注水井负压解堵的负压值设计方法
强负压解堵技术在锦271块低产液井中的应用
强负压解堵技术在锦271块低产液井中的应用张雷（中油辽河油田分公司锦州采油厂，辽宁凌海121209）摘要：锦271块已进入开发中后期，地层压力不断下降。
随着产能降低，轻质组分挥发，胶质、沥青质、析出沉淀无机盐结垢沉淀；在钻井、修井、注汽过程中，易造成油层伤害，污染堵塞油层，致使油井低产，严重制约了区块的稳产，且随着开采时间的延长，通过大修、侧钻、调补层、层系互换等措施的实施，已使绝大多数井油层均已动用，油层污染造成的油井低产问题日益突出，针对常见的油层结垢、入井流体物化反应、外来颗粒入侵及沉淀形成各式各样的油层污染现状，为了解除污染实施了各式油层解堵措施，本文着重阐述强负压解堵技术在锦271块固相颗粒污染油井中的应用及取得效果，对其它同类污染油井具有借鉴意义。
关键词：固相颗粒；油层堵塞；强负压解堵中图分类号：TE358文献标识码：A文章编号：1006—7981（2014）02—0100—02辽河油区锦271稠油区块构造处于辽河断陷西部凹陷的西斜坡南端，属断鼻构造，含油面积1．3平方公里，地质储量约201万吨。
油层孔隙度24．3%，渗透率电测解释为0．108m2，原油比重0．969g/cm3，粘度660mpa．s，油层有效厚度12．5米。
1993年投入开发，历经天然压力驱动辅助压裂采油、常规注汽吞吐热力采油两个阶段，目前地层压力降至原始地层压力的30%左右，采出程度达29%，已进入蒸汽吞吐开发中后期，由于目前油层亏空严重，压力普遍较低，油层污染对油井产能的影响凸显，而油层污染多以结垢、沉砂和微相颗粒为主，其中修井过程中修井液固相颗粒对油层伤害尤为严重，导致大多数油井开井后出现供液差低产液现象。
强负压解堵对油层进行无害化解堵处理，可以解决油层近井地带的机杂类堵塞问题，不但对油层产生副作用小，而且无需附加地面设备，投入成本低，能改善油井生产效果，经济效益效益非常可观。
1出现油层污染原因分析出现油层污染的原因大致分为油层结垢、入井流体物化反应、生产压差不合理及固相颗粒入侵和沉淀等原因。
负压解堵采油工艺技术简介(熊友明确定的宣传资料)
负压解堵采油工艺技术简介********公司西南石油大学本技术为*******公司和西南石油大学联合研究的最新低成本解堵工艺技术。
一、应用背景通常来说，在油气钻井、完井、修井、增产改造及开发生产全过程中，造成流体产出或注入能力下降的现象称为油气层损害。
狭义的油气层损害，特指油气层渗透率下降，其实质包括绝对渗透率下降和相对渗透率下降。
油气层损害也是一类作用或过程，包括物理作用、化学作用、生物作用和热力作用，对应的损害类型称为：物理损害、化学损害、生物损害和热力损害，它们是导致油气层渗透率下降的因素及方式。
无论是什么方式产生损害，对生产井来说，最终的结果是产量下降，需要采取其他办法恢复油井的产能或者产量。
因此，如何解除油层污染和堵塞，恢复和提高油层近井地带的渗透率，从而增加油气井产量具有非常重要的意义。
为解除油层的污染和堵塞，目前全世界所用的解堵技术如表1所示。
表1 目前全球石油界解除油层污染的技术汇总各种解堵的方法优缺点如下：1、化学解堵，需要采用专门的化学药剂，对地层的选择性强，成本也高，效果不明显。
2、物理解堵，需要采用专门的井下设备，对堵塞类型的选择性强，成本也高，效果不明显。
3、酸化，需要专门的酸液体系和配方以及众多的药剂，对堵塞类型的选择性强，成本高。
酸化成功则效果明显，但是从全世界来看，酸化的成功率一般在60-70%，酸液配方设计不好，酸化不仅会造成油层的二次污染，而且酸化施工需多种大型特种车辆和设备，作业成本高、周期长。
