重複加壓放壓脈衝解堵工藝的製作方法
2024-04-07 06:52:05 1
專利名稱：重複加壓放壓脈衝解堵工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於在石油開採領域採用物理方法使油層解堵增產，是一種重複加壓放壓脈衝解堵工藝。
目前，常用的油層脈衝解堵技術為高壓水旋轉射流解堵技術，在《石油鑽採工藝》1997(第19卷)增刊「物理法採油專輯」中有專門介紹。其基本原理是利用井下可控轉速的旋轉自振空化射流解堵裝置，產生高壓水射流直接衝洗炮眼解堵和高頻振蕩水力波、空化噪聲(超聲波)物理解堵。井下解堵裝置由過濾器、單向閥、扶正器、旋轉控制器和自振空化射流噴嘴組成。裝置用油管送至井下射孔段，地面水泥車開泵打壓。清水或加有防膨劑、防蠟劑、粘土穩定劑的處理液通過油管、單向閥、過濾器後進入旋轉射流發生器，產生多股徑向高壓水射流，其中兩傾斜的側向射流驅動噴頭旋轉。同時地面作業車緩緩升降油管，使工具在射孔段上下移動。噴頭旋轉一周有多股水力射流直接衝入炮眼，對炮眼產生直接的、間斷性的、強大水力脈衝壓力，清除炮眼堵塞。自振空化射流水力脈衝衝擊作用，加上高頻水力振蕩和空化噪聲的物理作用，使沉積在地層孔隙內的機械雜質和堵塞物鬆動脫落，分散在流體中被旋流排走，達到疏通孔隙、解除堵塞的目的。同時，近井地層巖石在這種水力脈衝和波的反覆作用下，產生疲勞微裂縫網，並隨著波的傳播，不斷擴大和延伸，從而提高地層滲透率。射流的高頻振蕩和空化的勢力及超聲波作用還可改變原油分子結構，降低原油粘度，從而改善原油流動性、提高原油採出程度。
高壓水旋轉射流解堵技術的主要缺點如下適用於地層滲透率較高，具有一定產能，近井帶堵塞引起產量下降或停產的油水井，以及地層具有酸敏、水敏特性，不宜實施酸化等措施的井和地層能量低、酸化後無法排液的井。但是，這種方法在低滲透油田效果不佳，增產效果差；需要專門的井下解堵裝置，費用相對較高，設備維護複雜，投入產出比小於1∶1。
本發明的目的是提供一種井下裝置簡單，維護方便，投入小，產出大、適用於低滲透油層解堵的重複加壓放壓脈衝解堵工藝。
本發明是這樣實現的利用地面水泥車和井口油管連接，以變排量(即變化壓力)反覆多次向井底油管套管之間的環形空間擠入工作液並控制加壓和放噴降壓，工作液經過井下噴嘴產生高壓水力射流和多變的壓力脈衝波，衝洗射孔炮眼和近井地帶油層，使炮眼和油層孔隙內的機械雜質和堵塞物鬆動脫落，並於放噴降壓時隨工作液流吐出；同時近井地帶巖石在水力脈衝波的反覆作用下，產生疲勞微裂縫網和啟動原始閉合微裂縫，促使裂縫溝通並擴大延伸，提高近井地帶地層滲透率，從而提高油井產量。本發明也可以對井下配多個分隔器分割不同油層，配置噴嘴逐一層段實施。
多次加壓放壓脈衝解堵井下工具由封隔器4、噴嘴5、和球座閥6等組成一套工具。根據解堵需要採用組合多套工具，通過調整油管即可進行多層解堵改造。整套工具由油管連接傳輸至處理層段。工作液採用非離子表面活性劑(或加入粘土穩定劑、防膨劑)的普通洗井液，或按鹽酸5％、MH-16鹽酸緩蝕劑1％、WT-100鐵離子絡合劑2％、KCl粘土防膨劑3％、PZ-100助排劑1％、YT-100破乳劑1％、ZG-108防垢劑1％、其餘為水配置成的活性水。施工時加壓的最高壓力值選取施工井初次壓裂時破裂壓力的85％-90％，排量在500-900L/min範圍內變化，在變排量過程中以加壓最高壓力值的90％為上限，下限以排量來控制。加壓放壓的次數在3-8次之間，前3次每次間隔25-35分鐘，以後脈衝每次間隔5-10分鐘。
