西江油田群綜合治理技術(shù)與實(shí)施效果

杜河泉，鄒信波，陳瑜，楊光 （中海石油 （中國(guó)）有限公司深圳分公司，廣東 深圳 518067）

西江油田群包括XJ23－1/24－3/30－2三個(gè)油田，位于中國(guó)南海海域，是中海油海洋石油開采對(duì)外聯(lián)合開發(fā)較早的一批油田之一。在XJ24－3/30－2油田合作中后期，“殺雞取卵”式的開發(fā)策略，不僅降低了油田采收率，而且給生產(chǎn)管理遺留了一系列問題。為此，對(duì)西江油田群開展了一系列的綜合治理工作。

1 開發(fā)過程中面臨的問題

隨著西江油田群進(jìn)入特高含水期，油管高速?zèng)_刷、管外水竄、出砂嚴(yán)重等問題集中顯現(xiàn)出來，導(dǎo)致油套管穿孔、油層砂埋、電泵壽命短、復(fù)雜修井與高套壓高危井增多等一系列復(fù)雜情況。對(duì)西江油田群開發(fā)過程中面臨的問題進(jìn)行梳理分析，是對(duì)其開展綜合治理的首要課題。

1）綜合含水高，單井日產(chǎn)油量低，關(guān)停井多 西江油田群目前投入開發(fā)探明地質(zhì)儲(chǔ)量14016×104m3，累計(jì)采出原油7050×104m3，采出程度52.43%，綜合含水95.32%。目前油田有46.25%的井日產(chǎn)油不足80m3，有81%的井日產(chǎn)油不到21m3。尤其是在合作開發(fā)期間盲目追求高速開采形成的油井油套管沖蝕斷裂等造成許多井無法修復(fù)，有時(shí)常關(guān)井比例高達(dá)15%；回歸自營(yíng)后依然存在8%的關(guān)井率，加上XJ23－1油田步入特高含水開發(fā)階段，從而形成了西江油田群 “一高一低一多”的生產(chǎn)格局，即綜合含水高，單井日產(chǎn)油低，關(guān)停井多。

2）套管穿孔，造成修井多，復(fù)雜修井比例高 西江油田群由于原油溶解氣中二氧化碳含量相對(duì)較高，普遍存在CO2腐蝕問題，加上高流速 （最高流速達(dá)3m3/min）沖蝕，造成油、套管沖蝕、穿孔，致使井下作業(yè)工作量增加，復(fù)雜修井比例逐年升高，從而修井費(fèi)用居高不下。

3）油井出砂，篩管及電泵機(jī)組失效機(jī)率高 西江油田群主力含油層系新近系韓江組埋深較淺，成巖作用差，油砂膠結(jié)疏松，臨界出砂門檻低，高速開采的過程中出砂不可避免。高速開采的現(xiàn)實(shí)需求使得油井出砂對(duì)防砂篩管構(gòu)成挑戰(zhàn)，防砂篩管的壽命受到考驗(yàn)。高排量攜砂對(duì)泵殼、泵體、保護(hù)器等都造成明顯的沖蝕，從而引起電泵失效。

4）外排水量大，井口壓力高，造成平臺(tái)能耗高 西江油田群合作開發(fā)期間，外方追求高液量高速開采，電潛泵排量逐年升級(jí)，一變多控系統(tǒng) （即一臺(tái)變頻器可切換至多臺(tái)電潛泵）難以實(shí)現(xiàn)單井產(chǎn)液量精確調(diào)控，客觀上形成了西江油田群普遍井口壓力高的格局。同時(shí)，大液量開采對(duì)油田地面設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提出了很大的挑戰(zhàn)，巨量的地面水處理量，除增大了污水排海含油率外，還增大了對(duì)地面生產(chǎn)管線的負(fù)擔(dān) （增加了對(duì)管線材料的沖蝕腐蝕強(qiáng)度），最終形成油田回歸自營(yíng)前平臺(tái)能耗高的結(jié)果。

5）造成潛在油田采收率的損失 油田開發(fā)中后期，大液量開采成為保證產(chǎn)量的主要手段，這也為老西江油田帶來了10年的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，超大液量開采勢(shì)必會(huì)造成油藏開采速度過快，加速底水錐進(jìn)，影響油田最終采出程度 （若一直沿用高采液采油速度模式，采收率損失將超過5%～8%）。

