谈注聚井堵塞和解堵问题

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谈注聚井堵塞和解堵问题　　摘要：本文结合笔者工作经验谈一谈注聚井的堵塞及解堵问题。从注聚井的堵塞原理来看这一问题，通过对注聚井停注泄压，使地层堵塞物返吐至地面，并对其取样分析，确定其化学成分。然而由于纯粹聚合物与复合聚合物的问题导致注聚井出现堵塞问题，从而影响油田的开采。鉴于此，分析注聚井堵塞的原因，对注聚井进行解堵成为石油工作者面临的重要课题。本文结合笔者工作经验谈一谈注聚井的堵塞及解堵问题。关键词：注聚井堵塞原理解堵措施油田开采进入后期阶段时，为提升原油的采收效率，往往通过采用注聚措施实现，这也是主要手段。然而由于纯粹聚合物与复合聚合物的问题导致注聚井出现堵塞问题，从而影响油田的开采。鉴于此，分析注聚井堵塞的原因，对注聚井进行解堵成为石油工作者面临的重要课题。一、注聚井堵塞原因6 笔者先后从胜利采油厂二矿的四口注聚井取得堵塞物，并观察分析其成分，分析按如下步骤进行：先是称总重，接着进行干馏脱水后称重，第三步进行磨碎，并通过汽油洗除再称重，第四步进行灼烧并称重，第五步通过加大量水溶解、过滤最后称重。经过上述步骤，笔者得出各井堵塞物成分含量百分比和综合平均含量，其中含量最高的为聚合物，注入的聚合物为聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺为水溶性极好的长链状高分子化合物。通过笔者单位对胜利采油厂二矿注聚区的注聚井进行调查研究，发现堵塞机理一种是纯粹聚合物堵塞，聚合物浓度过大或者聚合物分子量过大，使聚合物溶液在孔喉较小的地方受阻停留，从而堵塞油层的渗流通道；另一种是聚合物复合堵塞，注入地层的聚合物长链分子和地层的胶结物、次生矿物颗粒、泥质钩挂滞留，与注入的机械杂质、沉淀物产生包裹、缠绕等复合作用形成更大的固体颗粒，导致无法通过孔喉。当聚合物注入储层后，储层中的易迁移颗粒被聚合物所束缚，变为不易迁移颗粒，这种聚合物溶液的吸附滞留使储层渗透率降低百分之七十五至九十六，导致地下流体流动阻力增大。相同岩心条件下，聚合物相对分子量、浓度、注人速度越高，阻力系数越大.聚合物分子量相同，储层渗透率降低，则阻力系数增大。具体原因有以下如下几个方面：1.油层发育差导致堵塞注聚合物井所选择的区块地质条件发育差。非均质性强，油层厚度相对薄，孔隙度和渗透率低，注聚合物井和采油井之间的连通性差等，这些是诱发注聚合物井出现堵塞的地质方面的原因。2.油层被破坏导致堵塞6 从钻井开始，各种施工作业环节，由于外来固体颗粒的侵入、运移、粘土膨胀：油垢：有机垢和无机垢：微生物繁衍等导致近井地层渗透率下降，这种情况总称油气层伤害.油气层伤害是造成注聚合物井堵塞的一个重要原因。当出现堵塞现象的注聚合物井进行反吐时，可以明显地观察到反排液中含有泥浆滤饼、压裂砂、管线锈蚀落物。3.聚合物的物理化学性质及与地层相互作用导致堵塞很容易吸附、滞留、捕集在岩石表面，降低油层的孔隙度和渗透率：能与地层水中的钙镁离子反应，产生絮状沉淀从溶液中析离出来，堵塞油层孔道：与原油不同程度的乳化增加注入流体的阻力等。4.聚合物在地层中交联聚合导致堵塞聚合物在地层温度、压力条件下，含有大量相当于黄豆粒大小的凝胶团块。在地层条件下产生的交联聚合物吸附在粘土矿物，砂粒和无机物的表面上所形成的聚合物凝胶团块。