油水井堵塞成因分析与解堵工艺对策

2022-05-28 01:06:48   文档大全网     [ 字体: ] [ 阅读: ]

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油水井堵塞成因分析与解堵工艺对策

摘要:油田经过多年开发,储层出现不同程度的伤害,部分油井供液不足,水井注入压力上升,堵塞现象严重,影响了正常生产。为有效实施解堵,本文就堵塞机理、原因进行深入分析和诊断,并探讨了几种新型解堵工艺。

关键词:油田;油井堵塞;诊断;解堵对策前言油田经过多年开发,油藏出现了不同程度的伤害,部分油井供液不足,水井注入压力上升,本文分析了堵塞的原因与机理,针对开发中后期残留在砂岩表面及毛细管管壁上的胶质、沥青质造成的油水井堵塞,提出了多种解堵技术,解除泥浆固相颗粒、胶结物中的桥堵颗粒造成的堵塞,疏通液体流动通道,取得良好的解堵效果和显著的经济效益。 1 堵塞类型和机理从油层的生产动态以及解堵效果来综合分析,油田堵塞主要表现在以下几个方面。(1)油井结无机垢严重。在大多数生产井和注水井中,无机垢是最主要的堵塞原因,垢物类型主要为碳酸盐如CaCO3FeCO3 等酸溶物占所分析垢样的98%以上,其次还有CaSO4BaSO4 等酸不溶垢。结垢原因是由于油井生产中,地层内温度、压力发生变化,地层流体中的盐类溶解度发生变化,从而导致垢的形成。(2)入井流体的伤害。入井流体包括注入水、措施液体、修井液体、井内自发产生的有害离子溶液等,注入水的伤害以造成地层细菌发育和结垢两方面危害最大。入井流体还造成另外一些有害的作用包括:由于表面活性剂的使用,引起砂岩地层润湿性变化造成近井地带油相渗透率降低,其次会导致在地层中形成乳化液,产生贾敏效应造成堵塞;酸液及乏酸残渣返排不完全造成二次沉淀堵塞。

3)注水井地层堵塞。水井堵塞导致注入能力下降,注入水波及效率降低,间接影响油井的开发动态,常规的堵塞原因主要有水质不合格,地层对水、酸、盐敏感,入井液与地层内的流体不配伍等,其中水质不合格是最主要原因。注水井地层堵塞从特征上表现为5 个方面:堵塞半径较大,范围较广;堵塞物中有机物含量相对较少;水敏、速敏是投注新井地层堵塞的主要原因;细菌繁殖;注入水水质不达标。

2 解堵工艺技术油田从开发到现在,在油水井解堵上先后应用了盐酸、土酸等解堵工艺,现在的新型解堵工艺主要有综合解堵、热化学解堵、二氧化氯解堵等,这些方法在生产实践中取得了良好的效果。

2.1 化学解堵技术(1)解堵原理。热化学解堵技术是将两种不同的处理液以一定比例注入油层,在地层发生化学反应,放出大量的热量,熔化油层孔隙中的沥青、石蜡及油污,解除有机物堵塞、油水乳化物堵塞; 化学反应发生的同时生成大量的气体,气体进入地层孔隙,冲散架桥,破坏毛细管阻力,解放出油孔隙。

2)适应范围:井筒脏,泵效低,检泵周期短的井; 近井地带堵塞,产量突降的井; 含水量不太高的井;地层压力相对较低,进行其它大型措施有风险的井。 2.2 硝酸粉末混合酸酸化增注解堵技术(1)解堵原理。混合酸的主体是硝酸粉末和盐酸,硝酸粉末颗粒经缓速缓溶处理,具有缓慢释放性能,降低了施工泵注时的酸液腐蚀程度,保证了酸液能到达较深的地层。盐酸和硝酸在一定浓度配比下可形成溶蚀能力极强的王水,反应过程中生成的原子氯氧化能力非常强,它能和绝大多数金属及金属氧化物起反应,而生成可溶性的盐类。同时,产生的Cl2 也具有很强的氧化性,它既是很好的杀菌剂,又可以溶除聚合物凝团。从而恢复近井地带的渗透率,增加注水量,降低注水压力。


