氮氣清洗油井井筒工藝的研究與應(yīng)用

張虎平，李陳若琪，程 康，馬春暉，馮 帥

（中國石油長慶油田分公司第四采油廠，陜西靖邊 718500）

氮氣清洗油井井筒工藝的研究與應(yīng)用

張虎平，李陳若琪，程 康，馬春暉，馮 帥

（中國石油長慶油田分公司第四采油廠，陜西靖邊 718500）

全廠采油井修井頻次較高，且部分區(qū)塊地層壓力低，常規(guī)洗井倒吸嚴(yán)重，易造成地層污染，導(dǎo)致井筒臟，故障問題頻發(fā)。通過實施氮氣洗井，減輕洗井過程中入地液量漏失，有效解決低壓區(qū)洗井問題，降低維護性作業(yè)頻次。

油田；氮氣洗井；臟物；低壓油井

1 油田油井清洗井筒存在的問題

目前S油田部分油井修井頻次較高，部分區(qū)塊地層壓力低，普通洗井地層倒吸情況嚴(yán)重。洗井液漏失進入地層，與儲層液體發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)，造成結(jié)垢等，致使儲層流通性變差，最終導(dǎo)致油井產(chǎn)量下降。

2 氮氣洗井液工藝

2.1 洗井液配制

在凈水中加入防膨劑（1.5%NH4Cl+0.3%8608表面活性劑）起泡沫，充分?jǐn)嚢枞诤闲纬苫钚运?/p>

2.2 氮氣洗井液混合物基本特性

（1）氮氣是一種非常穩(wěn)定的惰性氣體，氮氣洗井液混合物的安全系數(shù)高，不會在油井內(nèi)發(fā)生反應(yīng)；氮氣在水中溶解能力低，形成的氮氣洗井液混合物流體靜水柱壓力低，更適合用于低壓井的洗井作業(yè)[1-3]。

（2）密度低且方便調(diào)節(jié)，井筒液柱壓力低，并且泡沫中氣體膨脹能為返排提供能量，適用于低壓井和漏失井。

（3）懸浮能力強，可以把井底和油管、套管壁上的固體顆粒和其他臟物帶出；可以誘導(dǎo)近井地帶臟物外排，以解除油層堵塞。

2.3 氮氣洗井工藝

（1）配套設(shè)備。洗井設(shè)備包括：清水罐、污水罐、氮氣車（液氮車）、壓風(fēng)車和水泥車。井口安裝DN250型標(biāo)準(zhǔn)井口，返排液管線采用Ф73 mm的J55鋼級平式油管連接且地面固定，管線試壓至20 MPa不刺漏為合格。

（2）工藝流程。對于套管損害較輕的油井，為了便于井底臟物的沖洗和攜帶，均采用反洗工藝；對于套管損害較重的油井，為了減少漏失，均采用正洗工藝。

（3）施工參數(shù)。先啟動水泥車（排量5 m3/h～10 m3/h、用時3 min～5 min），后啟動氮氣車注入氮氣（排量800 m3/h～1 000 m3/h），再提高水泥車排量（15 m3/h～25 m3/h），繼續(xù)供氮氣；進出口水色一致后停水泥車（用時1 h～1.5 h），繼續(xù)供氮氣至出口無液體返出停氮氣（用時 1.2 h～2 h）；控制洗井壓力 5.0 MPa～6.0 MPa。

（4）注意事項。洗井過程中監(jiān)控好水量、氣量和返出物；洗井中途不能停水，停氣；返排液噴出流速過大時，可適當(dāng)調(diào)節(jié)出口閘門和氮氣排量，達到可控返排液流速。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

3.1 現(xiàn)場試驗

前期措施效果一般，進行調(diào)研分析，修改施工工序，重點是控制洗井液用量，增加氮氣注入用量，效果明顯提高（見表1）。

表1 方案優(yōu)化前后洗井?dāng)?shù)據(jù)對比表

圖1 生產(chǎn)數(shù)據(jù)變化曲線

3.2 推廣應(yīng)用

推廣應(yīng)用氮氣洗井共計51口井，有效井32口井、有效率62.7%，平均氮氣注入1 453 m3。

典型井S1生產(chǎn)數(shù)據(jù)變化曲線（見圖1）。

本井壓力保持水平52.1%，堵塞特征明顯，且區(qū)塊內(nèi)套管腐蝕嚴(yán)重，對該井實施正循環(huán)氮氣洗井（氮氣注入1 883 m3，洗井液量17 m3、返排液量20.2 m3），完井后日產(chǎn)液翻倍，日增油4.2 t，累計增油541 t，效果較好。

3.3 效果評價

2017年，全廠針對各區(qū)塊地層能量較低、井筒較臟的油井探索試驗氮氣洗井工藝，共實施58口，有效井35口（有效井定義：日增油≥0.1 t或累計增油≥30 t為有效）、有效率60.3%、日增油15.0 t、平均單井日增油 0.26 t，累計增油 2 483 t。

4 結(jié)論

（1）氮氣洗井措施對產(chǎn)量下降井恢復(fù)產(chǎn)能有效，但措施前產(chǎn)量下降幅度不宜過大，產(chǎn)油量損失率小于60%時產(chǎn)量恢復(fù)較好。

（2）氮氣洗井選井時應(yīng)考慮單井日產(chǎn)液、日產(chǎn)油和綜合含水，通過分析可見，措施前日產(chǎn)液范圍：2.48 m3＜l＜6.79 m3、日產(chǎn)油范圍：0.76 t＜O＜1.16 t、綜合含水范圍：75.3%＜fw＜87.8%時，增油效果較好。

（3）氮氣洗井選井時，應(yīng)考慮地層壓力情況，長2油藏地層壓力保持水平在62.9%～100.2%、延9油藏地層壓力保持水平在47.6%～52.1%時，效果相對較好。

［1］黎曉茸，等.氮氣泡沫酸化技術(shù)在長慶低滲低產(chǎn)油田的研究與應(yīng)用［J］.石油化工應(yīng)用，2012，31（2）：48-50.

［2］王強軍，等.氮氣泡沫沖砂洗井工藝在靖邊氣田的應(yīng)用［J］.石油化工應(yīng)用，2010，29（11）：35-37.

［3］張佩玉，等.低壓油井泡沫沖砂新技術(shù)的研究與應(yīng)用［J］.鉆采工藝，2008，31（6）：82-84.

TE252.9

A

1673-5285（2017）12-0065-02

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.12.016

2017－11-18

張虎平，男（1977-），工程師，2002年畢業(yè)于西安石油學(xué)院機械設(shè)計及制造專業(yè)，從事采油工藝技術(shù)研究工作。