油井低密度洗井工艺技术及应用

赵元寿，罗晓莉，王小龙

长庆油田分公司第四采油厂大路沟作业区，陕西靖边 718500

油井低密度洗井工艺技术及应用

赵元寿，罗晓莉，王小龙

长庆油田分公司第四采油厂大路沟作业区，陕西靖边 718500

低密度洗井是集低密度洗井液及汽化洗井工艺于一体的油层解堵洗井技术，能解决低渗透油田井筒及近井地带堵塞问题，保护油层，提高产量。该工艺技术在靖安油田大路沟四区共实施5井次现场试验，累计增油980t，成功率80%，延长了检泵周期，取得了较好的应用效果。

低渗透油田；油层污染；洗井液；增产技术

0 引言

靖安油田大路沟四区位于陕西省靖边县境内，主力含油层系为长2，属于典型的“三低” 油藏。随着油田开发，区块地层压力及储层特性都在不断发生变化。各个作业环节带入油层的各类入井液体及固体微粒也对储层产生伤害，造成油井近井地带污染，表皮系数增大，流动系数降低，油井产能下降。低密度洗井工艺技术主要利用低密度泡沫流体在负压条件下冲洗井筒、解除近井地带堵塞，以恢复地层渗透率，该工艺操作简单，针对性强，为低渗油田稳产增产提供一个新的技术手段。

1 低密度洗井的工艺技术与选井依据

1.1 低密度洗井工艺技术

1.1.1 技术原理

低密度洗井工艺是利用配制一种密度小于水的洗井液，在洗井过程中通过调整地面气液比，以井底形成较大的负压差，将近井地带的固体颗粒以及沉淀物排出地层，同时在汽化水洗井过程中利用产生大量返排泡沫，加速井底脏物的返排，解除近井地带的堵塞，达到增产目的。

1.1.2 洗井方式选择

洗井方式分为正洗、反洗、正反交替洗3种方式。若井内射孔炮眼较脏，需强力冲刷时，一般采用下洗井器洗井；若砂面太高时，可先采用带斜尖的光油管反洗，再下洗井器洗井的方式。正反交替洗适用于脏物坚固、量多、比重大的油井。

一般油井采用正洗的方式，正洗的液流速度为0.3～0.6m/s，反洗则可达到1～3m/s，后者为前者的5倍，因此，它能带起较大较重的脏物。而使用洗井器正洗对井壁的冲刷力比反洗要强的多，所以要根据现场井筒脏物数量及特征确定正确的洗井方式。

1.1.3 合理的洗井负压值

洗井负压是指洗井时泡沫液柱形成的井底压力低于目前油层静压。合理的负压值既要保证液流从油层能顺利流出并冲刷松散堵塞物，又要保证负压值不能超过某个值以免造成地层出砂、垮塌、套管损坏、封隔器失效等问题。

洗井负压是指洗井时泡沫液柱形成的井底压力低于目前油层静压。合理的负压值既要保证液流从油层能顺利流出并冲刷松散堵塞物，又要保证负压值不能超过某个值以免造成地层出砂、垮塌、套管损坏、封隔器失效等问题。原则上负压值越大越好, 一般在3～5MPa，在方案设计和实际施工时，一般按静水柱压力的45%先测算泡沫形成的井底压力。

1.1.4 负压水力计算

为保证将井底赃物带出地面的水力条是：Vt>2Vd （1）

式中Vt为洗井液返回地面上升速度，Vd为井底赃物在静止洗井液中的自由下沉速度，由地面试验测得。

（1）式得，保证赃物返回地面最小速度：Vmin=2Vd （2）

洗井时所需的最低流量：Qmin=AFVmin （3）

式中AF洗井液上返过流面积。

在洗井管柱尺寸一定情况下，返过流面积为0.017m2，井底赃物返回地面最小速度0.4m/s；由（3）可计算地面泵最小流量Qmin为25m3/h。

赃物从井底上升地面所需时间：t=H/(Vt- Vd) （4）

式中H为冲洗深度。一般洗井冲洗深度为射孔段上下2m，我们选1 200m洗井深度，可计算出赃物从井底上升地面所需时间48min。用t与实际返回时间做比较，可间接判断冲洗效果及冲洗液粘度是否合适。

