盐下油藏近井沥青质沉积预测与化学解堵

doi:10 3969/j issn 1006 6896 2010 10 005
盐下油藏近井沥青质沉积预测与化学解堵*
郭东红1 苗钱友2 辛浩川1 崔晓东1
1中国石油勘探开发研究院油田化学研究所 2中油国际阿克纠宾油气股份公司摘要:对肯基亚克油田盐下油藏近井地层沥青质沉积的可能性进行分析,利用气-液-固平衡理论模型预测了不同油井近井地带沥青质沉积的初始压力。

结果表明,沥青质初始沉积压力均高于平均饱和压力以及目前的井底流压。

据此可以断定,盐下油藏近井地带已经出现了沥青质的
沉积堵塞。

利用BKJ-1化学解堵剂对8033和8031两口油井开展近井地带解堵现场试验,获得了较好的增油效果,同时证实了模型预测结果的可靠性。

关键词:肯基亚克油田;盐下油藏;近井地层;沥青质沉积;预测;化学解堵
基金论文:中国石油天然气勘探开发公司资助项目(SCZY0801)
随着肯基亚克油田盐下油藏地层压力的下降,单井日产油量在明显下降,整个盐下油藏的开井数虽然是越来越多,但日产油水平呈下降的趋势。

压力下降是单井产量下降的根本原因,当井底流压低于饱和压力时,原油在井底或近井地层脱气,油藏近井地层中就会发生有机沥青质沉积与堵塞,导致流动阻力增加,原油相对渗透率下降,产油量下降。

预测沥青质在近井地层的沉积并认识其堵塞机理对于防止地层伤害,制定合理的开采方案及对已经发生近井地层沥青堵塞的化学解堵是十分重要的。

1 沥青质沉积的可能性分析
前期对8010和8001井井筒沥青沉积的研究结果
[1-2]
表明,沥青质初始沉积压力总是高于饱和压
力(平均饱和压力为32 52M Pa)。

结合流压和温度梯度的测试数据(2006年年底石炭系油藏除7031A 井、7024井,其余井井底流压均低于38MPa,其中21口井接近或低于油藏平均饱和压力)可以初步判断:石炭系油藏除7031A 井、7024井,其余井井底或近井地层有可能已经发生了沥青质沉积,特别是井底射孔孔眼处,因为此处压力下降幅度大,压力突降导致原油分散体系失稳而发生沉积。

由于资料缺乏,目前还不能对所有井准确地判断何时、在何种位置发生沥青质沉积,但是可以断定盐下油藏的大部分油井可能或已经在近井地层中发生了沥青质的沉积。

油气体系固相沉积一直是石油工业所面临的严重问题。

有机固相沉积可能发生在油气开采的各个生产环节,尤其是沥青质在地层中的沉积将会带来严重后果。

有机沥青质在地层中产生沉积将会引起地层伤害,堵塞油气通道,导致地层渗透率下降和孔隙度降低;此外,沉积出的固相有机物质将吸附于孔隙介质表面,改变地层岩石表面的润湿性,从而降低原油的采收率
[3]。

2 沥青质沉积预测
原油沥青质初始沉积压力预测的主要思路是:
化研究,得到不同夹层模式影响下的开发动态规律;并且对于不同的模式,提出对应的开发对策以及剩余油挖潜策略。

该研究为其他油藏的动态分析与剩余油挖潜可起到一定的指导作用。

参考文献
[1]罗南,罗钰涵 陈堡油田K2t 31油藏隔夹层分布对开发效果的影
响[J] 石油地质与工程,2008,22(3):53-56
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2008,30(3):334-336
[3]陈程,孙义梅 厚油层内部夹层分布模式及对开发效果的影响
[J] 大庆石油地质与开发,2003,22(2):24-27
[4]张兴国,孙卫 夹层对底水锥进抑制作用的研究[J ] 西北大学学报,1999,29(2):149-152
[5]彭得兵,唐海,吕栋梁,等 隔夹层对薄层底水油藏排水采油动
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学学报(自然科学版),2009,31(4):103-106
[7]徐义卫 夹层对底水油气藏开采影响的数值模拟研究[J] 江汉
石油学院学报,2004,26(1):78-79
[第一作者简介]张继龙:中国石油大学(北京)在读硕士研究生,主要从事油气藏工程以及油气藏数值
模拟等方面的研究。

(010)89733218、long 12_10@126 com
(栏目主持 杨 军)
10 油气田地面工程第29卷第10期(2010 10)
首先根据原油的地层流体组成、原油和C7+组分的相对分子质量、原油和各组分密度、各组分沸点等已知数据,进行特征化处理,确定出每一组分的临界性质和各组分相互作用系数;然后利用PR状态方程求解气、液两相中的压缩因子Z max和Z min,从而计算出各组分和沥青质在气、液相中的逸度和逸度系数,沥青质在固相(沥青相)中的逸度按纯物质的逸度计算[4]。

