阿曼稠油井:水平井产能方略

[加入收藏][字号: ] [时间:2012-10-24  来源:石油与装备  关注度:0]
摘要:   阿曼在南部开发了许多重油油田。正在发展的由清砂器清砂并用有杆泵把重原油带到地面上的水平井完井方式是完井领域中的一种完井方式。钻探技术正在发展中,按照每个油田开发方案每年需要钻探超过10口井。综合评估团队进行了2007年新钻井后继生...

  阿曼在南部开发了许多重油油田。正在发展的由清砂器清砂并用有杆泵把重原油带到地面上的水平井完井方式是完井领域中的一种完井方式。钻探技术正在发展中,按照每个油田开发方案每年需要钻探超过10口井。综合评估团队进行了2007年新钻井后继生产评价。评估确定了五个不佳水井需要进一步检查,以确定导致性能障碍的原因,并制定各种方法来解决这个问题。

 

  井况:钻井泥浆滤饼成诱因

 

  运行状况不好的2007口井动态模型表现出了很高的表皮系数。这表明水井受到严重损坏(如减少渗透)和/或只有一小部分钻开的油层表面连通流动的,被怀疑可能由于泥浆过滤饼的存在造成的。高的表皮系数显著影响总的产液量,因此影响从这些水井获得的净产油量。

 

  工作人员设计了井筒清洗油井增产措施和清除可能的泥浆过滤饼,以此提高油井产能。本文根据五口运行状况不好的井的井筒清理和增产措施评审了生产动态。包括井动态分析,作业设计,执行方法和处理后的结果包括在即将到来的2009年和今后的钻探活动中,为了产生更高的产油率井,推动当前的井筒清理过程的方法。

 

  该油田发现于1982年,并于1985年投入生产。发展始于直井,并且这些直井是由砾石填充防砂砂控制完成的。1990年,第一水平井被钻开。自那时以来大部分井已完成水平井钻井和前钻套,绕丝筛管和在前钻套s1上的绕丝筛管的改造。目前,这些井正在完成绕丝筛管和膨胀包装以此为初始的和未来的剖面调整(图1)提供油层分隔 。

 

  油井通过梁式泵生产把重质原油带到地面来生产。把潜油电泵安装在生产力更高的油井上,来增加油井承购。原油是从不同物性的储层和底部水驱有良好压力支持的含水层的两个构造中提取出来的。砂岩储层含裂缝、裂缝通道(围绕断层)和特大裂缝。只有一些孤立的特大裂缝和断层的外边缘的一些裂缝是连通的,具有流体传导性的。钻探技术正在发展中,按照每个油田开发方案每年需要钻探超过10口井。

 

  用含有高分子黄原胶聚合物,淀粉,氯化钾和过筛的碳酸钙的水基泥浆钻储层断面。防砂完井由4-1/2in组成。绕丝筛管和膨胀封隔器是由一个2-3 /8in组成。这种防砂方式在井眼中运行,包括设置深度,设置衬管悬挂器和释放运行中的工具。井内液体驱替给了过滤的氯化钾盐水,紧接着是15%的盐酸,并且允许浸泡2小时。进行第二次驱替至15%盐酸允许浸泡2小时。在设置衬管封隔器和运行梁式泵完成之前井里的液体被驱替到盐水里。

 

  目前的挑战是能够有效地去除在6-1/8in 范围内的钻井液滤饼。400~600米长的水平断面可能与传导性的构造相交,如裂缝。一个综合的资产组对2007年新钻井进行了后期生产评价。评价确定了五个不佳水井需要进一步检查,以确定导致性能障碍的原因。完成井的动态建模来调查原因,原因是运行的2007年新钻的10口井中有5口低于预期:总产液量低因此影响净产油量。

 

  措施:综合评估解难题

 

  单井动态分析 综合资产团队进行了后期生产评估,从委托到现在审查每口井的生产动态 (总产液量和净产油量,含水率,水井作业时间)。按照逐井组讨论,涉及地震学,地质学,岩石学,储层物性和生产学科。一般来说,生产井不能比作排水井。油藏压力与地质概况与预期相符。总体上,这个记录表明了储层的优质。经研究下一步使用生产系统分析软件进行井动态建模。

 

