泡沫流体冲砂洗井工艺在孤东油田的推广应用

　[收稿日期]2007212220

　[作者简介]邵国林(1979-),男,2001年大学毕业,助理工程师,硕士生,现主要从事油气开发技术研究工作。

泡沫流体冲砂洗井工艺在孤东油田的推广应用

邵国林　(长江大学石油工程学院,湖北荆州434023;胜利油田有限公司孤东采油厂,山东东营257237)

[摘要]针对孤东油田的地质开发特点,通过对泡沫流体的特性研究,探索了泡沫流体冲砂洗井工艺;通

过对采油作业施工中部分工艺的设计和完善,使该工艺取得了较好的应用效果。泡沫流体技术可以比较

好地解决油藏生产后期的许多生产难点,并能创造相当大的经济效益。

[关键词]泡沫流体;冲砂洗井;孤东油田

[中图分类号]TE35811[文献标识码]A [文章编号]100029752(2008)0120355202

孤东油田是大型整装疏松砂岩油田,储层非均质严重。由于长期开采,油层压力降低很多,压力系数降低到比水的当量压力系数还低。在这种情况下用清水洗井冲砂,水进入低压层使井筒中上返的液体流量和流速降低,粗沙颗粒不能有效地带到地面,严重时注入水会全部进入油层而不能上返,致使冲砂失败。造成的后果是油层被严重污染,油井产量降低。泡沫流体洗井就是利用泡沫流体粘度高、密度小、携带性能好的特点,将泡沫流体作为携带液或压井液,液体从油管中打入,从套管返出,使井底建立低于油层的压力称为“负压”,在此负压差的作用下,依靠泡沫流体冲散井内积砂或结蜡,以达到洗井、冲砂的目的。这对提高冲砂质量,保护油气层,缩短油井产量恢复期,最终提高油井免修期具有重要意义。因此,泡沫流体技术可以比较好地解决油藏生产后期的许多生产难点,积极开展泡沫流体在油田开发领域的研究和推广应用是非常有意义的,并能创造相当大的经济效益[1]。

泡沫流体是各种气体与液体混合后充分搅拌形成的。除二氧化碳外,气体很少在水基液体中溶解。气体在液体中呈小气泡分散状态,气体的直径越小,泡沫流体的性能越好。泡沫流体的密度、稳定性、携带性能和粘度等性能对使用工程中的使用有直接意义[2]。

1　泡沫流体冲砂洗井工艺

泡沫流体冲砂洗井的优点[3,4]是减少漏失,降低污染,提高清洗效果,主要利用泡沫流体的特性暂堵地层,防止了入井液漏失,并利用高粘泡沫流体的携带性能和洗油能力,大大提高作业效果,并缩短了作业时间,低密度泡沫流体为水基泡沫,对地层污染小,开井生产时产能恢复期明显缩短。111　工艺流程

泡沫流体洗井所用的设备与清水洗井基本相同[5],除水泥车和其他附属设备外,只是增加空气压缩机和泡沫发生器。空气压缩机一般是车装的,流量在常压下应在600m 3/h 以上,压力在25M Pa 以上。泡沫发生器接在高压管线上,利用液体的压力和流速进行旋转搅拌,使气体与清水充分混合。为方便各种注入方式的快捷转换,高压管线应有闸门组,控制流体的注入和排出,也能变换注入时从油管到套管的切换。

循环的流程是在水罐车中加入适当的化学发泡剂,注入水箱。用水泥车的柱塞泵从水箱中吸取发泡液,加压后用高压管线向井中泵送。在高压管线上接有泡沫发生器,在泡沫发生器上接有高压气管线,向内注压缩空气。空气与泡沫液体在搅拌器内混合,并进行强烈的旋转,被叶片切割,气泡粉碎成为微泡沫形成泡沫流体。泡沫流体注入井中,可以是正循环,从油管中注入,从环空返出;也可以是反循环,从套管头注入,从油管中返出。必要是可以在套管头和油管同时注入。建立循环后,控制流体的密度和流量,边循环边下放油管,冲洗砂柱。循环出的液体经过旋流除砂器清除液体中的砂粒。从井中返・

553・石油天然气学报(江汉石油学院学报)　

2008年2月　第30卷　第1期Journal of Oil and G as T echnology (J 1J PI )　Feb 12008　Vol 130　No 11

