摻水化鹽技術(shù)的研究與應(yīng)用

董石昭 武繼恩

摘要：濮城油田是一個典型的含鹽油氣富集區(qū)，鹽巖主要發(fā)育在沙河街組，沙三段表現(xiàn)尤為突出。鹽巖與同期沉積的砂巖表現(xiàn)為長消關(guān)系，可以與生油巖共生。鹽巖在油氣運移中發(fā)揮油氣蓋層或側(cè)向封堵層的雙重作用，與斷層、砂巖、泥巖造就了良好的生儲蓋配置關(guān)系，在鹽巖發(fā)育帶富集了大量油氣，濮城油田文、衛(wèi)、濮結(jié)合部就是典型的發(fā)育較好的鹽巖層沉積。

關(guān)鍵詞：濮城油田;摻水化鹽

一、 摻水化鹽方式研究背景：

油井化鹽是日常采油管理的重要工作，優(yōu)化化鹽工藝，減少占產(chǎn)是目前采油管理，提升產(chǎn)能的重要挖潛措施。撬裝式油井化鹽化蠟不壓產(chǎn)工藝，綜合了目前現(xiàn)有化鹽（蠟）優(yōu)勢，又克服了目前工藝壓產(chǎn)的不足。

針對研究分析成果及結(jié)鹽油井生產(chǎn)及管理難題，摻水化鹽及防鹽是保持油井井筒及地層暢通，維持油井穩(wěn)產(chǎn)的最有效的措施。

摻水化鹽通常采用的都是最直接的水泥車周期性地從套管進行摻水化鹽。通過實際應(yīng)用，我們發(fā)現(xiàn)水泥車摻水不僅造成產(chǎn)量波動及產(chǎn)量損失，而且摻水效果不佳，由于結(jié)鹽引發(fā)的躺井仍然不斷頻繁發(fā)生。

水泥車摻水化鹽剖析：

1、摻水排量大，速度快，易造成壓井。水泥車摻水由于水泵排量大，摻水速度較快，400型水泥車掛一檔一小時排量大致在12-15方左右（水泥車新舊程度不同造成泵效有差異，300型水泥車排量較400型水泥車更大），結(jié)鹽井平均泵徑38毫米，平均沖程4.8米，平均沖次3.7次/分鐘，折算排量29方/天（1.2方/小時），使用水泥車摻水6方約需30分鐘，在此期間泵所排出的水量約0.6方，還有5.4方留存于井下，在此期間會造成井筒內(nèi)液面上升675米（5寸半套管、2寸半油管），造成井底壓力上升6.75Mpa，如果地層壓力低于此時的井底壓力，就會形成水侵壓井，對地層造成污染，影響以后的出油情況。

2、水量誤差大。由于部分水泥車沒有計量水表，水罐容量大小不一，水泥車摻水化鹽時入井水量不能直接計量，入井水量誤差較大，對油井產(chǎn)量含水波動影響非常大，大量的水入井造成油井含水在短時間內(nèi)迅速上升至96%-97%，恢復(fù)困難。

探索一條精細(xì)“摻水化鹽不壓產(chǎn)”的清防鹽技術(shù)已成為解決油井結(jié)鹽問題刻不容緩的課題，因此，我們從2015年開始即組織技術(shù)人員對結(jié)鹽井的摻水化鹽優(yōu)化技術(shù)與防止鹽井下堆積技術(shù)進行了攻關(guān)，成功探索出一條適合結(jié)合部的結(jié)鹽油井摻水化鹽新方法，并在結(jié)鹽嚴(yán)重的47口井進行實施，見到了明顯的效果，摻水量平均減少31.3m3/d，影響產(chǎn)量平均日下降7.2t，檢泵周期檢延長141d，比2016年同期減少鹽卡作業(yè)8井次，改善結(jié)鹽區(qū)塊油藏的開發(fā)狀況，提高油層開發(fā)效果及油田開發(fā)效益，取得良好的防鹽、清鹽效果。

二、撬裝式油井變頻化鹽不壓產(chǎn)工藝技術(shù)

1、設(shè)計理念

通過變頻泵調(diào)整灌水排量，實現(xiàn)了灌水排量與抽油泵排出水的近似平衡，從而從工藝上保證了不壓產(chǎn)。

2. 撬裝式油井化鹽化蠟不壓產(chǎn)工藝設(shè)備優(yōu)勢

2.1所有設(shè)備集成在一臺車

2.2自帶電源，在灌水時不用停井接電，避免了增加油藏區(qū)的配合工作量，同時避免了因停井接電導(dǎo)致鹽卡泵;

