反注井
反注井,是指在有液量的井中加入不同濃度的硫酸鈉溶液,導(dǎo)致地層粘度升高而形成井壁堵塞層。由于酸堿作用產(chǎn)生酸沉積物,通過酸井回注和高堿井間歇回注造成地層壓力下降而形成反注井。井壁堵塞層一般為1~2 m,根據(jù)井徑大小及地層酸腐蝕程度的不同,有1~4 m和5~8 m兩種規(guī)格。其中最大直徑為1 m的最大井厚為10~15 mm。常規(guī)注水有酸液滲透性好、壓力低和低產(chǎn)等特點(diǎn),在高含硫化氫或高含硫地層(C2)中應(yīng)用效果更好。但該注水方式一般不具備高效開采的條件,如井筒腐蝕嚴(yán)重、地層含水率高、儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)等。而反注井是指在已注滿硫酸鈉溶液或高堿井間歇回注的條件下,對(duì)其地層進(jìn)行人工造孔以生產(chǎn)天然氣和硫化氫氣體的一種注水方式。目前在國內(nèi)較成熟的是一種自流式開發(fā)方式,即利用水力壓裂技術(shù)使生產(chǎn)井與水平巖相連通,在油藏內(nèi)形成含水層進(jìn)行開采。該種方法雖然不具備高效生產(chǎn)的條件,但在長慶油田卻已廣泛應(yīng)用于開發(fā)中。
技術(shù)特點(diǎn) 編輯本段
反注井是長慶油田油氣生產(chǎn)的主要技術(shù)之一。由于該油田開發(fā)較早,目前處于低滲透開發(fā)階段,地層內(nèi)含硫化氫氣體含量高及原油粘度低的特點(diǎn)使該油藏開采不能達(dá)到常規(guī)注水水平和效益開發(fā)水平。而其生產(chǎn)工藝條件相對(duì)簡單、成本較低等特點(diǎn)已被廣泛應(yīng)用于反注井開發(fā)中。長慶油田的大部分反注井是通過注入油砂或井壁堵塞層實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的。因此長慶油田的反注井基本為水平巖井,部分反注井因注入酸含量較低不能形成有效生產(chǎn)。雖然反注井可以實(shí)現(xiàn)一定程度的開采作用,但其注水受酸堿度限制和地層中含有一定量硫酸鹽影響,導(dǎo)致開采效果不佳而影響油氣產(chǎn)量。長慶油田在水平巖反注井中采用兩種反注酸堿方式供選用:1.采用兩種不同濃度的不同組分酸堿濃度的酸液作為緩沖液來調(diào)整酸堿濃度。2.采用兩種不同比例的硫酸鈉溶液作為硫化氫氣體的補(bǔ)充劑,其作用效果與酸堿濃度成正比。這種酸堿混合溶液通過硫酸鈉與酸含量的不同比例變化來實(shí)現(xiàn)對(duì)井內(nèi)地層壓力的調(diào)節(jié)作用。雖然這種方法對(duì)地層要求較高,但卻可以有效解決油井高產(chǎn)低產(chǎn)的問題。鄉(xiāng)15-10-3井是一口典型例子,該井自2006年7月投產(chǎn)以來累計(jì)產(chǎn)氣33萬 m3,累計(jì)產(chǎn)油7.8 t,日產(chǎn)氣量最高達(dá)到24.4 t。
作用影響 編輯本段
油氣層的能量主要來源于裂縫對(duì)油氣層的影響。裂縫是由許多斷裂帶形成的,其結(jié)構(gòu)一般為斷裂帶的“S”形形狀,其寬度和深度隨斷裂帶的發(fā)育和巖性的變化,裂縫越長、越寬或越窄其長度和深度越大。我國儲(chǔ)層分布范圍較廣,一般厚度約為40~200 m。根據(jù)油藏研究結(jié)果及儲(chǔ)層物性特征,結(jié)合油氣成藏理論可知,油氣層受到?jīng)_擊后會(huì)產(chǎn)生裂縫變形,破壞油田裂縫系統(tǒng)。影響裂縫形成的因素主要有:地層裂縫寬度;巖心受力情況;裂縫的位置;巖芯結(jié)構(gòu)情況和巖芯材料等因素。裂縫形成與巖石物理性質(zhì)和巖芯結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。根據(jù)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:“裂縫深度小于10 mm時(shí)不應(yīng)視為裂縫”,因此對(duì)于厚度小于10 mm的裂縫應(yīng)視為裂縫。因此,從目前國內(nèi)外已生產(chǎn)投產(chǎn)的大量油井來看,裂縫對(duì)油氣層沖擊的作用主要是裂縫和孔隙物的作用。反注井瞬時(shí)壓裂處理后,由于裂縫變寬了,油氣層受到了一定程度的沖擊作用,但也給油氣層保護(hù)帶來一定的難度。
工藝區(qū)別 編輯本段
反注井和常規(guī)壓裂工藝的主要區(qū)別在于:第一個(gè)區(qū)別是:常規(guī)壓裂工藝是通過壓裂液向井筒注入不同濃度的酸來完成壓裂作業(yè),其過程