通过对沥青质在液相中的逸度与其在沥青相中的逸度进行比较,可以确定某一压力下是否存在沥青质沉积。

当二者逸度相等时,对应的压力即为沥青质开始发生沉积的压力,即沥青质初始沉积点。

由于对近井地层的沥青质沉积预测主要是考虑原油在地层内流动过程中是否存在沥青质的沉积,因此温度可以认为不变(地层温度),压力不断降低,确定沥青质初始沉积点,即为沥青质初始沉积压力。

根据H8010、H8101、H8044以及8001四口井原油中各组分的相对含量及相关参数,采用以上所述方法,用Visual Basic语言编制原油临界性质估算程序,计算原油各组分(C1~C31+)的临界参数,并划分为11个拟组分,对肯基亚克四口油井近井地层的原油沥青质初始沉积压力进行了预测。

盐下油藏四口井近井地层沥青质沉积的预测结果见表1。

从表1可以看出,四口井近井地层沥青初始沉积压力均在平均饱和压力32 52M Pa之上,并且都远高于目前的井底流压。

据此可以判断,盐下油藏四口井的近井地层都存在着不同程度的沥青质沉积。

表1 四口盐下油井沥青质沉积初始压力预测结果
井 号H8010井8001井H8101井H8044井
沥青质沉积压力/
M Pa
34 7
(91 7 )
39 0
(81 7 )
33 4
(89 5 )
34 15
(93 5 )
3 沥青质沉积的化学解堵
根据上面预测得出结论,盐下不同油井在近井地层均出现了不同程度的沥青质沉积。

2009年5月和7月在肯基亚克盐下区块选取H8033和8031两口油井进行化学解堵现场试验。

根据H8033和8031两口油井的油管结构,可以计算出充满整个油管以及半径为1m的近井地层(设油层有效厚度为37m,油层孔隙度为15%)需注入解堵剂的量分别为30 93、31 82m3。

采取正挤注入方式,直接从油管中注入。

其中的解堵剂BKJ-1为自制的油基解堵剂。

根据现场条件,可以选择适当廉价的油基顶替液,从而可以节省解堵剂的用量。

表2为两口井注入解堵剂以及顶替液的实际过程。

注入完设计量的解堵剂后关井6~8h[5],然后开井生产。

表2 H8033和8031井注入解堵剂和顶替液的程序与增产效果
井号现场实施步骤和最终效果
H8033
向油管内注BKJ-1药剂16t,并挤入原油16m3。

截至
2009年10月20日增油1888t
8031
向油管内注BKJ-1药剂16t,并挤入原油15m3,通过连
续油管注入BKJ-1药剂3t和2 1m3原油,用10m3原
油洗井。

截至2010年10月20日增油1546t
两口井实施近井地层解堵后,日产油量都有明显增加,有效期可以达到3~5个月以上。

截至2009年10月20日,H8033井共增油1888t, 8031井共增油1546t,取得了较好的经济效益。

同时,由于BKJ-1解堵剂是油基解堵剂,完成解堵后不需要外排,可以直接进入生产管线,从而大大降低了解堵成本。

另外,盐下油藏近井地层解堵的效果也验证了盐下油藏近井地层沥青质沉积预测结果的可靠性,为下一步盐下油藏近井地层化学解堵的推广提供了可靠保证。

4 结语
(1)对肯基亚克盐下四口井的沥青质地层沉初始压力进行了预测,所测结果分别为34 7、39 0、33 4和34 15M Pa,均高于平均饱和压力,从而确定原油在地层流动过程中存在不同程度的沥青质沉积。

(2)利用BKJ-1化学解堵剂对盐下油藏H8033和8031两口井进行近井地层解堵现场试验,取得明显的增油效果,为下一步进行较大规模的化学解堵现场试验奠定了基础。

参考文献
[1]郭东红,赵凤兰,谢慧专,等 肯基亚克油田盐下8010井沥青质
初始沉积压力、温度的预测[J] 钻采工艺,2007,30(3):54-56 [2]杨立新,郭东红,谢慧专,等 肯基亚克油田盐下油藏8001井有
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[5]郭东红,高金强,辛浩川,等 肯基亚克油田盐下油藏8010井井
筒堵塞机理与解堵技术[J] 特种油气藏,2008,15(1):80-83 [第一作者简介]郭东红:高级工程师,1998年获中国科学院感光化学研究所物理化学博士学位,2000年中国石油勘探开发研究院油气田开发工程专业博士后出站,现任中国石油勘探开发研究院油田化学所表面活性剂研究室主任。

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(栏目主持 杨 军)
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油气田地面工程第29卷第10期(2010 10)。