4、压裂，需要专门的压裂液和支撑剂以及众多的药剂，施工需要更多种大型特种车辆和设备，作业成本最高、周期更长。
对于底水油藏，控制不好裂缝的高度，往往压裂压开水层导致更大的损失。
5、本公司负压解堵抽油工艺针对油层污染和堵塞问题，本公司联合西南石油大学熊友明教授（博士生导师）经过多年的研究和实践，研发出了一项新的油层解堵工艺技术，即负压解堵抽油工艺技术。
该项工艺技术有如下特点：1）负压解堵抽油工艺技术不但能有效解除油层近井地带污染，恢复和提高渗透率，最大限度地改善油气流通环境，而且不会产生二次污染。
注水井负压解堵的负压值设计方法
注水井负压解堵的负压值设计方法
一、确定注水井负压设计准则
1、根据地下水涌动规律和井内水位变化特点，初步界定出地下水运行情况，确定合理的负压解堵设计准则。
2、要加强对井室内水位和施工过程中水位变化的监测，以保证施工和水井负压解堵设计的准确性。
3、根据水位变化情况，调整注水井的负压值，使之符合负压解堵的要求。
二、确定负压解堵值
1、确定注水井解堵值的有效方法是综合分析井孔内降雨量、水位变化以及大量水位观测数据，以确定最佳的负压值。
2、在确定注水井负压解堵值时，应考虑地下水涌动和水位变化的特性，并考虑水质污染的风险，以保证水源的质量。
3、根据水位变化情况，动态调整注水井的负压值，以保证负压解堵的有效性和安全性。
4、在实施负压解堵技术的过程中，对水位的变化和井室压力及水质的变化，要加以监测，以保证其安全性。
强负压解堵单项技术介绍
强负压解堵技术介绍2013元月15日一、原理介绍《强负压解堵》工艺作为《物理法增产增注工艺技术》之一，94年曾获得总公司科技进步壹等奖。
90年代初，强负压解堵工艺措施有效率达到85%以上，平均单井增油140吨，年累增油近万吨，取得显著的经济效益。
就项目增产机理而言，实质是通过对封隔器的限位改造，变固定式的井下工具为活动式，作业机类似抽油机，改造后的封隔器类似套管泵，瞬时可对油层产生340方每天的抽吸力，足以抽空油层。
下行程整个管柱重量与恢复上行液面在封隔器底面必然产生一次强力的水利冲击。
因此就近井地带的堵塞物而言，具有双向处理作用。
95年在红岗措施现场用井下压力计随管柱进行测试，测出了低压及冲击压力。
其低压值为零，高压值为流压的2倍左右。
96年对有实测地层压力的56口井，运用数理统计的回归方法发现：地层压力梯度大于0.7兆帕每百米油井，地面油管可见排液，说明下行程整个管柱重量与恢复上行液面在封隔器底面必然产生强力水利冲击值相当于0.3兆帕每百米压力，与实测2倍左右流压值基本吻合。
便于理解不妨把强负压解堵增产比喻如下：比如在静止江面放入圆木后将会杂乱无章呈任意方向漂浮，一但江水流动，则所有漂浮的圆木将顺向江水流动方向，原因是物体具有遵循表面能最低这一共性。
尽管油层中有机、无机堵塞物粒径较小，但油层孔隙、渗透率同样较低，堵塞物不妨比喻成江面上的圆木，在近井地带决不是呈一个方向（正常采油时油井产量低，相对流速慢），在振动液进入油层后，排量相对提高，（约提高20-30倍）液体脉动注入，所以堵塞物将有序排列，在化学药剂溶解、中和反应后，必将恢复提高近井地带渗透率。
再利用强负压工具（套管抽子）对油层进行负压返排，使油层生产压差达到历史最大值。
实现了对油层的二次振动。
同常规酸化工艺对比，不会造成油层的二次污染及伤害。
尽管强负压解堵工艺曾经有过光辉的历史，该工艺同样不是万能的，同样具有一定的适应性。
客观分析地层压力下降是工艺效果减弱的主要影响因素。
强负压解堵工艺技术的研究与应用
