油水井在长期开采过程中, 受到注入水质及油水井作业措施等因素的影响, 造成地层污染和机械杂质沉淀, 使油水井在近井地带逐渐堵塞, 使地层渗透率降低, 产油量和注水量下降甚至停产。为了恢复油水井的生产能力, 需要对堵塞的地层采取解堵措施。而普通的酸洗等措施只能解决井筒和井筒周围有限距离的污染问题。利用连续液动负压脉冲增产增注解堵技术的冲击波+谐振+连续负压脉冲, 可以更好的解决油层堵塞。
1 技术原理
连续液动负压脉冲增产增注解堵技术, 通过向井筒补液, 使井筒形成高压 (5-15MPa) , 然后通过主控箱控制井口能量发生装置瞬间释放井筒内高压液体而产生负压, 通过压力信号处理器监测和控制液体回返速度而产生正压, 对射孔层段进行冲击.。产生的正负压差对射孔层段进行冲击, 其强度很高, 该冲击力可以击碎或松动储层岩石孔隙中的堵塞物质。
另外通过使井筒内液柱上下晃动而产生的谐振波使井底周围快速建立一个负压环境, 该负压环境具有周期性 (每分钟12-20次) , 并且具有降压急速、压力恢复缓慢的特点, 这样就可以将孔隙中的沉淀物通过冲击作用排出地层, 通过连续重复这样的周期则可使堵塞物随井筒内液体返排到地面, 而不会将沉淀物重新挤入到地层中去, 从而达到对堵塞物连续排出地层并排放到地面而实现解堵增产增注的目的。
2 设计、控制及监测方法
2.1 施工参数的设计
根据井深、油层深度、射孔厚度、渗透率、地层破裂压力、井口压力 (水井) 等数据, 通过软件计算出每个脉冲的冲击强度、每个作业周期 (2-5分钟/周期) 的脉冲数、有效作业半径等施工参数。
2.2 控制方法
通过调节主控箱上的能量控制旋钮来控制脉冲的宽度和幅度, 也可以通过监测压力波形手动控制脉冲的宽度和幅度。
2.3 监测方法
2.3.1 在施工过程中对井筒返排液进行取样, 检测液样中杂质的含量;
2.3.2 在施工过程中对井筒压力的观察。
3 施工方式
3.1 注水井
3.1.1 笼统注水井
3.1.1. 1 将能量发生器一端连接到测试阀门上, 一端与排污管线连接, 将气管线与能量发生器相连接, 同时将排污管线从井口接到水罐车;
3.1.1. 2 打开测试阀门、注水总阀门使井筒与能量发生器连通。
3.1.1. 3 打开注水阀门通过注水间注水提高井筒压力进行能量补充, 观察能量发生器上的压力表读数, 压力大于5MPa即可利用控制箱操作能量发生器进行施工, 施工时必须保持油管注水阀门和套管注水阀门关闭。压力低于5MPa时需对井筒再进行补液。
3.1.1. 4 施工过程中对返排液进行多次取样检测杂质含量。
3.1.2 地面分段注水井
3.1.2. 1 对Ⅰ段进行施工时, 将能量发生器连接到套管放空阀门上, 重复笼统注水井施工步骤。
3.1.2. 2 对Ⅱ段进行施工时, 将能量发生器连接到测试阀门上, 重复笼统注水井施工步骤。
3.1.3 井下分层配注井
3.1.3. 1 施工前捞出配水器水嘴。
3.1.3. 2 作业时的工艺方法及施工步骤与笼统注水井相同。
3.2 油井
3.2.1 停止抽油机工作, 将抽油杆停止至下死点, 拧紧盘根盒, 使其耐压15MPa, 关闭生产阀门和油管阀门;
3.2.2 在套管放空处安装一个三通, 将能量发生器一端连接到三通的一端, 能量发生器另一端与排污管线连接, 泵车连接到三通的另一端, 将气管线与能量发生器相连接, 同时将排污管线连接到水罐车;
3.2.3 打开套管放空阀门, 泵车补液、加压至允许压力 (5-15MPa) , 然后关闭泵车和补液阀门, 利用控制箱操作能量发生器进行施工, 每个操作周期内应使除套放阀门以外的其它所有阀门保持关闭状态;
3.2.4 施工过程中对反排液进行多次取样检测杂质含量。
4 现场应用情况
4.1 油水井选井原则
4.1.1 近井地带因污染造成的堵塞, 引起产量下降或注水量下降的油水井;
4.1.2 油井油稠、结蜡严重井、水井结垢严重的井;
4.1.3 初产高、目前产量下降的井;
4.1.4 地层能量低, 酸化后无法排液的井。
4.2 现场试验情况
2014年施工水井27口, 有效19口井, 有效率70%, 目前任然有效9口, 截止到2015年6月累计增注35048方。2014年11月油井施工4口井, 有效3口井, 有效率75%, 到目前任然有2口油井有效, 累计增油560吨。
5 结语
5.1 连续液动负压脉冲解堵技术与其它物理解堵技术相比, 施工工艺操作简单, 不用起下井下管柱;
5.2 连续液动负压脉冲解堵技术环保不适用任何化学药剂, 不会对地层造成二次污染;
5.3 连续液动负压脉冲解堵技术适用范围广, 效果好, 针对不同堵塞类型作用半径能达到3-20米。
摘要：本文针对地层堵塞提出了连续液动负压脉冲解堵技术, 该技术根据油水井地质资料优化施工参数, 具有施工工艺简单、安全、环保;解堵效果好的特点。
关键词：负压脉冲,地层,解堵
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