CN113445944B - 油井无污染防砂增产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油井无污染防砂增产方法,其依次通过施工准备、防砂施工作业和恢复生产施工作业实现;其中,施工准备步骤依次包括洗井和压井、起出原生产管柱、下入冲砂管串、确定套管无破损、通井、刮削和封隔其它地层;防砂施工作业包括首先采用由砂粒电势改量剂和粘土稳定剂复配的防砂剂配制前置液、处理液和顶替液;然后向井下依次正挤前置液、正挤处理液、正挤顶替液,并关井48h后起出注防砂管柱;生产施工作业包括起出隔离防砂管串、完井和恢复正常生产作业;该油井无污染防砂增产方法依靠砂粒间的库仑力固结砂粒,实现了在保证储层渗透率的前提下实现对储层无污染的固砂,实现防砂增产,且无环境污染隐患,有效期较长。
Description
技术领域
本发明涉及油田修井技术领域,特别涉及一种油井无污染防砂增产方法。
背景技术
部分油井由于地层胶结程度较差、开采强度过大,导致储层岩石松散破碎,引发地层出砂。地层出砂会可能造成:①砂埋油层减产②砂粒摩擦井下设备导致寿命缩短③砂埋管柱导致油井大修④地层亏空坍塌油井报废。根据目前采油工业上采用的防砂技术有机械防砂、化学防砂两种;其中,机械防砂方法简单,施工成本低,但不能阻止地层砂产出;而化学再造井壁防砂可以用于多种储层,对细粉砂效果好,但成本高、有效期短、渗透率下降明显;再造井壁化学防砂是利用粘结剂对出砂层位进行固结,能够从根本上治理出砂,是目前防砂技术的主要研究方向,但该方法防砂存在后对渗透率的影响较大,并且会污染地层。
发明内容
本发明的目的是提供一种针对出砂油井的防砂控砂与增产的油井无污染防砂增产方法。
本发明技术方案如下:
一种油井无污染防砂增产方法,具体施工步骤如下:
步骤S1、施工准备:
S101、配制洗井液并加热至70℃~75℃,以从油套环空进入、油管返出的反洗井方式进行洗井;待洗井结束后,按地层压力配置氯化钙压井液完成压井;
S102、从井内起出原生产管柱,包括抽油杆杆柱和油管管柱;
S103、下入冲砂管串,并在冲砂到地质、工程设计深度后起出冲砂管串;
S104、利用示踪剂找漏技术确保套管无破损位置:
S105、将通井规与油管连接组成通井管柱下入井内进行通井;当通井超过施工井段后,采用2~3倍井筒容积的步骤S101中使用的常温氯化钙压井液作为洗井液,以从油管进入、油套环空返出的正洗井方式进行洗井;
S106、将刮削器与油管连接组成刮削管柱下入井内,在需要施工井段刮削 12~15次,然后采用2~3倍井筒容积的步骤S101中使用的常温压井液,以从油套环空进入、油管返出的正洗井方式进行洗井;
S107、组装隔离防砂管串并下入井内,将出砂严重的产层单独封隔出来以便进行防砂施工;
S2、防砂施工作业:首先采用步骤S201中的防砂剂,配制前置液、处理液和顶替液;然后向井下依次正挤前置液井3~7m3,正挤处理液40~80m3,正挤顶替液4~8m3,关井48h;其中,最高泵压≤30.0MPa,最高排量≤600L/min;施工完成后起出注防砂管柱,防砂施工完成;
S3、生产施工作业:解封封隔器并起出隔离防砂管串,按工程设计下入管柱组合完井后,恢复正常生产作业。
进一步地,在步骤S101中,洗井液由在经处理后的油田脱油采出水中加入 1wt.%的HRV-2降粘剂混合均匀制得;其用量为50~60m3。
进一步地,在步骤S105和步骤S106之后均通过对通井规和刮削器的使用后状态进行观察,以判断套管是否满足下步施工需求。
进一步地,在步骤S2的防砂施工作业前对防砂剂进行配伍性测试,其步骤为:首先取井内的100mL压井液,然后与100mL防砂剂水溶液在容积为 300~500mL的塑料或玻璃容器中充分调匀后,于常温下静置15min,观察反应情况;若静置15min后无反应凝结、沉淀现象,则证明防砂剂满足配伍性要求。
进一步地,在步骤S2中,防砂剂由砂粒电势改量剂与粘土防膨剂复配而成。
进一步地,在步骤S2中,前置液由在每100重量份清水中加入1重量份防砂剂和0.2重量份防膨剂混合配制而成;处理液由在每100重量份清水中加入5 重量份防砂剂和0.2重量份防膨剂混合配制而成;顶替液由在每100重量份清水中加入1重量份防砂剂和0.2重量份防膨剂混合配制而成。
进一步地,在步骤S3中的正常生产作业过程中,采液强度控制在每米产层厚度对应的日采液量≤1.2m3。