2 綜合治理技術(shù)分析與對(duì)策

西江油田群的綜合治理，必須立足于西江油田群油藏地質(zhì)、鉆完井、井下作業(yè)、生產(chǎn)歷史及現(xiàn)階段特點(diǎn)，必須針對(duì)油田進(jìn)入特高含水期后開發(fā)生產(chǎn)過程中暴露出來的問題，尤其是要抓住在前幾年超高液量生產(chǎn)過程中對(duì)油田生產(chǎn)管理中帶來的負(fù)面影響。抓主要矛盾，制定合理的開發(fā)技術(shù)策略，對(duì)原有的追求高采液采油速度理念及時(shí)做出調(diào)整，避免油田整體采收率的損失。同時(shí)，分析油田作業(yè)成本偏高的具體原因，找出具體對(duì)策，扭轉(zhuǎn)油田作業(yè)費(fèi)整體偏高的不利局面，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)油田生命周期的最優(yōu)化開采。

2.1 調(diào)整開發(fā)策略，適當(dāng)降低采液速度，優(yōu)化生產(chǎn)

從2010開始，通過研究及充分論證后決定對(duì)產(chǎn)液量進(jìn)行回調(diào)，使高于2860m3/d液量的油井逐漸回調(diào)到2860m3/d以下。因單井含水普遍較高，數(shù)值模擬結(jié)果表明，回調(diào)液量后對(duì)油田總的產(chǎn)油量影響不大。液量?jī)?yōu)化后，既可以減少井下油管穿孔沖蝕的發(fā)生，減少問題井?dāng)?shù)，提高生產(chǎn)時(shí)率，同時(shí)部分井液量回調(diào)，也可以降低能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。從采出程度與含水率相關(guān)的 “S”型曲線也可以看出，低采液速度可以使曲線向右趨緩，從2010年開始 “降低單井產(chǎn)液量，避免采收率損失”的嘗試見到初步成效，若一直堅(jiān)持適當(dāng)采液速度開發(fā)可以在一定程度上保證最終采收率最大化，而且泵型可以在2860m3/d單井產(chǎn)液量基調(diào)上作進(jìn)一步優(yōu)化嘗試。

針對(duì)大排量泵生產(chǎn)帶來的種種負(fù)面效應(yīng)，XJ24－3、XJ30－2層狀油藏存在縱向非均質(zhì)性的具體特征，在不降低原油產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，更換油田主導(dǎo)泵型，將平均單井液量控制在2500m3/d左右，最高單井液量不超過3000m3/d。從長(zhǎng)遠(yuǎn)上看，低采液采油速度開采，對(duì)油田的開發(fā)生產(chǎn)具有以下意義：①檢泵周期延長(zhǎng)，電潛泵平均壽命將得到提高；②井下作業(yè)工作量減少；③作業(yè)費(fèi)用將有所降低。

2.2 珍惜井筒資源，提高有效生產(chǎn)井?dāng)?shù)

西江油田群原有井槽68個(gè)，從2006年至2010年在XJ30－2和XJ24－3平臺(tái)陸續(xù)增加了井槽12個(gè)，再增加井槽的空間很小。目前西江油田群側(cè)鉆井眼達(dá)180多個(gè)，側(cè)鉆時(shí)防碰難度大，而且側(cè)鉆井增油效果存在不確定性，增油難度大。因此，從現(xiàn)有井筒 “撈油”反而成了成本低、見效快的重要增產(chǎn)手段。

現(xiàn)有井筒增產(chǎn)措施包括常關(guān)井的修復(fù)、定向井過路油層補(bǔ)孔、分層開采井滑套開關(guān)層功能的恢復(fù)、套損井跨接管機(jī)械堵水以及砂埋失效井清砂和重新完井。通過這些手段可以有效增加生產(chǎn)井?dāng)?shù)，提高單井產(chǎn)油量。