滞留在井底、炮眼和近井地带，造成聚合物溶液注入压力升高。二、对于注聚井采用的解堵液的配方研究由于堵塞地层的聚合物为高分子有机物，要想解除其堵塞，目前最好的办法就是采用氧化剂将其降解以缩小分子，降低其6 粘度，使其水溶性更强，甚至变成气态分子。其次采用表面活性剂改善渗流通道岩石表面的润湿性，使润湿角接近九十度，使地层孔道既有利于元机的水相通过，又有利于有机的聚合物相通过。所以，解堵液配方主要成分为强氧化剂和表面活性剂。但是，聚合物被氧化存在以下不利因素：第一，聚合物抗氧化能力很强，降解难度较大；第二，在被氧化的同时生成不溶于水的副产物重新堵塞地层；第三，氧化还原反应产生热量，使聚合物变性、交联、萎缩和硬化，使其更加不易被降解；第四是强氧化剂的使用存在火灾、爆炸、腐蚀和毒性等安全隐患。上述四点因素同时也是注聚井解堵的难点，所以选择合适的强化剂是注聚井解堵技术的关键。解堵配方要满足现场施工，除了选择好氧化剂，还要解决氧化还原反应存在的火灾、爆炸、腐蚀和毒性等安全隐患。要解决这个问题，研究决定利用潜在氧化解堵机理，即不直接利用氧化剂二氧化氯和双氧水施工，采用氯酸钠或氯酸钾与盐酸在地层生成强氧化剂二氧化氯，或者应用过硫酸氨水解生成强氧化剂双氧水。因此解堵的工作液应该两种：一种是用氯酸钠配制的水溶液，称潜在氧化液；另一种是用盐酸配制的水溶液，称辅助液。三、注聚井的解堵工艺措施1.压裂措施6 从近井地带压开裂缝，然后通过压裂砂支撑。能够增加近井地层的孔隙渗透能力。初时有明显的效果，注入压力下降。注入量大幅度增加。但潜伏在井底炮眼和近井地带的聚合物凝胶团块是富有弹性的流动体，颗粒大小不一，很容易随注入的聚合物溶液进入压开的裂缝再次出现堵塞。例胜利采油厂二矿注聚区SC—102、58井在2012年8月进行过压裂解堵，实际过程发现压力大幅度下降，排量增大，开井后前七日增注效果明显。2.化学解堵措施通过运用多组分的复合化学解堵剂，以强氧化剂为主，还有促进剂、复合酸、缓蚀剂和油层保护剂等，目前胜利采油厂二矿注聚队采用的是AY-I氧化剂解堵剂。主要作用原理是，氧化剂降解交联聚合物凝交团块，杀灭分解微生物及代谢产物，溶解硫化铁和粘土矿物等，使大颗粒的凝胶团块降解为小碎片和溶液，随注入的流体进入地层深处，疏通了炮眼和近井地带的地层孔道，达到了解堵的目的。3.实际应用情况2012年胜利采油厂二矿注聚队实施作业三口井，日注水量增加一百八十立方米，油压下降一点五。通过实验来看，化学解堵成功率的关键是解堵剂的配制：然后是施工程序要安全、合理，连续的进行。当然注入解堵剂的用量也十分关键，比较而言，要大于油气层被伤害的半径。如此方可提升化学解堵的成功率，延长有效解堵的时间。提高防止近井地带再受伤害的能力。6 四、结束语笔者认真分析了注聚井堵塞的原理，出现的原因，并对注聚井解堵时所用的解堵液进行了相关研究分析，之后结合笔者单位工作谈了几点解堵的措施。希望所谈有参考价值。总之，油田开采进入后期阶段时，为提升原油的采收效率，采用注聚措施是比较好的一项措施。参考文献[1]郑伟林；；解堵综合配套技术在孤东油田的应用[J]；断块油气田；2012年01期.[2]谢朝阳，李国，王鑫，孔令维；大庆油田注聚井解堵增注技术[J]；大庆石油地质与开发；2012年06期.[3]潘恒民；注聚井堵塞类型及措施效果[J]；大庆石油地质与开发；2010年01期.[4]李君，杨希志；注聚井用JY-1解堵剂的研制及性能评价[J]；化学工程师；2011年07期.6