油井水锁伤害预防管理模式的建立与应用

　　2、油井产生水锁的外因
　　（1）束缚水饱和度高，平均38%。根据加拿大学者D.B.Bennion以及西南石油学院杨建军等人的研究，束缚水饱和度越高越容易产生水锁效应。
　　（2）地层压力低，地层压力25MPa，压降6.0MPa，平均动液面1658m。地层压力越低，水相侵入地层的深度越深，水锁伤害越严重。
　　（3）多孔介质中油水微观分布影响
　　根据我国著名的油层物理专家何更生教授的研究，一般下，油水系统在储层中多是以“渠道流态”的形式沿各自的一套相互连通的渠道网流动。这些渠道往往被液-液界面或液-固界面所包围，盘绕迂回。当流体饱和度变化时，流动渠道网络的几何形状也随之以改变。 我们可以将此理论称为“渠道流”理论。
　　
　　根据“渠道流理论”，入井液被泵车压力和静水柱压力挤入地层。一部分进入水流渠道，地层含水饱和度升高，水相渗透率上升，水流渠道增加，产水量增加。一部分进入油流渠道，含油饱和度下降，油流渠道减少，油相渗透率下降，产油量下降。
　　3、油井产生水锁的诱因：洗井压差高，泵车压力与静水柱压力之和高于地层压力。因为只有泵车压力与静水柱压力之和高于地层压力，大量的入井液才有可能进入地层，如果开井后油层又无足够的压力将水从毛细管中驱出地层，水锁就产生了。大王北油田平均油层中深3150米，尾管深度2000米，洗井时从井口到尾管处的静水柱压力就达20MPa，尾管以下混合液的液柱压力为10.81 MPa，整个液柱压力为30.81，再加上泵压（一般情况下为8 MPa），达到38.81MPa，而目前平均地层压力为25 MPa，所以入井液很容易进入地层。
　　（二）油井产生水锁后的产状变化特征分析
　　1、一般情况下，油井产生水锁前的综合含水满足条件：10%≤含水≤40%。
　　2、油井产生水锁后：产水量上升，平均单井日产水上升2.5吨；含水大幅度上升，平均单井上升20％；产油量明显下降，平均单井日油下降2.5吨；绝大部份井液量不降而且还略有上升，平均单井日液上升0.3吨。
　　（三）建立水锁敏感性评价数学模型和和评价标准
　　1、借鉴有关学者的研究成果, 并统计分析已产生严重水锁效应井/轻微水锁井/未产生水锁井的渗透率和初始含水饱和度的关系,建立了储层水锁敏感性评价公式。经验证，该公式适应性好。
　　APTi=2.5-(0.25lgKa+2.2Swi)
　　APTi—水锁指数；
　　Ka —气测渗透率，10-3um2；
　　Swi—初始含水饱和度，%；
　　APTi<0.3表示水锁效应不明显；
　　0.3≤APTi<0.4表示对水锁效应有潜在的敏感性；
　　APTi≥0.4一般表示如果水基流体被驱替或自吸入地层，会出现明显的水锁问题。
　　2、大王北油田油井水锁敏感性评价
　　对各油井关键是主动层进行水锁敏感性评价，发现有58口井对水锁效应有潜在的敏感性，有39口井属于水锁敏感井。油井水锁敏感性评价为水锁预防指明了方向
　　（四）预防水锁效应的技术对策
　　1、控制压差，避免入井液进入地层
　　（1）制定热油或热水不压井清蜡技术操作规范（不用水泥车），并在85口油井上进行推广，取得了很好的社会和经济效益。
　　（2）优化作业工序和相关参数，重点控制洗井压力，并设计大王北油田作业洗井压力控制流程图。
　　2、在敏感井作业热洗清洁井筒时，根据各油井的压力，制定一个合理的洗井压力上限，如果压力高于上限值，则停止洗井或者减小排量，避免作业时产生水锁伤害。日常热洗清蜡时采取热油或热水低压热洗，减少或避免了进入地层的入井液量，缩短了排水时间，减轻或避免第一类水锁效应产生。
　　3、提高返排速度，对个别敏感井使用调速电机等技术，作业或热洗清蜡后初期，通过调高冲次提高理论排量尽快排出入井液，减少入井液在地层的滞留时间，含水正常后再将冲次调整到正常水平。
　　4、延长油井免修期，减少作业次数。考察严重水锁井，有的井由于频繁作业导致水锁效应产生或者加重，所以延长油井免修期，能有效避免或减轻作业时产生的水锁效应。