1）大修井技術(shù)攻關(guān)成效顯著，常關(guān)井修復(fù)取得突破 西江油田群生產(chǎn)管柱的打撈往往存在魚頂斷裂、電纜及電纜卡子掉落環(huán)空、上部套管損壞出砂掩埋、封隔器心軸拔斷后需要套銑打撈等現(xiàn)象。XJ30－2－B14井復(fù)雜大修技術(shù)攻關(guān)突破、XJ24－3－A9井常關(guān)井修復(fù)及創(chuàng)新大修總包模式，不僅成功救活兩口 “死井”，而且節(jié)約了大筆投資，同時(shí)為其他同類井的修復(fù)在技術(shù)和管理上提供了很好的借鑒。

2）低效井治理 西江油田存在的產(chǎn)油量低、綜合含水高等低產(chǎn)低效井，嚴(yán)重影響西江油田產(chǎn)量建設(shè)的現(xiàn)象。根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整理、井況分析及可采儲(chǔ)量評(píng)估，從技術(shù)上論證增產(chǎn)措施可行性。對(duì)不同原因造成的低效，采用不同的技術(shù)進(jìn)行解決。對(duì)于電潛泵排量與地層產(chǎn)能不匹配、排量過小引起的低效井，技術(shù)上的解決方案是換大排量泵，充分發(fā)揮儲(chǔ)層潛能；對(duì)于近井筒地帶污染造成的堵塞，通過模擬試井分析后了解井筒表皮，判斷污染程度，酸化解堵、深穿透射孔等措施是解除堵塞的重要手段。由于套管破損引起非產(chǎn)層出水而造成的低效，治理措施相對(duì)復(fù)雜，首先對(duì)套損井段查漏，之后采用超長(zhǎng)跨接管溝通油藏暴露井段 （套管射孔井段或水平井裸眼段）與電潛泵吸入口，使地層來液 “繞過”管外出水段，從而從根本上排除了管外水竄入對(duì)油井生產(chǎn)的影響。

2.3 加強(qiáng)電潛泵管理，提高檢泵周期，節(jié)約成本，降低能耗

西江油田油藏儲(chǔ)層物性好，單井產(chǎn)液量高，大排量電潛泵應(yīng)用十分廣泛。但隨著電泵排量的逐漸升高，油藏出砂越來越嚴(yán)重，加之油藏溫度高，生產(chǎn)井檢泵周期短的問題非常突出。電潛泵失效的原因主要有：電機(jī)故障，保護(hù)器失效，泵軸卡死，電纜穿越器擊穿等。對(duì)出現(xiàn)故障的電潛泵需要有針對(duì)性的解體檢測(cè)及失效根源分析，并根據(jù)拆泵得出的結(jié)論、油藏特征以及油井結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在電潛泵的電氣、機(jī)械及材料方面做改進(jìn)/升級(jí)工作。

在電泵的技術(shù)管理上采取了以下措施保障其運(yùn)行時(shí)效：①成立專門的電潛泵工程工作組；②依據(jù)井況精心進(jìn)行電潛泵選型設(shè)計(jì)；③嚴(yán)把電潛泵安裝質(zhì)量關(guān)并實(shí)現(xiàn)電潛泵的啟動(dòng)/關(guān)停最優(yōu)化；④做好日常生產(chǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)分析，隨時(shí)優(yōu)化電泵/油井運(yùn)行工況；⑤故障電潛泵解體檢測(cè)和失效根源分析及改進(jìn)并對(duì)電潛泵供應(yīng)商引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。

在電泵的材質(zhì)管理上同樣采取了有效的保障措施：①電潛泵外殼材料優(yōu)化升級(jí)；②電潛泵馬達(dá)軸承襯套及馬達(dá)保護(hù)器的升級(jí)改造；③泵體升級(jí)改造。采取這些措施后，泵的磨損狀況得到大幅改善。

3 綜合治理方案實(shí)施效果

在充分技術(shù)論證后，細(xì)化現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施方案，精心組織施工過程，達(dá)到了預(yù)期效果。綜合治理方案實(shí)施后，整個(gè)油田群面貌煥然一新。