强负压解堵工艺技术的研究与应用摘要：强负压解堵工艺类似于井下套管泵改造后的限位封隔器，以作业机为动力，整体上提管柱冲程为5-7米，对油层进行抽吸可，对油层产生390m3/d的瞬时排液能力，因此，对于我们油田所有油井而言，足以抽空油层，产生负水击现象，对油层产生负压作用。
此时在油层压力的作用下，使井眼近井地带的油层堵塞物受到正向压差作用；在下行程时，被抽空的向上恢复液面的液流，在某一时刻与下行的封隔器底面产生强冲击，低频而强力的水力冲击波又反向作用于油层，经过60余次的双向抽吸振动使油层近井地带的堵塞物被抽出油层，疏通被堵塞的井径，保证油井的正常生产。
关键词：油井堵塞强负压解堵油井增产【中图分类号】te357引言随着油田的逐渐开发，大部分区块已经进入开采中后期，尤其对于以开采稠油为主的油田，常常由于钻井、蒸汽吞吐、出砂等原因，造成油井近井地带堵塞。
主要表现在产油急剧下降、供液差等方面，严重影响油井产量。
目前使用的解堵方法多为化学方法，该方法对于部分井虽然有一定效果，但容易造成油层二次污染。
同时，不具有普遍性，对于不同污染物造成的地层污染需使用相应的化学方法，给施工以及药物的选择带来很大的困难。
然而，负压解堵装置解堵技术不会因为污染物或污染原因的不同而有什么分别，只需将该管柱下到解堵井段上部，进行正常操作，即可完成解堵工艺。
一、油井堵塞机理分析1前期作业造成的伤害油气田开发是一个系统过程，从钻井开始，要经过完井、射孔、试油以及后期的措施作业等，正是由于这些作业，使一些固相颗粒和残渣物被挤入油层，或者在岩石表面形成泥饼而堵塞，同时在各种作业中使用的工作液及化学药品挤入油层后，形成水锁、乳化、润湿反转等而堵塞地层。
2外界带入的固相颗粒形成堵塞外界带入的固相颗粒除在钻井、完井、试油压裂等作业带入外，在后期的生产过程也异大量带入，如修井、措施、洗井等，对于注水井来说，外界带入注水层位的固相颗粒，主要来源于注水或注水系统及注水管柱的腐蚀产物，此种类型是注水井堵塞的最主要原因。
细分层负压解堵技术
第１５卷增刊２００８年１２月特种油气藏ＳｐｅｃｉａｌＯｉｌａｎｄＧａｓＲｅｓｅｒｖｏｉｒｓＶ０１．１５Ｓｕｐｐ．Ｄｅｃ．２００８文章编号：１００６—６５３５（２００８）ＳＩ一０１２５—０２细分层负压解堵技术王海全（中油辽河油田公司，辽宁盘锦１２４１０９）摘要：针对曙光油田稀油区块老井存在的开发矛盾，开发了细分层负压解堵工艺。
该工艺可以有效解决传统酸化对地层造成二次污染的问题。
由于采用了分层工艺，有效地解决了层间干扰问题；最后采用负压解堵技术，可以解除近井地带的机械杂质和酸不溶物，达到彻底净化油层的目的。
该技术在现场应用中取得了较好的效果。
关键词：分层解堵；负压；酸化；返排；净化油层；增产；曙光油田中图分类号：ＴＥ３５７文献标识码：Ａ前言在钻井、完井、采油、增产措施及修井作业时，经常造成储层损害，其原因及形成的类型较多，对老井来说，修井阶段和增产措施过程中的伤害最为突出。
曙光采油厂稀油区块开发历史较长，除地层本身水敏泥浆伤害外，生产过程中、作业前的洗井、冲砂也对油层造成了很大伤害。
针对储层损害情况研制的油井酸化解堵技术已经成为曙光油田开发中的主力增产措施之一。
随着油田开发时间的推移，油井酸化解堵效果逐年变差，大部分井酸化后含水上升，增液不增油，层间矛盾恶化，单纯的酸化解堵技术已经不能适应油田开发的需要，因此研制出细分层负压解堵技术。
１曙光油田稀油区块老井解堵施工中存在的主要矛盾（１）纵向上低压、次要产液层干扰高压主要产液层。
油井多个高、中、低压力层交替分布，在一套压力系统下，解堵剂大部分或全部进入次要产液层，主力油层收效甚微，其渗流能力未能得到改善。