中存在嚴(yán)重的酸蝕問題。反注井由于注入酸就能達(dá)到目的層從而避免酸蝕問題。其反注井操作過程中酸液進(jìn)入氣層時(shí)的排放速率大于常規(guī)壓裂工藝過程中進(jìn)入氣層時(shí)的排放速率,因此對(duì)二氧化碳和一氧化碳的排放很少。而常規(guī)壓裂工藝則相反,酸的腐蝕問題主要由酸引起。因此在常規(guī)壓裂工藝設(shè)計(jì)中反注井操作中不能采用酸進(jìn)行酸洗操作。第二個(gè)區(qū)別是:常規(guī)壓裂工藝中注入酸液會(huì)引起地層酸蝕的現(xiàn)象,而反注井不會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。反注井酸腐蝕主要由酸蝕造成,因此在酸化過程中不會(huì)對(duì)壓裂作業(yè)產(chǎn)生影響,并且可以很好地解決碳酸鹽類儲(chǔ)層的酸性反應(yīng)問題。第三個(gè)區(qū)別是:常規(guī)壓裂工藝一般只適用于單井生產(chǎn)階段,反注井則適合于一口井或者一段油藏生產(chǎn)階段。所以在反注井技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮兩個(gè)方面:一方面是油田不同地質(zhì)特征下的地層特性不同,如碳酸鹽巖儲(chǔ)層的孔隙度普遍較高,碳酸鹽巖儲(chǔ)層酸解吸率高達(dá)80%以上,使得反注井酸蝕問題比較嚴(yán)重;另一方面是反注工藝要求注水期間不能與酸井或高堿井酸水有沖突。技術(shù)應(yīng)用 編輯本段
長慶油田已成功開發(fā)的反注井主要為長慶油田水平井和定向井等類型。其中長慶油田水平井占所有反注井的70%以上。與常規(guī)酸井相比,使用反注井后儲(chǔ)層的非均質(zhì)性更強(qiáng)。對(duì)于低滲儲(chǔ)層采用反注井可有效提高油藏采收率和天然氣產(chǎn)量。但由于該方法在一定條件下具有較強(qiáng)的儲(chǔ)層非均質(zhì)性與高含硫地層不匹配特性,故在低滲儲(chǔ)層或低硫地層應(yīng)用效果不理想。因此,需要配套相關(guān)技術(shù)對(duì)反注井儲(chǔ)層進(jìn)行配套技術(shù)改造,從而提升自流式自驅(qū)式開采條件下的天然氣產(chǎn)量。目前國內(nèi)外反注井所用藥劑主要有硫酸鈉、硫酸鈉溶液、氯酸鈉溶液、有機(jī)氯化物等。其主要優(yōu)點(diǎn)是不需要鉆井工具或壓裂液等作為輔助材料,只需利用井下專用設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)反注作業(yè)。其缺點(diǎn)是需要投入大量人力物力,僅適用于鉆井成本低、施工周期短及環(huán)境要求不高等情況下。
技術(shù)問題 編輯本段
與常規(guī)注水方式相比,反注井不僅提高了油藏的采收率,而且由于采用了壓裂技術(shù),不但延長了井組生產(chǎn)時(shí)間,還大大提高了單油產(chǎn)量。在正常情況下,一個(gè)月的水力壓裂井口增油效果是常規(guī)注水井液的3~4倍。反注井不僅可以使儲(chǔ)層連通,提高儲(chǔ)層產(chǎn)量(不包括酸壓)還能顯著降低原油中含水。通過控制含水水平(含水20%)和產(chǎn)氣量(含水80%)的大小,可以將油藏采收率由目前的不足10%提高到30%以上。與常規(guī)注井相比,反吸注氣生產(chǎn)所需時(shí)間較短、產(chǎn)氣量更大、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著等優(yōu)點(diǎn)使得它得到國內(nèi)外學(xué)者們的廣泛關(guān)注。目前世界上約有一半以上的油田使用雙套注水法開采原油。雙套注水方法具有操作簡單、成本低、產(chǎn)量高、出水質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。雙套注水法所需設(shè)備較少,操作簡單便捷;雙套液壓裂過程中使用的高壓液體用量少、成本低;雙套液壓裂技術(shù)可達(dá)到單井日產(chǎn)氣量8~12m3/d (相當(dāng)于常規(guī)注井液)。而單套液壓裂過程中有一個(gè)特殊問題使其采收率大幅度降低——采用雙套液壓裂技術(shù)時(shí)需加酸來溶解地層堵塞層。雙套液壓裂是目前油藏開發(fā)中應(yīng)用最多的自流式開發(fā)方式之一。但該技術(shù)仍存在著一些問題。
附件列表
詞條內(nèi)容僅供參考,如果您需要解決具體問題
(尤其在法律、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域),建議您咨詢相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)人士。
如果您認(rèn)為本詞條還有待完善,請(qǐng) 編輯
上一篇 單動(dòng)壓力機(jī) 下一篇 化學(xué)銑切