2.3全密封保溫水罐，避免了長時間的洗井導(dǎo)致水溫下降，影響化蠟效果，在冬季如水溫降至不符合灌水溫度要求時，設(shè)備啟用自帶電加熱功能。

3、技術(shù)可行性分析

近兩年來濮城油田在部分單井應(yīng)用了高架罐小排量（2m3/h左右）撬裝式油井化鹽化蠟工藝。撬裝式油井化鹽化蠟速度與抽油泵排水速度近似時： （1）、單井含水穩(wěn)定; （2）、不壓產(chǎn);（3）防鹽卡，防蠟卡。最終實現(xiàn)了井筒管理和油井產(chǎn)量的和諧統(tǒng)一。

三、井下加深尾管至油層中深的防鹽管柱工藝技術(shù)

1、技術(shù)攻關(guān)起因：

由于結(jié)合部結(jié)鹽區(qū)塊油藏埋藏深，常規(guī)情況下有桿泵最大下泵深度2000-2300m，因泵體承載能力的限制尾管長度限制在100m左右，因此尾管距離油層高達(dá)1000m以上，成為“流速緩沖區(qū)”，鹽晶體極易聚集沉積，造成油井井筒底部或生產(chǎn)層段結(jié)鹽。

采取摻水化鹽只能解決結(jié)鹽相對嚴(yán)重的油井，泵深以上井筒的暢通，維持油井正常生產(chǎn)不鹽卡，但是有些油井（如92-13、90-56、90-60等）的井筒下部會形成鹽橋，發(fā)生井筒結(jié)鹽把井筒堵死，鹽埋油層造成油井停產(chǎn)檢泵沖鹽。

2、技術(shù)攻關(guān)目的：

消除“流速緩沖區(qū)”，防止油層與抽油泵之間的井段形成的鹽橋阻止油層流體進入抽油泵。

3、技術(shù)支持原理：

流體流速：室內(nèi)模擬地層水做的流速試驗結(jié)果是：當(dāng)流速逐漸增大時，結(jié)鹽量增加，達(dá)到絮狀流態(tài)時，結(jié)鹽量隨流速增大反而減少。這是由于單位時間內(nèi)油流帶來的鹽量增多，結(jié)鹽量增加;而流速增加到一定程度后，油流所帶的鹽量增多，但帶走的也增多，而且液流對管壁沖刷作用增強，不易沉積，故結(jié)鹽量減少。液流速度越大，粘度越高，則攜帶能力越強，不易結(jié)晶;反之，容易結(jié)晶。在牛頓流體條件下，當(dāng)液流速度大于沉降速度的1.7倍時，鹽晶體粒子被油流攜帶不易結(jié)晶。

4、具體解決實施：

針對結(jié)鹽嚴(yán)重易形成鹽橋的油井，采取疏導(dǎo)鹽粒的技術(shù)思路，優(yōu)化管柱組合，通過采用過橋泵加深尾管，根據(jù)油井出鹽油層位置不同將尾管加深至油層頂界、中部和底界，一方面消除了泵無尾管時套管的緩沖作用，另一方面也解決了摻水化鹽時由于泵掛淺造成上部短路，不能消除井底部套管及油層鹽堵的難題。同時，把加深尾管部分油管由原來的φ73mm尾管更換為φ60mm尾管，并加快尾管內(nèi)原油流速，增加原油攜鹽能力，避免篩管以下形成鹽橋卡管柱或埋油層。理論試驗證實，φ60mm尾管油流的速度比φ73mm尾管油流的速度將提高1.54倍，油流速度的提高對鹽顆粒的沖刷能力增強，攜帶鹽結(jié)晶顆粒的能力增加2.37倍，盡可能的鹽晶體全部排出井筒。因此延長了洗井化鹽周期，減少了洗井化鹽井次，降低了摻水量。

四、結(jié)論

隨著油田的開發(fā)不斷深入，井筒及地層結(jié)鹽狀況也在不斷變化。近兩年來，防鹽工藝技術(shù)也在進行著不斷的改進與完善，也取得了較好的防鹽效果，但防鹽工藝仍需要進一步大量的研究與現(xiàn)場試驗才能取得實質(zhì)性的突破。

1、認(rèn)清結(jié)鹽井結(jié)鹽周期、結(jié)鹽規(guī)律以及動態(tài)變化等是制定油井清防鹽周期的依據(jù)。含鹽量監(jiān)測法，是監(jiān)測油井結(jié)鹽規(guī)律，制定清防鹽維護周期的有效技術(shù)方法。

2、有效開發(fā)結(jié)鹽油井，必須持續(xù)不斷的創(chuàng)新研究清防鹽工藝，以摻水制度優(yōu)化為平臺，合理配套各項化學(xué)、物理化鹽工藝，優(yōu)化管柱組合，深化組合防鹽措施，強化日常管理。