2)适应范围: 因地层中粘土颗粒膨胀、分散、运移造成的堵塞程度较深的注水井; 注水过程中,因有机杂质较高水质不合格,或与地层水不配伍,造成地层内结垢堵塞的注水井;因含铁较多的入井液体进入地层造成的堵塞; ??因细菌代谢产物以及有机高分子材料造成的地层堵塞。

2.3 二氧化氯解堵技术(1)解堵原理。二氧化氯依靠其强氧化能力和杀菌能力可有效解除硫化铁、细菌群落、高聚物与垢物等所造成的地层堵塞。(2)适应范围。该工艺对地层存在垢堵、乳化堵、压裂液伤害、聚合物堵塞、细菌、FeS 堵塞等有机无机复合堵塞的井,措施效果比较好; 地层能量较高,物性较好; 堵塞原因复杂,常规措施无效的井; 对有机无机复合堵塞效果较理想。

2.4 氧化型深穿透复合酸酸化增注解堵技术(1)解堵原理。本解堵技术使用的复合解堵剂,是多种有机、无机物的复合体,它既可解除近井堵塞,又可以通过多级缓速方式解除深部堵塞; 既能解除无机堵塞,又能解除有机堵塞,是多种解堵方式的有机结合。目前主要用在注水井增注上。

解堵机理分以下两方面:缓速酸缓速机理:缓速酸在反应过程中,不但生成HCL,同时还生成HF,因而使得体系具有多种酸化用途,由于HF 的存在,它既具有常规酸酸化的特点,又可以溶除泥质成分;由于反应速度较为缓慢,因而可使酸液达到地层深部,从而解除深部无机堵塞。?? 氧化剂的生成机理:氧化剂在地层条件下可部分氧化分解胶质、蜡质、沥青质等各种高分子有机物,使其降解、粘度降低、流动性变好而易于从地层中返排; 由于它极强的氧化性可以杀灭微生物菌体; 从而解除多种有机物堵塞。(2)适应范围。因钻井时的泥浆污染,投注措施强度小,造成投注后注水压力高,注水量少的井;对于注水过程中,地层中形成的复合型堵塞较多的井; 采取酸化增注措施时,因排液不及时,形成的二次沉淀造成的地层堵塞的井;酸化增注效果不明显的注水井。

2.5 综合解堵技术(1)解堵原理。该工艺解堵增产的机理体现在两方面:解除有机物堵塞。综合解堵使用的清蜡剂与地层中重质烃分子接触后,能依靠本身的极性,迅速渗透到重质烃分子的间隙中,使分子链变得舒展,链段间作用力减弱,最后逐渐溶解到工作液中去,再随排出液排出地层,达到解除有机物堵塞的目的。

解除无机物堵塞。综合解堵使用的解堵剂中还含有盐酸。HCl可溶解和疏松地层中沉积的碳酸盐垢以及铁垢,若地层中含有CaSO4S iO2 等结垢物时,还要考虑加入碱或HF。综合解堵技术就是将清蜡剂和酸液分段挤入地层,首先清蜡剂将有机堵塞物以及无机垢表面的油膜溶除掉,使得后续酸液可直接与无机垢物接触,使无机垢物能够得到有效地溶除。(2)适应范围。

综合解堵技术主要适用于近井地带结垢,结蜡严重的井。

3 结论本文着重研究了油田油水井堵塞机理、堵塞诊断、以及新型解堵技术的解堵原理,实践表明,应建立健全油水井管理制度,落实地层情况,解堵施工措施的目标性明确,加强对油井堵塞机理和解堵原理的研究,为有效提高单井产能,完成原油任务提供有力技术支持。

参考文献:[1] 董艾青,等. 疏松砂岩油藏伤害因素及解堵工艺技术[ J] . 钻采工艺,2006264.[2] 梁春,等. 提高油层近井地带处理效果的有效方法[ J] .采工艺,2000234.


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