低频电脉冲解堵技术在油田生产中的应用

低频电脉冲解堵技术在油田生产中的应用
172内蒙古石油化工2OO6年第5期
低频电脉冲解堵技术在油田生产中的应用
贾富泽,李幸兰,李建勇,李林燕.,彭春玲,王秀霞
(1I中原石油勘探局钻井三公司,河南兰考475300;2.中原油田分公司采油六厂,山东东明274511;
3.河南油田分公司采油一厂,河南铜柏474780;
4.中原石油勘探局炼油厂,河南濮阳475000)
摘要:低频电脉冲解堵技术是通过在井下液体中高压放电处理油层的一种技术,该技术的特点
是?利用电爆能够产生的强大的冲击波,在地层中造成定向传播的压力脉中,选择性处理注入水波及差
的油层或薄层,从而达到增产原油,降低含水和水井增注的目的,而且不会产生污染,文章对低频电脉中
解堵技术的作用机理及其在桥口油田的应用效果进行分析探讨,为该技术在同类油田生产中的推广应
用提供实践经验.
关键词:低频;电脉冲解堵;作用机理;地层;近井地带
前言
井下低频电脉冲解堵技术亦称电液压冲击法处
理油层技术或电爆处理油层技术,该技术是通过在井下液体中高压放电,在地层中造成定向传播的压力脉冲,选择性处理注入水波及差的油层或薄层,从而达到增产原油,降低含水和水井增注的目的.
井下低频电脉冲解堵采油技术的物理实质是高
压击穿充满井内的局部介质,在容积很小的通道内迅速释放出大量能量.在液体中脉冲放电具有很高的能量密度,就是说,实际上是一种爆炸,电爆能够产生大密度的高压等离子体,强大的冲击波,脉动的蒸气瓦斯混合气腔和脉冲电磁场,冲击波是主要因素.
1油田概况
桥口油田区域构造位于东濮凹陷中央隆起带中部,桥口一徐集构造带北端,是一个被断层复杂化了的背斜构造.属强非均质低渗复杂断块油藏,主力开的高效开发,各项开发指标明显变好:
文明寨油田”十五”主要开发指标表
发层系ES2下为浅水三角洲沉积,水体浅,能量小, 河道不发育,窄而多变;储层不发育,多为薄差层,砂体纵,横向变化大,层间,平面非均质都很强,渗透性差,是桥口油藏的主要特点.
储层岩性均为粉砂岩,砂体多呈”透镜”体,纵横
向分布均不稳定,连通率3O～60,平均43.9.储
层孔隙度平均值19,渗透率平均值41.9×10
m.
,渗透率级差一般大予1O0,变异系数大于0.8,
突进系数大于3,反映油藏非均质性较强.
地面原油平均密度0,8325g/cm,粘度5.
35MPa.S,凝固点31～33℃,地下原油平均密度0. 7256g/cm,粘度1.46MPa.S,原始油气比64.3m/
t,原油体积系数1.2.地层水矿化度10～17×
10mg/l,氯离子含量6～11×10mg/l,水型为Ca—
CI2.
2低频电脉冲解堵作用机理
2.1主要仪器设备及技术指标
指标2000年2001年2002年2003年2004年2005年年产油量(×10)23.225.324.523.722.923,84
含水上升率()一0.34—0.412.35—0.28—0.24—0.68
自然递减(‘6)2O.Z815.0421.7618.319.5615.22
综合递减()10.13.4l1.567.212,855.28
水驱控制程度()85.485.587.988.388.989.3
水驱动用程度()68.769.270.671.271.572.3
4.1年产油量回升:由”十五”初期的23.2×10吨
上升到23.84×10吨;
4.2含水上升率呈负增长:由一0.34下降到一0. 68;
4.3水驱控制,动用程度稳定增长:分别由”九五”初期的8
5.4,68.7上升到89.3,72.3%;
4.4两个递减下降:自然递减由20.28下降到1
5.22;综合递减由10.1下降到5.28.
5认识和体会
5.1构造的极复杂性决定了油藏边开发,边认识的滚动性;
5.2有效提高各类储层的综合动用,是实现稳产的主要途径;
5.3成熟配套的工艺技术是提高油田开发水平的技术保障;
5.4井况的有效防治是保持储采平衡的先决条件;
5.5加大注水结构调整力度,优化注采井网,改善吸水剖面是实现较长期稳产的重要保证.
[参考文献]
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工业出版社,1997.
收稿日期:2006～04～06
作者简介:贾富泽,男,河南唐河人,工程师,1993年毕业于江汉石油学院石油地质专业,在国内相关学术期刊发表过论
文多篇,现为中原石油勘探局钻井三公司工程师,从事油气田开发及管理工作.