圖1為本發明工藝管柱示意圖1-水泥車；2-油管；3-套管；4-封隔器；5-噴嘴；6-球座閥；7-人工井底；A-射孔段。
1996-97年在安塞油田試驗28口井，有效21井，有效率75％，累計增油2909噸，平均單井日增油1.08噸，有效期128天；98年實施16口井，有效14口，有效率87.5％，累計增油1951噸，平均單井日增油0.95噸，有效期159天；1999年實施14口井，有效10口，有效率71.4％。累計增油2005噸，平均單井日增油1.05噸，有效井平均增油幅度為64.8％，有效期191天。1999年14口油井解堵的投入產出比為1∶2.17，經濟效益較好。
侯15-12井是安塞油田侯市的一口油井，產量由98年11月的3.5t/d(噸/日)下降到99年5月的1.17t/d，分析油層近井地帶有堵塞現象。99年5月底對其進行了多次加壓放壓脈衝解堵措施。方案設計每次加壓至24Mpa後停泵放噴，30分鐘後再次加壓至24Mpa後停泵放噴，如此反覆三次；再以變排量擠入處理液後洗井。措施後產油2.69t/d，當年累計增油289噸，有效期202天，平均日增油1.43噸，增產幅度達122％。措施投入4.2萬元，增產效益18.57萬元，投入產出比1∶4.42。
本發明工藝實施有效率為71.4％～87.5％，平均單井日增油量顯著，有效期長。實施成本較低，經濟效益明顯。
權利要求
1.一種重複加壓放壓脈衝解堵工藝，其特徵在於利用地面水泥車(1)和井口油管連接，並順序連接封隔器(4)、噴嘴(5)和球座閥(6)，以變排量即變化壓力反覆多次向井底油管(2)、套管(3)之間的環形空間多次擠入工作液並控制加壓和放噴降壓；工作液經過井下噴嘴(5)產生高壓水力射流和多變的壓力脈衝波，衝流射孔段(A)炮眼和近井地帶油層，使炮眼和油層孔隙內的機械雜質、堵塞物鬆動並脫落，並於放噴降壓時隨工作液流吐出；加壓的最高壓力值選取施工井初次壓裂時破裂壓力的85％-90％，排量在500-900L/min範圍內變化；在變排量過程中的加壓最高壓力值的90％為上限，下限以排量來控制；加壓放壓的次數在3～8次之間，然後再以水泥車變排量擠入處理液後洗井。
2.根據權利要求1所述的一種重複加壓放壓脈衝解堵工藝，其特徵在於加壓放壓前3次每次間隔25-35分鐘，以後脈衝每次間隔5-10分鐘；
3.根據權利要求1所述的一種重複加壓放壓脈衝解堵工藝，其特徵在於工作液為非離子表面活性劑配置的洗井液。
4.根據權利權求1所述的一種重複加壓放壓脈衝解堵工藝，其特徵在於可以對井下配多個封隔器(4)分割不同油層，配置噴嘴(5)逐一層段實施。
全文摘要
一種重複加壓放壓脈衝解堵工藝,其特徵在於:利用地面水泥車控制以變排量(即變化壓力)反覆多次擠入工作液每次加壓後停泵放噴,數十分鐘後再次加壓停泵放噴,如此反覆多次。再以水泥車擠入處理液後洗井。具有操作簡單,井下工具簡單,適用於低滲透油層的解堵增產。
文檔編號E21B31/03GK1361346SQ00136868
公開日2002年7月31日 申請日期2000年12月29日 優先權日2000年12月29日
發明者郭公建, 李志忠 申請人:中國石油天然氣股份有限公司