染风险，同时也通过酸化技术解决了单独采用压力脉冲解堵技术适应堵塞和储层类型有限、效果有限、易加速储层出砂等问题，该方法简单方便，作业成本低，适合海上油田平台空间有限、作业费用高需要提高成功率、避免在油套环空作业等特点，将现有的压力脉冲解堵技术与海上油田酸化有机结合。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明增强海上油田油井酸化效果的方法，包括以下步骤：

(1)起油井生产管柱，并将套管内井筒处理干净，确保酸化施工作业管柱正常下入，且洗井返排液无油污及杂质返出；

(2)下入酸化施工作业管柱；

(3)连接地面酸化设备、压力脉冲解堵装置及管线，关闭酸化井口管汇阀门，进行酸化流程管线试压，试压值为施工压力1.5倍，10分钟管柱不刺不漏为合格；

(4)在泥浆池中配制顶替液，开启泥浆泵井口管汇阀门，采用平台泥浆泵对油井进行试注，试注压力分别为酸化压力值0.5倍及1倍，待试注排量稳定后停止；若在最高注入压力条件下，全部酸液用量和顶替液设计用量泵注，按不变的试注排量计算需要4小时以上，则执行步骤(5)；4小时及以内则执行步骤(8)；

(5)关闭泥浆泵井口管汇阀门，开启压力脉冲解堵装置井口管汇阀门，通过压力脉冲解堵装置中能量控制器以每分钟10～20次的脉冲频次快速开关能量发生器气动阀门，观察压力表变化，当压力表显示压力低于预订压力，停止作业；

(6)开启泥浆泵井口管汇阀门，泥浆泵以试注压力泵注，待排量稳定后，重复步骤(5)～(6)，直至排污罐中返出液清澈；

(7)按1.5～2倍的井筒容积进行循环洗井作业；

(8)关闭泥浆泵井口管汇阀门和压力脉冲解堵装置井口管汇阀门，开启酸化井口管汇阀门，全部泵注酸化罐中酸液；

(9)关闭酸化井口管汇阀门，开启泥浆泵井口管汇阀门，将泥浆池中顶替液按设计用量泵注，泵注结束后，若泵注压力30分钟之内不降低至预订压力及以下，则再重复步骤(5)～(6)，直至排污罐中返出液清澈；

(10)按1.5～2倍的井筒容积进行循环洗井作业；

(11)拆除地面酸化设备、压力脉冲解堵装置及管线；

(12)起出酸化施工作业管柱，下入油井生产管柱；

(13)启动电泵返排残酸，作业结束。

步骤(3)和步骤(11)中所述的地面酸化设备为海上油田常用设备，至少应包括酸化泵、酸化罐；所述的压力脉冲解堵装置为陆地油田常用设备，至少包括能量发生器、气源、能量控制器、压力表、排污罐；所述的管线分别用于酸化泵、酸化罐、酸化井口管汇阀门、井口之间连接，和能量发生器分别与气源、能量控制器、压力表、排污罐之间的连接，以及压力表、压力脉冲装置井口管汇阀门、井口之间的连接。

步骤(4)中所述的顶替液为质量浓度1～2％的KCl或聚铵盐组成的防膨剂溶液或平台过滤水；所述的顶替液设计用量为管柱容积与地层1m处理半径下的体积之和。

步骤(4)中所述的酸液为海上油田使用的重芳烃有机清洗剂、表面活性剂有机清洗剂，包含储层及管柱保护添加剂的盐酸类、氟硼酸类、多氢酸类、活性酸类、复合酸类酸液解堵剂，以及包含上述酸液的各种组合，可根据储层堵塞类型及室内实验进行优选，酸液用量为地层1～2m处理半径下的1～2倍体积。

步骤(4)中所述的试注压力最大不超过酸化压力值，即满足：此压力与井筒液柱压力之和，再与管柱摩阻压力之差，小于地层破裂压力。

步骤(5)和步骤(9)中所述的预订压力为作业前，根据地层疏松或致密情况，而设定的压力值，应满足：在试注压力与预定压力之间的压差条件下，地层不发生微粒运移，压差一般大小为2～10MPa，需根据室内实验确定准确数值。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

(1)本发明可增强海上油田油井酸化效果，通过压力脉冲解堵技术的物理和酸化化学的双重作用进行油井增产。

(2)本发明可避免由于储层堵塞严重，海上油田酸化作业时间过长而产生的酸液环保处理、设备劳损、管柱腐蚀等系列问题，同时可在酸化效果不理想情况下，进一步物理解堵，且避免了储层酸化二次沉淀污染风险。