（２）现有分层解堵技术只能分２层，不能适应油层特点，解堵效果不理想。
（３）酸性淤泥产生二次污染。
解堵剂挤入油层后，由于排酸不及时，残酸会不同程度地产生二次污染，现有的技术还无法清除酸化后产生的酸性淤泥，给一些油井造成了永久性伤害，给下一步工作增加了难度。
强负压解堵技术的研究与应用
０ ４ 年 ～０ ７ 年共 实施强 化解堵技 术９ ２ 井次 ， 投入总 成本２ ０ ４ ． １ 万元 ， 增产 原油 １ １ ３ ２ １ 吨ｌ 原 油价 格按３ ０ ０ ０ ￣／ 吨， 生产成本８ ０ ０ ￣／ 吨计 算 ： 创效益 ： ２ ２ ８ ５ ． ９ 万元 ，
投入 产 出 比： １ ： １ ２ ． ２ ， 吨油成 本 ： １ ８ ０ ． ３ 元。
．
４ ２ ． ８
５ ３ ． １
５ ． ５ ４
６ ８
７ ９ ． ２
井泵理论 ｝ 量计算， 则可对油层产生２ ４ ０ ￣２ ８ ０ ｍ３ ／ ｄ 的瞬时排液能力， 对油层产 生强烈的负压作用。 上行程时， 在负压效应和油层压力作用下， 使井简近井地带
的油层堵 塞污染 物受到 正向压差 作用 ， 下行程 时 ， 被抽 空的 向上恢复 的液流 ， 在
ｋ ｐ ＝ｔ ９ （ ３ ５ ） ＝２ ． ０ ３
输入量 ｖ的标准不确定度Ｕ （ Ｙ 。 ） 的来源主要有两方面： （ １ ） 测量重复性的不重复引入的不确定度ｕ （ ｖ 。 ） ， 采用Ａ 类方法评定 （ ２ ） 标准装置引入的不确定度ｕ （ ｖ 。 ） ， 采用Ｂ 类方法评定 ｔ ３ ． １标准不确定度分量ｕ （ ｙ 。 ． ） 的评定 该不确定度分量主要是由于被检电能表的测量不重复性引起的， 可以通过 连续测量得到测量列 。 采用Ａ 类方法进行评定。 取１ 台０ ． ５ 级的被检电能表 ， 在１ ０ ０ Ｖ ５ Ａ Ｃ Ｏ Ｓ￣＝１ ． ０ 时， 各连续测量 ｌ ０ 次， 得到下测鼍列 。 如表ｌ 所示。 合并样本标准差 ＝￣ ／ ＥＳ ｉ ２ ｍ＝０ ． ０ ２ ６ ３ ２ ％
锦州采油／ － ２ ｏ ｏ ４ 年 －２ ０ ０ ７ 年共实施强负压解堵技术９ ２ 井次， 措旌井大多因 热采后下泵不出或低产液的油井， 累计措施有效率８ ８ ＊ ／ ０ ， 累计增产原油１ １ ３ ２ １ 吨， 取得 了显 著 的效果 。 锦４ ５ — ０ ２ ７ —３ ０ ｏ 侧井， 该井在２ ０ ０ ７ 年２ 月１ ０ 日新井热采后下泵生产， ３ 月１ ３ 日 因供液差间开， ５ 月１ ５ 日实施强负压解堵技术， 措施后初期 日产液２ ９ ． ７ 吨， 日产油 ２ ． ３ 吨， 措施 有效期 ７ ９ 天， 累 计增 产原油 １ ２ ８ 吨， 增量 吨油成 本 １ １ ７ ． ２ 元。 （ ！ ［ Ⅱ 图２ ）
水平井射孔负压值设计方法
３ ． Ｘ ｉ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｏ ｉ ｌ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ Ｒ ｅ ｓ ｅ ｃ ｒ ｈ ｃ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｋ ａ ｒ ａ ｍ ａ ｙ ８ ３ ４ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｄｕ ｉ ｒ ｎ ｇ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｂ ａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ ｐ ｅ ｆｏ ｒ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｈ ｏ ｉ ｒ ｚ ｏ ｎ ｔ ａ ｌ ｗｅ ｎ ｓ ，ｒ ｅ ａ ｌ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｂ ｌａ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｉ ｓ ｂ ｅ ｌ ｏ ｗ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｂ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｌ ｆ ｏ ｗ ｆ ｒ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｅ ｎ ｏ ｕ ｇ ｈ ｓ ｕ ｒ ｇ ｅ ｌ ｆ ｏ ｗ ａ ｎ ｄ ｐ ｅ ｆｏ ｒ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｌ ｅ ａ ｎ ｕ ｐ ｃ ａ ｎｔ ｂ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｄ ．Ｃ ｏ ｕ ｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｈ ｏ ｉ ｒ ｚ ｏ ｎ ｔ ａ ｌ ｌ ｆ ｏ ｗ ｉ ｎ ｇ
第 ４期
徐
睿， 等： 水 平井射孔负压值设 计方法
・１ ｌ ３・
水 平井射孑 Ｌ 负 压 值 设 计 方 法
徐
光 分公 司 ， ｌ ￣ ｌ Ｊ ｌ Ｉ 达州
睿 ， 熊友 明 ， 吴拯 亚 ， 李 洪 ， 马 帅
６ １ ０ ５ ０ ０； ２ ． 中石化 中原油 田普 ８ ３ ４ ０ ０ ０ ） ６ ３ ６ １ ５ ６； ３ ． 新疆油 田公司工程技术研究院 ， 新 疆 克拉玛依
ｘｕ Ｒｕ ｔ ， ＸＩ ＯＮＧ Ｙ ｏ ｕ—ｍｉ ｎ ｇ ， Ｚｈ ｅ ｎ ｇ—ｙ ａ ，ＬＩ Ｈｏ ｎ ｇ ， ＭＡ Ｓ ｈｕ ａ ｉ
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水井负压解堵的负压值设计是一个复杂的问题，必须遵循一定的原则
和方法。
建设过程中需要考虑的问题有水深、岩石性质和负压的影响等。
负压值的设计是一个工程分析的过程，需要经过多步推理定义出
最佳负压值。
首先，需要确定穿刺水深。
水深决定了水位上升和下降的范围，控制
了水井负压解堵的效果，从而影响着负压值的设定方法。
在确定穿刺
水深后，需要综合评价岩石性质，以确定负压的影响程度。
由于岩石
的吸附力和渗透系数会影响水位，因此钻井工程师需要一定把握评估
出岩石性质，以确定负压值设计要求。
其次，在考虑负压值设计时，尚未注入水的高压液体也不容忽视，这
是决定负压值大小及水井负压解决堵塞方案的关键因素。
如果有爆管
现象，则需要考虑采取哪种油气解堵技术。
否则负压值设计将是一件
困难的事情。
最后，在负压值设计确定后，应进一步进行技术评估，以确定操作工艺，例如采用什么样的设备或用什么样的材料来实现负压值设计。
更
重要的是，钻井工程师还需要探究负压设计对油田开发和钻井的影响，确保在负压解堵过程中不会损害到油田石油资源和采油液料物质的活力。
总之，通过多步推理，选择合理的负压值设计方法，可以有效地解决
水井负压解堵问题，从而维护油井的采油效率和稳定性，为油田的可
持续发展提供保证。