纯梁油田油水井结垢机理与防治技术.研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：左鱼孥明年r月z罾同关于论文使用授权的说明本人完全了解中国石油大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密论文

2、在解密后应遵守此规定)学生签名：导师签名：盘垒呈斫骅丛一川年f月巧同一年≮月二譬同一中国Ii油大学(华东)丁程硕十学位论文第1章前言1．1前言本论文是针对目前纯梁油阳原油生产过程中存在的油井井口(炮眼)、井下管柱、地层(堵塞孔喉和裂缝通道等)结垢，严重影响生产而提出的，目的是进行地层与油井结垢机理与防垢措施的专项研究，采取地层模拟方法，建立地层组成和井筒条件变化的各种模型，研究地层和井筒结垢的机理和动力学因素，在此基础上找到抑制无机垢结晶和减缓无机垢沉积速度的相应的工艺控制条件和化学处理药剂，并形成一套具有普遍指导意义且针对性强的无机垢形成机理及成因的理论，以解决油田

3、生产过程中日益严重的地层损害和油井结垢问题。对国内外其他油田的腐蚀结垢治理工艺进行了调研，国外采用挤注法防治油藏地层结垢的早期报道见于上世纪80年代初。索霍、阿科和埃克森等石油公司在分析了普鲁德霍湾油用一些油井的地层堵塞情况后认为，地层堵塞主要归因于在钻井、完井过程中氯化钙盐水的侵入，或油田生产过程中因地层盐水的产而造成的射孔眼或井眼附近砂岩地层中的碳酸钙结垢。用盐酸酸化近距离地层或对射孔眼实施简单的酸化作业，虽然可以使产量得到恢复，但继之发生了油井产量更加迅速的衰减。其原因是酸化作业引发了钙盐的二次沉淀。从1979年到1982年，使用EDTA二钠盐处理了25口被碳酸

4、钙堵塞的普鲁德霍湾油井，处理后有19口井的产量恢复到了递减前的水平．17口没有再次结垢的油井产量保持着稳定增加的趋势。1990年MarinCikes报道了在南斯拉夫Kalinovae凝析气田进行的一例用EDTA四钠盐解除地层硫酸钙垢伤害的成功试验。Kal一4井是Kalinovac凝析气田的一口生产井，投产2天后产量和流压均开始明显降低，3周后实际上已经处于停产状态。在此期『日J进行了一次压力恢复试验，测得气体流量为37m3／d，产水量中国_舳人学(华东)r程硕十学位论文第1章前言2．5m3／d，地层伤害率21．4％。在测试期间，产出水(包括地层水和凝析水两部分)矿化度

5、为902mg／L．而压井后变为499mg／L．据此推测井底可能有沉积物聚集。这一推测后来被证实：当将固定在3395m处的井下油嘴起出时，发现它已几乎被垢堵死。垢的成分主要为硫酸钙(91．6％)和少量碳酸钙(8-3％)，是由于含有高浓度钙离子的压井重盐水和有高浓度硫酸根的地层产出水严重不配伍所致。于是在模拟井底条件下进行了EDTA四钠盐对井底垢的溶解试验。当螫合反应时间为lOh时，含有8％～12％浓度EDTA四钠盐的除垢剂溶液具有最好的除垢效果。现场作业中每米射孔段用0．9m3／d处理液足以充满井眼周围2米半径的地层孔隙。处理工艺由两部分组成：清除射孔眼和在不超过地层破

6、裂压力前提下挤入处理液。完成挤注24h后开井生产。处理后计算气体产量为17．5x104m3／d，凝析油和水的产量分别为130m3／d和8．3m’／d．井底流压上升到40．5MPa，地层伤害率下降为2％～4％。AKZO化学公司在深入研究垢形成机理的基础上，开发出阿莫加溶垢剂系列产品。阿莫加溶垢剂的基本成分未公开报道，但所报道的溶垢机理是典型的螯合反应。文献列举了大量阿莫加溶垢剂的应用实例。在北海油罔的Brent地层曾因注入水和地层水不配伍而产生大量硫酸钡垢。在短短的两个月内，井下尾管的内径就由8．4cm缩小到4．6cm油井产量也由5400m3／d降到630m3／d。将体

7、积分数25％的阿莫加溶垢剂注入井眼外45cm的地层和油管、套管结垢部位进行第一次除垢作业后，产油量上升到1570m3／d。再重复处理两次后，产油量又分别上升到1830m3／d和2800m1／d。位于墨西哥湾的某油井过去几年的原油产量为80m’／d，后来又连续降为40m3／d和不足8m4／d。据分析井底有碳酸钙垢沉积。第一次注入体积分数25％的阿莫加溶垢剂15一，注入射孔眼外地层半径l。2m．关井24h后排液。第二次又注入23m'同样浓度的阿莫中国Ii油丈学(华东)]：程硕+学位论文第1章前言加溶垢剂，注入半径1．5m．再关井24h后排液。最后再注入5