3.1 開發(fā)策略調(diào)整后，單井產(chǎn)液量得到優(yōu)化，問題井?dāng)?shù)大幅減少

針對(duì)原來不合理產(chǎn)液結(jié)構(gòu)，逐井梳理，將高于3000m3/d液量的油井逐漸回歸到3000m3/d以下；在保證油藏需求的同時(shí)，使油井和泵運(yùn)轉(zhuǎn)在合理區(qū)間內(nèi)。根據(jù)這一要求，對(duì)符合條件的單井泵工況進(jìn)行了優(yōu)化方案擬合。通過對(duì)優(yōu)化方案的實(shí)施，單井產(chǎn)液量得到控制，XJ24－3/30－2油田2011年油井液量分布與2009年相比，2860m3/d以上生產(chǎn)井?dāng)?shù)由27口 （50%）減少到9口 （16%），3180m3/d以上生產(chǎn)井?dāng)?shù)由13口 （24%）減少到4口 （7%）。隨著生產(chǎn)液量的優(yōu)化，井下油管穿孔沖蝕的發(fā)生也隨之減少，出問題的井?dāng)?shù)相應(yīng)減少。加上上修時(shí)間的縮短，XJ24－3/30－2油田2011年綜合生產(chǎn)時(shí)率損失下降了4.15個(gè)百分點(diǎn)，僅此一項(xiàng)增加的產(chǎn)量達(dá)到10×104m3。

3.2 實(shí)現(xiàn)電潛泵精細(xì)化管理后，修井工作量下降，作業(yè)費(fèi)用降低

西江油田群電潛泵管理實(shí)現(xiàn)精細(xì)化后，電潛泵壽命逐年延長(zhǎng)，電潛泵運(yùn)轉(zhuǎn)天數(shù)由2009年的491.5d延長(zhǎng)到目前的687d以上；每年的檢泵井?dāng)?shù)明顯逐年下降，修井工作量由2009年的28井次、2010年的22井次減少到2011年的15井次。每井次的作業(yè)費(fèi)用按99.5萬美元 （含材料費(fèi)）計(jì)算，每年可節(jié)約4423萬元 （與2010年相比）。另外，由于檢泵周期的提高，躺井?dāng)?shù)的降低以及綜合生產(chǎn)時(shí)率損失的下降使得原油產(chǎn)量受益。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011年井下設(shè)備故障僅影響產(chǎn)量1.86×104m3，和2010年相比，相當(dāng)于檢泵周期提高后多貢獻(xiàn)原油2.1×104m3。

3.3 形成低效井治理系列增產(chǎn)措施，增油效果顯著

西江油田群綜合治理方案中，低效井治理是跟產(chǎn)量任務(wù)相關(guān)的重要一環(huán)，從5口典型井的治理效果統(tǒng)計(jì)來看，日增油超過320m3，含水下降4個(gè)百分點(diǎn)，其中水平井分段酸化的XJ23－1－A08H井含水下降9%，低效井治理年增油14.135×104m3，創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

西江油田群綜合治理以來，包括產(chǎn)液量的調(diào)整以及其他一系列的針對(duì)性措施，使整個(gè)西江油田群的躺井率由最高10.7%下降為4%，對(duì)綜合生產(chǎn)時(shí)率的損失降低了3.45個(gè)百分點(diǎn)，電潛泵壽命從小于2a上升到大于2.5a，油井設(shè)備故障關(guān)停與2010年同比減少了42.8%，年度減排120×104m3，多產(chǎn)油10×104m3，全油田超產(chǎn)22×104m3。

西江油田群綜合治理吹響了南海東部海域特高含水老油田綜合治理的號(hào)角，大量的成果及寶貴經(jīng)驗(yàn)不僅為其他類似油田打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，而且重要意義還在于合作油田回歸自營(yíng)后，中海油的工作者充分發(fā)揮主人翁的責(zé)任感、使命感，精心經(jīng)營(yíng)自己的家園，使得一個(gè)經(jīng)過 “殺雞取卵”過度開發(fā)過程的老油田又煥發(fā)了青春，油田的產(chǎn)量不但沒下降，還使得采收率最大化有了保障，油田的生命周期得到延長(zhǎng)，只有真正地貫徹科學(xué)開發(fā)油田的理念，才能建成百年老店的中國(guó)海洋石油。

［編輯］ 蘇開科