(3)本发明通过酸化技术解决了单独采用压力脉冲解堵技术适应堵塞和储层类型有限、效果有限、易加速储层出砂等问题。

(4)本发明简单方便，作业成本低，适合海上油田平台空间有限、作业费用高需要提高成功率、避免在油套环空作业等特点，将现有的压力脉冲解堵技术与海上油田酸化有机结合。

附图说明

图1是本发明增强海上油田油井酸化效果的方法流程图。

附图标记：1酸化泵；2酸化罐；3能量发生器；4气源；5能量控制器；6排污罐；7压力表；8酸化井口管汇阀门；9压力脉冲装置井口管汇阀门；10泥浆泵；11泥浆池；12泥浆泵井口管汇阀门；13管线；14井口；15酸化施工作业管柱；16套管；17井筒。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

如附图1所示，本发明增强海上油田油井酸化效果的方法，可增强海上油田油井酸化效果，方法简单方便，作业成本低，适合海上油田特点，将现有的压力脉冲解堵技术与海上油田酸化有机结合。具体实现过程如下：

(1)起油井生产管柱，并将套管16内井筒17处理干净，确保酸化施工作业管柱15能正常下入，且洗井返排液无油污及杂质返出。

(2)下入酸化施工作业管柱15。

(3)连接地面酸化设备、压力脉冲解堵装置及管线13，关闭酸化井口管汇阀门8，进行酸化流程管线试压，试压值为施工压力1.5倍，10分钟管柱不刺不漏为合格。

(4)在泥浆池11中配制顶替液，开启泥浆泵井口管汇阀门12，采用平台泥浆泵10对油井进行试注，试注压力分别为酸化压力值0.5倍及1倍，待试注排量稳定后停止；若在最高注入压力条件下，全部酸液用量和顶替液设计用量泵注，按不变的试注排量计算需要4小时以上，则执行步骤(5)；4小时及以内则执行步骤(8)。

(5)关闭泥浆泵井口管汇阀门12，开启压力脉冲解堵装置井口管汇阀门9，通过压力脉冲解堵装置中能量控制器5以每分钟10～20次的脉冲频次快速开关能量发生器5气动阀门，观察压力表7变化，当压力表7显示压力低于预订压力，停止作业。

(6)开启泥浆泵井口管汇阀门12，泥浆泵10以试注压力泵注，待排量稳定后，不断重复步骤(5)～(6)，直至排污罐6中返出液清澈。

(7)按1.5～2倍的井筒17容积进行循环洗井作业。

(8)关闭泥浆泵井口管汇阀门12和压力脉冲解堵装置井口管汇阀门9，开启酸化井口管汇阀门8，全部泵注酸化罐2中酸液。

(9)关闭酸化井口管汇阀门8，开启泥浆泵井口管汇阀门12，将泥浆池11中顶替液按设计用量泵注，泵注结束后，若泵注压力30分钟之内不降低至预订压力及以下，则再不断重复步骤(5)～(6)，直至排污罐6中返出液清澈。

(10)按1.5～2倍的井筒17容积进行循环洗井作业。

(11)拆除地面酸化设备、压力脉冲解堵装置及管线13。

(12)起出酸化施工作业管柱15，下入油井生产管柱。

(14)启动电泵返排残酸，作业结束。

其中，步骤(3)和步骤(11)中所述的地面酸化设备为海上油田常用设备，至少应包括酸化泵、酸化罐。所述的压力脉冲解堵装置为陆地油田常用设备，至少包括能量发生器3、气源4、能量控制器5、压力表7、排污罐6等设备。所述的管线13分别用于酸化泵1、酸化罐2、酸化井口管汇阀门8、井口14之间连接，用于能量发生器分别与气源4、能量控制器5、压力表7、排污罐6之间的连接，以及压力表7、压力脉冲装置井口管汇阀门9、井口14之间的连接。

其中，步骤(4)中所述的顶替液为质量浓度1～2％的KCl或聚铵盐组成的防膨剂溶液或平台过滤水。所述的顶替液设计用量为管柱容积与地层1m处理半径下的体积之和。

其中，步骤(4)中所述的酸液为海上油田使用的重芳烃有机清洗剂、表面活性剂有机清洗剂，包含储层及管柱保护添加剂的盐酸类、氟硼酸类、多氢酸类、活性酸类、复合酸类酸液解堵剂，以及包含上述酸液的各种组合，可根据储层堵塞类型及室内实验进行优选，酸液用量为地层1～2m处理半径下的1～2倍体积。

其中，步骤(4)中所述的试注压力最大不超过酸化压力值。即满足：此压力与井筒液柱压力之和，再与管柱摩阻压力之差，小于地层破裂压力。

其中，步骤(5)和步骤(9)中所述的预订压力为作业前，根据地层疏松或致密情况，而设定的压力值。需要满足：在试注压力与预定压力之间的压差条件下，地层不发生微粒运移，压差一般大小为2～10MPa，需根据室内实验确定准确数值。