2006年第5期贾富泽等低频电脉冲解堵技术在油田生产中的应用173 目前应用设备是从俄罗斯引进的,整套设备分为两
部分,即地面设备和井下设备,其中地面设备为一体
积很小的整流变频器;井下设备是整套技术的核心
部分,共分四个单元:升压单元,储能单元,放电单位
和电极.主要技术指标如下:
总电容量:500~F
放电能量:1500J
放电周期:20s
放电电压:2200～5000V
耐温:105℃
耐压:60MPa
工作电源:220V/50Hz
要求功率:300}W
井下仪器外径:89mm
所有电缆:普通三心射孑L电缆
2.2电脉冲解堵作用机理
①低频电脉冲解堵岩石效应
实验室研究表明,当电容器蓄积的能量为0.98
～
2.5kJ时,任何岩芯都存在一个门限渗透率值,即
Ke一0.1×10-3m,当岩芯的原始渗透率小于该值时,放电处理不影响岩芯内的渗流特性,当大于该值时,在放电处理过程中岩芯的渗透率增加;当岩芯的原始渗透率为(0.5～2)×10-3m时,放电处理的
效果最好,且灰质白云岩渗透率的增加值高于粉砂岩和砂岩,说明岩芯的处理效果不仅与放电功率有关,而且与岩芯的原始渗透率有关.
随着脉冲放电能量的增加,当岩芯的渗透率达
到一定值时,继续对岩芯进行处理,岩芯遭到破坏, 在其内部产生微裂缝,形成岩芯渗流的主要通道,但微裂缝具有自然闭合能力,灰质白云岩和粉砂岩裂缝的闭合能力最强,电脉冲放电处理致密岩石效果最好,如灰质白云岩,粉砂岩,对于纵向上具有非均质性的地层,井下放电处理效果最好的是低渗透,致密性地层.
因此该技术对地层的处理具有选择性.,可优先
改造注入水波及差的油层部位,达到增油降水的目的,在放电处理石灰岩的灰质白云岩时,应与液体酸酸化配合进行,以便在酸的作用下,在岩石内形成通道,进而改善地层的渗透性.
②产生微裂缝,改善近井地带储层渗流条件
井下低频电脉冲解堵技术亦称电液压冲击法处
理油层技术或电爆处理油层技术,该技术是通过在井下液体中高压放电,在地层中造成定向传播的压力脉冲,造成微裂缝,改善其渗流特性,使原油储集层与井筒的通透性增强,选择性处理注入水波及差的油层或薄层,从而达到增产原油,降低含水和水井增注的目的.
③解除近井地带污染,降低液体流动阻力
油田在实际生产中,由于作业施工,注入水水质
不达标等原因易造成储层二次污染,以及储层岩石中产生细微颗粒为中心,形成油,腊包裹体,堵塞储层正常通道,当进行低频电脉冲解堵时,井下低频电脉冲解堵击穿充满井内的局部介质,在容积很小的通道内迅速释放出大量能量,产生大密度的高压等离子体,强大的冲击波,脉动的蒸气瓦斯混合气腔和脉冲电磁场,使岩石细微颗粒包裹体分离,疏通了被堵塞的流体通道,解除近井地带污染,提高了近井地
带的地层渗透性,降低液体流动阻力.
2.3电脉冲解堵选井选层条件
①油层生产过程中被污染堵塞的油层:在采油
井中,一般处理初期有一定的产能,但产量下降较快井的中,高渗透性地层效果较好.
②严重污染油气井层:因结垢,结蜡造成堵塞的
油井;钻井或其他作用过程中有明显污染的油水井.
③对水,酸有敏感性的油气层.
①处理层段温度不高于105℃.
⑤井内液面高度不低于500m.
3电脉冲解堵在桥口油田应用
3.1总体应用情况
截至目前,先后在桥口油田7口油水井实施了
井下低频电脉冲解堵技术,其中采油井5口,解堵后平均单井日增油2.5吨,累计增油1576吨,注水井
解堵2口,解堵后平均注水压力下降4.6MPa,单井
日增加注水量20立方米,累计增加注水量0.5460
万立方米.
3.2典型效果分析
桥29—9井是桥口油田的典型高压注水井,该
井对应采油井2口(桥29—1井,桥29—13井),解
堵前为桥灰塞分注,停下部层段,注水ESzT11-4砂组,
井段2516.6—2539.8米,共5层/7.5米,解堵后注
水压力下降5.OMPa,单井日增加注水量30立方
米,累计增加注水量0.3150万立方米.
表1桥29—9井井下低频电脉冲解堵前后效果对比表4认识及建议
①井下低频电脉冲解堵技术在油田实际生产
中,对由于作业施工,注入水水质不达标等原因造成
的储层污染具有较好的解堵效果,可以有效改善储
层渗流条件,不会造成储层二次污染;
②解堵过程中造成的微裂缝,使原油储集层与
井筒的通透性增强,降低液体流动阻力,可以改善近
井地带渗流特性,达到增产原油,降低含水和水井增
注的目的,
③井下低频电脉冲解堵技术具有较强的措施针
对性,因此应用过程中,应注重前期油藏工程的基础
研究,做好选井选层工作,才能提高措施效果.
[参考文献]
[1]刘一江.中原油田采油新技术文集.中国石化
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