  模拟五口不佳井的方法如下:输入井的详细情况,流体性质等等;产生未受污染的井流入剖面(令表皮系数值为0)使用达西方程,输入井流入信息;输入测试速度和从最近的生产试井计算得到的相应的井流压;找到横穿井的测试点的流入剖面进行表皮系数值的敏感性试验(见图2)。这将估算表皮系数值;假设表皮系数值减少到零的经济分析,估计在同一井筒内流体流动压力下的总产液量。

 

  工况不佳井的动态建模表明表皮系数值在+20~+80。这表明井被严重污染了(例如,渗透率减少)和/或只有一小部分油层表面是连通流动的,可能由于泥浆过滤饼的存在造成的。

 

  与之相比,使用相同的方法对2007年表现最好的新钻井建模。表皮系数值被确定为-2。而且,在最 近的油田开发方案制备过程中大多数井的历史拟合表皮系数是-1~-3之间。考虑简化建模方法的应用及渗透率估算不确定性,基于油田开发方案历史拟合结果(例如-1~-3)。得到的表皮系数值仍然在预期的范围之外的。

 

  高的表皮系数值是油井动态没有达到期望的原因。综合资产团队,以及井的工程技术, 生产化学和油水井增产增注技术专题小组围绕模拟结果进行讨论,以确定可能的原因和下一步的措施(作业案法)。

 

  讨论的议题包括:对比用于2006年钻井项目的钻井作业和泥浆体系(所有的油井生产按预期)同样用于2007钻井项目;生物聚合物(不是酸溶性的)覆盖着碳酸钙颗粒,一旦井内液体被酸驱替,溶解了酸的碳酸钙会解放聚合物。释放的聚合物会被分散到表面;高的表皮系数的原因可能是泥浆过滤饼的存在造成的;2007年一半的新井按预期生产的原因正在调查中,还没有得出结论;讨论各种井清理和油井增注方法包括执行方案(连续油管,同心连续油管等),以此来有效处理的井。下一步是完成作业设计、施工方法及准备作业范围以此清除可能存在的泥浆滤饼。

 

  作业实施 经过资产团队和生产化学之间的讨论,决定使用酶,再进行酸洗,来清除受质疑的钻井泥浆过滤饼。酵素会留在井内24小时,足够的时间允许它把生物聚合物和淀粉分解掉。

 

  第一步,启动下钻以便拉动活塞和抽油杆柱。

 

  第二步,集合同心连续油管单元执行如下:1)启动冲头/洗井起下钻到井的容纳深度。2)当拉到表面,使酶穿越油层断面,并允许以浸泡 24 小时。3)重新下钻,向外排出消耗掉的酶。4)改变喷射工具和重新下钻到井的容纳深度。当提升到表面时驱替和挤压酸。5)改变工具重新下钻,向外排出消耗掉的酶。(注:所有返回的液体样本必须收集以备分析。)

 

  第三步,启动下钻以便重新拉动活塞和抽油杆柱,并且恢复井的生产。

 

  按每个设计方案执行作业。在在泵作业之前进行最初井的清洗,在清洗期间观察到白色“雪花”状物质返回地面:样本收集分析。旨在调查中能帮助决定井动态低于预期的原因。启动下钻运行完成之后,恢复井生产。

 

  在写这篇文章的时候,第一口井的生产动态没有改变。目前,正在在实验室分析作业期间收集的样本。因此,分析结果不能在这个时候提出但将在出席会议期间提供。此外,调查确定目前井的生产动态不变的原因是正在抓住学习的机会为余下的四口不佳水井寻找补充措施和创造重新进入第一口井的可能性。

 

  为了抓住学习工作的机会使获得的知识适用于其余的不佳井,继续对其中一口不佳井初步的补救工作进行分析。用酶穿过油层分解高分子黄原胶聚合物和淀粉,酸洗来清除泥浆滤饼溶解碳酸钙。

 

  不同的资产和生产化学队一进行了一次小规模的现场试验,该试验了将过氧化镁嵌入由高分子黄原胶聚合物和过筛的碳酸钙泥浆颗粒系统所形成的滤饼。过氧化镁通过协助分解淀粉从而辅助盐酸去除滤饼。通过分析现场试验的结果,从而可能作进一步的实地试验。随着钻井技术的发展,有效清除钻井泥浆滤饼是提高水平井生产率的关键。(Bassam Zreik Ahmed Hattali等作者要感谢阿曼苏丹石油和天然气部和阿曼石油管理开发准许发布此文章。同时,感谢捐款和支持阿曼各类石油发展的人士和服务公司的工作人员。)



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