本发明增强海上油田油井酸化效果的方法，该实施方法可增强海上油田油井酸化效果，通过压力脉冲解堵技术的物理和酸化化学的双重作用进行油井增产，避免由于储层堵塞严重，海上油田酸化作业时间过长而产生的酸液环保处理、设备劳损、管柱腐蚀等系列问题，同时可在酸化效果不理想情况下，进一步物理解堵，且避免了储层酸化二次沉淀污染风险，同时也通过酸化技术解决了单独采用压力脉冲解堵技术适应堵塞和储层类型有限、效果单一、易加速储层出砂等问题，该方法简单方便，作业成本低，适合海上油田平台空间有限、作业费用高需要提高成功率、避免在油套环空作业等特点，将现有的压力脉冲解堵技术与海上油田酸化有机结合。

尽管上面结合附图对本发明的功能及工作过程进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (6)

1.一种增强海上油田油井酸化效果的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)起油井生产管柱，并将套管内井筒处理干净，确保酸化施工作业管柱正常下入，且洗井返排液无油污及杂质返出；

(2)下入酸化施工作业管柱；

(3)连接地面酸化设备、压力脉冲解堵装置及管线，关闭酸化井口管汇阀门，进行酸化流程管线试压，试压值为施工压力1.5倍，10分钟管柱不刺不漏为合格；

(4)在泥浆池中配制顶替液，开启泥浆泵井口管汇阀门，采用平台泥浆泵对油井进行试注，试注压力分别为酸化压力值0.5倍及1倍，待试注排量稳定后停止；若在最高注入压力条件下，全部酸液用量和顶替液设计用量泵注，按不变的试注排量计算需要4小时以上，则执行步骤(5)；4小时及以内则执行步骤(8)；

(5)关闭泥浆泵井口管汇阀门，开启压力脉冲解堵装置井口管汇阀门，通过压力脉冲解堵装置中能量控制器以每分钟10～20次的脉冲频次快速开关能量发生器气动阀门，观察压力表变化，当压力表显示压力低于预订压力，停止作业；

(6)开启泥浆泵井口管汇阀门，泥浆泵以试注压力泵注，待排量稳定后，重复步骤(5)～(6)，直至排污罐中返出液清澈；

(7)按1.5～2倍的井筒容积进行循环洗井作业；

(8)关闭泥浆泵井口管汇阀门和压力脉冲解堵装置井口管汇阀门，开启酸化井口管汇阀门，全部泵注酸化罐中酸液；

(9)关闭酸化井口管汇阀门，开启泥浆泵井口管汇阀门，将泥浆池中顶替液按设计用量泵注，泵注结束后，若泵注压力30分钟之内不降低至预订压力及以下，则再重复步骤(5)～(6)，直至排污罐中返出液清澈；

(10)按1.5～2倍的井筒容积进行循环洗井作业；

(11)拆除地面酸化设备、压力脉冲解堵装置及管线；

(12)起出酸化施工作业管柱，下入油井生产管柱；

(13)启动电泵返排残酸，作业结束。

2.根据权利要求1所述的增强海上油田油井酸化效果的方法，其特征在于，步骤(3)和步骤(11)中所述的地面酸化设备为海上油田常用设备，至少应包括酸化泵、酸化罐；所述的压力脉冲解堵装置为陆地油田常用设备，至少包括能量发生器、气源、能量控制器、压力表、排污罐；所述的管线分别用于酸化泵、酸化罐、酸化井口管汇阀门、井口之间连接，和能量发生器分别与气源、能量控制器、压力表、排污罐之间的连接，以及压力表、压力脉冲装置井口管汇阀门、井口之间的连接。

3.根据权利要求1所述的增强海上油田油井酸化效果的方法，其特征在于，步骤(4)中所述的顶替液为质量浓度1～2％的KCl或聚铵盐组成的防膨剂溶液或平台过滤水；所述的顶替液设计用量为管柱容积与地层1m处理半径下的体积之和。

4.根据权利要求1所述的增强海上油田油井酸化效果的方法，其特征在于，步骤(4)中所述的酸液为海上油田使用的重芳烃有机清洗剂、表面活性剂有机清洗剂，包含储层及管柱保护添加剂的盐酸类、氟硼酸类、多氢酸类、活性酸类、复合酸类酸液解堵剂，以及包含上述酸液的各种组合，可根据储层堵塞类型及室内实验进行优选，酸液用量为地层1～2m处理半径下的1～2倍体积。

5.根据权利要求1所述的增强海上油田油井酸化效果的方法，其特征在于，步骤(4)中所述的试注压力最大不超过酸化压力值，即满足：此压力与井筒液柱压力之和，再与管柱摩阻压力之差，小于地层破裂压力。

6.根据权利要求1所述的增强海上油田油井酸化效果的方法，其特征在于，步骤(5)和步骤(9)中所述的预订压力为作业前，根据地层疏松或致密情况，而设定的压力值，应满足：在试注压力与预定压力之间的压差条件下，地层不发生微粒运移，压差一般大小为2～10MPa，需根据室内实验确定准确数值。