与现有技术相比,该油井无污染防砂增产方法转变传统的防砂机理,不依靠粘结剂,而依靠砂粒间的库仑力固结砂粒,实现了在保证储层渗透率的前提下实现对储层无污染的固砂,进而实现防砂增产,而且防砂作业后不需有洗出多余防砂剂,施工简单,无环境污染隐患,有效期较长。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明,但下述实施例绝非对本发明有任何限制。在下述实施例中,各施工工序中使用的各装置或化学制剂均采用市售产品。
实施例1
采用本申请的油井防砂增产方法对赵57-43X井(该井套管外径为139.7mm) 进行增产施工。该井存在的主要问题在于生产层出砂严重,导致该井无法正常生产;使用原有堵水施工方法,破损位置反吐导致一次堵水成功率低;基于此,针对该油井防砂增产方法的具体施工步骤如下:
步骤S1、施工准备,其由如下步骤依次进行完成:
S101、洗井和压井作业:
(1)洗井作业:取经处理后的油田脱油采出水50~60m3,向其中加入1wt.%的HRV-2降粘剂,搅拌混合均匀,配置得到洗井液;将洗井液加热至70℃~75℃,以从油套环空进入、油管返出的反洗井方式进行洗井;
其中,洗井泵车的泵压控制为≤15.0MPa,排量自0L/min逐渐增大,基于套管外径为139.7mm,控制最大排量≤300L/min;
HRV-2降黏剂由辛集市鑫顺通化工有限公司生产;杨服民等人发表在1996 年《石油钻采工艺》第18卷第3期上的《HRV-2稠油降粘剂的研制与评价》对其性能有详细描述;
(2)压井作业:待洗井作业结束后,按地层压力配置氯化钙压井液压井;
S102、从井内起出原生产管柱,包括抽油杆杆柱和油管管柱;
S103、冲砂作业:下入冲砂管串,并冲砂到地质、工程设计深度后起出冲砂管串;具体地,冲砂管柱由直径为73mm笔尖和连接在笔尖顶端的直径为73mm 的外加厚油管构成,冲砂管柱的长度满足笔尖底端达到砂面位置;
S104、示踪剂找漏:
利用示踪剂找漏技术确定套管无破损位置;其中,示踪剂找漏方法为现有技术,其具体在谭廷栋等人编写,1991年由石油工业出版社出版的《测井资料在油气田开发中的应用》中有详细描述;若套管存在破损则先对破损位置进行封堵,经试压合格后再进行后续步骤;
S105、通洗井:
在外径为118mm的通井规的顶端螺纹连接直径为73mm的加厚油管组成通井管柱,进行通井施工;当成功通井超过施工井段后,采用2~3倍井筒容积的步骤S101中使用的常温氯化钙压井液作为洗井液,以从油管进入、油套环空返出的正洗井方式进行洗井;洗井完成后,起出通井管柱,检查通井规情况以判断套管是否满足下步施工需求;在该步骤中,由于通洗井的具体施工方式为本领域的技术人员所熟知,因此在此不再详述。
S106、刮削洗井:
在GX-140T型刮削器的顶端螺纹连接直径为73mm的加厚油管组成刮削管柱,进行刮削施工;在刮削施工过程中,采用刮削管柱需要施工井段刮削12~15 次,然后采用2~3倍井筒容积的步骤S101中使用的常温压井液,以从油套环空进入、油管返出的正洗井方式进行洗井;洗井完成后,起出刮削管柱,检查刮削器的磨损状况以判断套管是否满足下步施工需求;
其中,GX-140T型刮削器为市售的油田常用修井作业工具,该型号刮削器在 2017年3月第39卷第2期《石油钻采工艺》上发表的“华北油田油藏构造边部稠油冷采方法”一文中详细记载有其性能和使用方法;此外,在该步骤中,由于刮削洗井的具体施工方式为本领域的技术人员所熟知,因此在此不再详述。
S107、将出砂产层与其他产层隔离:
组装隔离防砂管串,其具体由自上而下依次连接的油管悬挂器、直径为73mm 的外加厚油管、变扣、直径为73mm的平式油管短节、Y211-114封隔器、直径为 73mm外加厚油管和喇叭口构成;作业时,在油管悬挂器顶端螺纹连接一段长度为1.5m,直径为73mm的提升短节,采用油井作业设备先上提隔离防砂管串1.4m,再缓慢下放至井下,通过加压70KN,使封隔器完成坐封,同时坐油管悬挂器,顶上顶丝保证坐封合格,安装承压能力不小于35MPa的采油树;
封隔器的具体坐封施工方法是本领域技术人员所熟知的技术,而坐油管悬挂器和顶上顶丝坐封合格的具体施工方法在2015年12月第2卷第6期《非常规油气》上发表的《井口完整性技术在鲁迈拉油田的应用》中有详细记载,因此为本领域技术人员所熟知的方法,在此不再详述。
步骤S2、防砂施工作业:
S201、配伍性测试:
取井内的100mL压井液并与100mL防砂剂在容积为300~500mL的塑料或玻璃容器中充分调匀后,于常温下静置15min,观察反应情况;若静置15min后无反应凝结、沉淀现象,则证明防砂剂满足配伍性要求;其中,防砂剂由在每100 重量份清水中加入1重量份防砂剂和0.2重量份防膨剂混合配制得到;具体地,防砂剂采用上海市龙骏科技有限公司生产的CF-1型砂粒电势改量剂,防膨剂采用浙江肯特催化材料股份有限公司生产的季胺盐-II型黏土防膨剂;