1.2 低密度负压洗井液的配液要求

1.2.1 活性剂密度及粘度的选择

表面活性剂溶于水易形成泡沫溶液，由于泡沫是气液分散系统，密度低、重量小、压力非常小、密度0.05g/cm3～0.5g/cm3、比重1.5g/cm3～2.0g/cm3，粘度相对原液提高30%～50%且泡沫有一定的粘滞性，可连续流动，对水、油、砂石有携带作用。

1.2.2 稳定剂及其浓度选择

砂岩储层常常因为颗粒间相互排斥使粘土分散发生迁移，使储层渗透率明显下降。常用1%～3%盐溶液作为稳定剂，KCL比NaCl常用些，因为K+能防止水的侵入，阻止粘土膨胀。一般油层厚度小于5m的井加300kg药，对于油层厚度大于5m的井加400kg药。通过以上两个方面的分析，最终确定出低密度洗井液配液要求为：

配方名称名称清水用量浓度单位用量备注8608表面活性剂活性剂0.3%0.3%kkgg 118800 60m3-80m3-80m3单位KCL盐稳定剂L 11..00%%kkgg 660000备注

1.3 施工工艺步骤

1）顶替置换井筒伴生气。起出原井生产管柱，下洗井管柱并探砂面，上提管柱5～10m，水泥车注入顶替液（活性水）直至油套环形空间返液，以替完井筒内伴生气，防止洗井时因伴生气浓度过高与空气混合发生爆炸；

2）负压冲砂洗井。启动水泥车，正循环负压低密度冲砂洗井至人工井底；

3）负压强排反应残液。下放射孔管柱至射孔段底界，启动水泥车套管见水再时启动压风车。当套管放空处有大量混气液体喷出且水质变好时，控制套管闸门，憋压放喷3～4次，使油层段形成较大负压差，及时使处理残液和反应脏物彻底返排地面；

4）起出洗井管柱，下泵生产。

1.4 现场应用

自2009年8月在靖安油田大路沟四区路10-50井实施低密度洗井技术以来，共试验推广5口井，有效4口，有效率达80%，平均日产液由4.82m3提高到6.01m3；日产油由3.31t提高到4.01t，平均单井日增油0.70t，截止2010年2月已累计增油980t。

2 选井依据

1）地层能量充足，油层厚度较大，孔隙度、渗透率、含水饱和度较理想，初期产量较高，目前压力保持水平较高，但产量逐步下降的油井；

2）初期产量比较理想，但曾经有过酸化或压裂等井下措施，因酸液（或压裂液）与油层不配伍造成结垢乳化堵塞，产量下降的油井，或者频繁作业造成产量降低的油井；

3）采油工作制度不合理造成油层损害油井。初期产量较高，地层能量充足，但由于生产压差过大或开采速度过快，岩层结垢被破坏和固相微粒发生运移堵塞储层空间，导致产量急剧下降的油井。

3 下步建议

1）在选井选层方面，应选择固井质量良好，层间不窜。目的层与上下层有致密而较厚隔层的井。选择地层压力充足，物性较好而产液指数大幅度下降的井；

2）在施工过程中，对速敏地层控制流体注入和流出速度，以免造成地层渗透率下降。有水敏现象应尽可能用与之相配伍的水型配液；

3）靖安油田三叠系的长6层表弱酸敏、弱速敏、无水敏的储层敏感性，下步尝试对长6油层进行低密度洗井。

4 结论

油井低密度洗井工艺在长庆油田分公司第四采油厂大路沟作业区成功应用，说明低密度洗井具有增产效果显著、操作成本低的优势，满足现场大规模推广应用的需求。

[1] 黄俊英.采油应用化学[M].石油工业出版杜，1991.

[2] 洪世铎.油藏物理基础[M].石油工业出版杜，1985.

[3] 李世荣，常彦荣，等.汽化活性水洗井加挤防膨剂投转注工艺[J].油气田地面工程，2006（10）.

TE25

A

1674-6708（2010）18-0076-02