迪那2气田高压气井井筒堵塞治理技术研究与应用
2018-08-02景宏涛魏军会景宏勃杨淑珍涂志雄
景宏涛 张 宝 曾 努 魏军会 景宏勃 杨淑珍 涂志雄
(1.中国石油塔里木油田公司油气工程研究院 新疆 库尔勒 841000;2.中国石油吐哈油田公司井下技术作业公司,新疆 哈密 839000)
0 引言
迪那2气田是塔里木盆地库车坳陷秋里塔格构造带上的一个超高压复杂气藏,原始地层压力为106.22MPa,地层温度为136.27℃;储层岩性以粉砂岩、细砂岩为主,填隙物含量较高,占岩石总成分的10%以上;储层岩石孔隙度为4.9%~8.97%、渗透率为0.09~1.11mD,属低孔、低渗—特低渗储层,非均质性强[1]。该气田自2009年6月投产以来,先后出现气井油压波动并持续下降、生产管柱堵塞等问题。截至2018年2月,气田26口生产井中出现油压波动、出砂等异常情况的井有21口,占总井数的84%,严重影响了气井安全稳定生产,已成为影响气田稳产的一个主要问题。为此,开展了迪那2气田高压气井井筒堵塞原因分析研究,明确了造成气井井筒堵塞的原因和堵塞物类型,并提出了针对性解堵措施,有效地解决了制约气田平稳生产的问题。
1 井筒堵塞物分析
迪那2气田共有15口井生产过程中在井口取得堵塞物,化验分析井口堵塞物主要以地层砂为主。堵塞物取样化验分析结果见表1。有3口井在修井和作业过程中从井筒中取到堵塞物,井筒堵塞物主要以垢(碳酸钙、硅酸盐、重晶石、铁腐蚀物)为主。堵塞物取样化验分析结果见表1。
2 井筒堵塞原因分析
2.1 地质因素
表1 井口堵塞物取样化验分析结果表
迪那2气田储层岩石石英含量为27%,长石含量为15%,岩屑含量为58%;储层颗粒以线接触为主,碳酸盐胶结物发育,其质量分数为3%~15%,胶结物含量与储层物性呈明显负相关;储层物性较好,存在出砂可能性。
2.2 工程因素
迪那2气田钻井过程中钻井液漏失量大,且钻井液为聚磺体系,用重晶石和铁矿粉加重,钻井液的返排会造成井筒堵塞。另外,多数井在目的层进行过堵漏,堵漏材料(核桃壳、锯末、蛭石等)用量大,逐渐返排也会造成井筒堵塞。迪那2气田气井均进行过大型酸压改造,大量未返排出的酸液会降低岩石强度,对出砂有一定影响[2]。部分井漏失工作液统计见表2。在完井方式上,迪那2气田20口井采用打孔油管完井,打孔孔眼只有3mm,容易造成堵塞。
表2 部分井漏失工作液统计表 m3
2.3 开发因素
通过迪那2气田生产井生产压差统计(图1),生产压差大的井出砂比例明显高于生产压差小的井。迪那2气田的部分生产压差小的井,出砂开始时间与气井提产时间具有很好的对应关系。可见,生产压差大是造成迪那2气田生产井出砂的重要原因。井筒堵塞后产生频繁、剧烈的压力激动,又加剧地层出砂,加剧了井筒堵塞。
图1 迪那2气田单井生产压差统计图
3 治理措施
3.1 降压解堵
针对油压规律性波动的井,当油压下降后放大油嘴降低堵塞位置上部压力,加大堵塞位置上下的压差,缓解井筒堵塞。降压解堵措施对井筒堵塞轻微的井有一定的效果。例如,迪那X井通过降压解堵措施油压和产量得到恢复,但是很快油压和产量又出现了波动,如图2所示。
图2 迪那X井生产曲线图
从措施实施效果分析认为降压解堵利用压差和气量将井筒中的部分砂和堵塞物携带出,只能起到暂时疏通井筒的作用,而且降压时间如果过长会增加井底的生产压差,加剧地层出砂[3-4]。因此,不建议频繁采用此方法。
3.2 油管补孔
迪那2气田共有3口井实施了5次封隔器以下油管补孔作业。油管穿孔后,油压产量明显上升,解堵效果较好,但有效期较短(1个月到1年不等)。油管补孔前后效果对比见表3,迪那B井补孔前后生产曲线见图3。
油管补孔措施总体特征为:穿孔段越长,解堵后油压和产量恢复越好,穿孔后生产时间越长;生产一段时间后井筒又出现堵塞,油压产量重新波动下降,不能维持长期生产。
3.3 酸化解堵
针对迪那2气田井筒堵塞物分析结果,研制了高效安全的解堵剂CA-5体系,在迪那A井中试验,油压由13.32MPa升至43.68MPa、日产油由13t升至32t、日产气由151283m3升至383765m3,措施解堵效果明显。但生产45d后油压出现波动,迪那A井酸化后生产曲线见图4。
分析认为酸液对井筒中的垢类堵塞物进行溶蚀,但井筒中仍然存在地层砂等堵塞物,所以生产一段时间后又会形成堵塞。
表3 油管穿孔作业前后对比表
图3 迪那B井生产曲线图
图4 迪那A井酸化后生产曲线图
3.4 连续油管疏通解堵
迪那B井两次补孔后生产一段时间均又出现堵塞,对该井进行了连续油管疏通解堵,作业后油压和产量相对平稳(表4),大约260天后油压又开始波动。
表4 迪那B井连续油管疏通作业前后对比表
从以上4种治理措施可以看出,迪那2气田高压气井出砂不仅在筛管内沉积,也在油套环空和套管内沉积,堵塞井治理难度大,措施有效期短。解堵后效果不理想的主要原因有两个方面:① 气井配产高,地层持续出砂;② 解堵措施仅能解除油管通道的堵塞,不能清理到油套环空的堵塞物,很快会再次堆积堵塞[5]。
4 结论及建议
1)地层出砂是井筒堵塞的主要原因之一,可通过优化单井配产,降低生产压差,减少地层出砂等措施降低井筒堵塞出现的概率。
2)采取“连续油管疏通+酸化”的组合措施对井筒内和近井地层进行清理,措施效果会更好,持续时间会更长。
3)针对出砂井,建议对其生产情况进行跟踪和监控,定期加注解堵液,并跟踪堵塞物变化新情况及时调整优化解堵液配方。
[1]江同文,唐明龙,肖香姣,等.塔里木盆地迪那2气田特低渗砂岩储层应力敏感性研究[J].沉积学报,2007,25(6):949-953.
[2]石梦阳,胡雪涛,黄健全,等.涩北二号气田疏松砂岩出砂规律分析[J]. 油气地球物理,2013,11(4):61-64.
[3]欧宝明,冯胜利,唐瑞鑫,等.涩北气田防砂工艺技术的研究与应用[J]. 天然气技术与经济,2017,11(4):14-17.
[4]胡素明,王好,肖香姣,等.迪那2气田测射联作完井工艺评价与优化[J]. 钻采工艺,2017,39(2):207-211.
[5]周鹏遥,杨向同,刘洪涛,等.连续管在塔里木油田高温高压深井复杂作业的应用[J].钻采工艺,2016,39(2):116-118.