S202、注入防砂剂:
首先,采用步骤S201中的防砂剂,配制前置液、处理液和顶替液;具体地,前置液由在每100重量份清水中加入1重量份防砂剂和0.2重量份防膨剂混合配制得到;处理液由在每100重量份清水中加入5重量份防砂剂和0.2重量份防膨剂混合配制得到;顶替液由在每100重量份清水中加入1重量份防砂剂和0.2重量份防膨剂混合配制得到;然后,向井下依次以3MPa的泵压、0.2m3/min的排量正挤前置液井5m3,以10MPa的泵压、0.5m3/min的排量正挤处理液60m3,以 10MPa的泵压、0.6m3/min的排量正挤顶替液6m3,而后关井48h;其中,防砂剂使用的配制方法及注入施工方法为本领域技术人员熟知,因此在此不再详述。
S203、待步骤S202的施工完成,起出注防砂管柱,防砂施工完成。
步骤S3、生产施工作业:缓慢上提管串1.4m解封封隔器,起出隔离防砂管串;按工程设计下入管柱组合完井后,恢复生产;其中,在生产过程中,采液强度控制在每米产层厚度对应的日采液量为1.2m3,以延长防砂有效期。
经过上述油井防砂增产施工工序,该赵57-43X井防砂增产效果良好,其施工前日产为零,防砂施工后日产原油产量6.9吨。
实施例2
将实施例1的油井防砂增产方法同时应用于现场另外六口产层出砂较为严重的油井的防砂施工中;经过上述施工,该口油井的防砂成功率100%,平均日增油量为5.2吨。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种油井无污染防砂增产方法,其特征在于,具体施工步骤如下:
步骤S1、施工准备:
S101、配制洗井液并加热至70℃~75℃,以从油套环空进入、油管返出的反洗井方式进行洗井;待洗井结束后,按地层压力配置氯化钙压井液完成压井;
S102、从井内起出原生产管柱,包括抽油杆杆柱和油管管柱;
S103、下入冲砂管串,并在冲砂到地质、工程设计深度后起出冲砂管串;
S104、利用示踪剂找漏技术确保套管无破损位置:
S105、将通井规与油管连接组成通井管柱下入井内进行通井;当通井超过施工井段后,采用2~3倍井筒容积的步骤S101中使用的常温氯化钙压井液作为洗井液,以从油管进入、油套环空返出的正洗井方式进行洗井;
S106、将刮削器与油管连接组成刮削管柱下入井内,在需要施工井段刮削12~15次,然后采用2~3倍井筒容积的步骤S101中使用的常温压井液,以从油套环空进入、油管返出的正洗井方式进行洗井;
S107、组装隔离防砂管串并下入井内,将出砂严重的产层单独封隔出来以便进行防砂施工;
S2、防砂施工作业:首先,采用步骤S201中的防砂剂,配制前置液、处理液和顶替液;然后,向井下依次正挤前置液井3~7m3,正挤处理液40~80m3,正挤顶替液4~8m3,关井48h;其中,最高泵压限制30.0MPa,最高排量600L/min;施工完成后起出注防砂管柱,防砂施工完成;其中,防砂剂由砂粒电势改量剂与粘土防膨剂复配而成;前置液由在每100重量份清水中加入1重量份防砂剂和0.2重量份防膨剂混合配制而成;处理液由在每100重量份清水中加入5重量份防砂剂和0.2重量份防膨剂混合配制而成;顶替液由在每100重量份清水中加入1重量份防砂剂和0.2重量份防膨剂混合配制而成;
S3、生产施工作业:解封封隔器并起出隔离防砂管串,按工程设计下入管柱组合完井后,恢复正常生产作业。
2.根据权利要求1所述的油井无污染防砂增产方法,其特征在于,在步骤S101中,洗井液由在经处理后的油田脱油采出水中加入1wt.%的HRV-2降粘剂混合均匀制得;其用量为50~60m3。
3.根据权利要求1所述的油井无污染防砂增产方法,其特征在于,在步骤S105和步骤S106之后均通过对通井规和刮削器的使用后状态进行观察,以判断套管是否满足下步施工需求。
4.根据权利要求1所述的油井无污染防砂增产方法,其特征在于,在步骤S2的防砂施工作业前对防砂剂进行配伍性测试,其步骤为:首先取井内的100mL压井液,然后与100mL防砂剂水溶液在容积为300~500mL的塑料或玻璃容器中充分调匀后,于常温下静置15min,观察反应情况;若静置15min后无反应凝结、沉淀现象,则证明防砂剂满足配伍性要求。
5.根据权利要求1所述的油井无污染防砂增产方法,其特征在于,在步骤S3中的正常生产作业过程中,采液强度控制在每米产层厚度对应的日采液量≤1.2m3。
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