回的泡沫流体可以直接回水箱自然除气,循环使用[6]。如果泡沫太丰富,自然除气不及时,可适量使用消泡剂消泡。在洗井中尽量不要中断循环。

112　施工前的准备

①准备13m 3的冲砂罐,并将泡沫洗井工程车及正反循环转换流程相连接后,固定于罐体。②施工前流程需要试压25M Pa ,10min 无刺漏。③准备3根高压水龙带(承压35M Pa ),以连接进出口和干线。④详细查阅动静液面情况和砂埋油层的有关数据及封隔层的能量情况。⑤准备发泡剂400kg 。⑥准备一个单流阀,开始下冲砂管柱时使用。

113　注入施工

①施工中正注入压力不超过25M Pa ,超过时应停止注入改反注入以建立正常循环。②对于未砂埋油层的漏失井,如果漏失,油管与环空同时注入泡沫流体,井口压力回升后,再正循环冲砂;对于砂埋油层的不漏失井,在注入压力不超过25M Pa 的条件下,加气量由小到大,以达到正常的注入参数。③注入参数的确定:由应用软件提供注入参数包括水泥车排量、泡沫洗井工程车排量、注入液的平均密度和注入压力。④根据砂面深度资料,备足油田净化水。要求2～3个罐车值班以提供足够的冲砂液。⑤施工中和冲砂后不宜猛放压。⑥地面管线及水龙带试压25M Pa 不刺漏,返出口固定好。⑦负压制控制在012～015M Pa ,由注入参数控制,注意观察出口压力。⑧建立循环时应将井筒油替入干线后再循环冲砂。⑨采用正循环冲砂。⑩注意安全。

114　施工工艺

①连接好工艺流程的各个环节。②将发泡剂按3‰提前加入到水泥车内溶解。③开启水泥车与泡沫洗井工程车,向油管和油套环形空间注入泡沫液体。④待油管和油套环形空间充满泡沫液体后,开始下冲砂管柱。⑤建立循环,开始冲砂。⑥冲砂完毕,关闭泡沫洗井工程车,继续用水泥车注入油田净化水,待返出物干净为止。

2　工艺效果评价

KD32P3井是孤东油田的一口重点水平井,人工井底1490194m ;油层套管17718mm ;套管直径15914mm ;射孔井段长达280m 。该井自射孔后,两次冲砂施工中使用污水250m 3,均因地层漏失严重而失败。

2007年9月16日,采用低密度泡沫流体冲砂,注入泡沫流体60m 3,密度为0170g/cm 3,经历155min ,井口开始有返液。然后开始接单根冲砂,共接20根单根,冲砂180m 。冲出地层砂310m 3。

泡沫冲砂技术在该井的成功应用,有效解决了地层漏失严重井的冲砂难题,加快了新井投产步伐,保证了作业施工的顺利进行,也为该区块同类井的施工提供了借鉴经验。

3　结 论

1)首次将高压制氮和增压设备应用于孤东油田的深井施工,较好的满足中深井和深井的酸化的要求。2)首次应用了泡沫冲砂技术,解决了地层严重漏失油井的冲砂问题,降低了污染,提高了作业效果,大大缩短了占井周期。

3)氮气泡沫混排工艺通过在地层挤入适量氮气泡沫,选择堵塞层位;适当调节流体密度,从而控制混排压差,因此可最大限度的改善地层堵塞。该工艺较常规混排具有控制性好、携砂效果好、安全可靠性的优点。

[参考文献]

[1]尹忠1泡沫的性质及其在油田的应用[J ]1表面活性剂工业,1996,(3):40～431

[2]卢廷辉1膜制氮气装置在石油开发中的应用[J ]1石油机械,2000,28(9):37～381

[3]王大钧1氮气和烟道气在油田开发中的应用[M ]1北京:石油工业出版社,19911

[4]许卫1氮气泡沫压裂技术研究与应用[D ]1南充:西南石油学院,20011

[5]李志龙1泡沫冲砂洗井工艺技术[J ]1钻井液与完井液,1991,(12):62～681

[6]周伟,肖建洪,陈辉等1发泡剂筛选试验及在油井堵水调剖中的应用[J ]1江汉石油学院学报,2002,24(1):64～651

[编辑]　弘　文・653・　石油天然气学报(江汉石油学院学报)2008年2月