扶余油田酸化解堵應(yīng)用與研究

吳家元 (吉林省松原市吉林油田扶余采油廠采油四隊(duì)，吉林 松原 138000)

1 扶余油田開發(fā)出現(xiàn)的問(wèn)題

扶余油田注水開發(fā)后，地下流體的發(fā)生一系列的變化。主要反映為：油層的潤(rùn)濕性變化，近井地帶由水潤(rùn)轉(zhuǎn)化為油潤(rùn)，加劇了流體中重質(zhì)成分在流體通道上的吸附；隨著地層壓力下降和近井地帶壓力迅速下降的雙重作用，原油中重質(zhì)成份不斷析出，增加了流體流入井底的阻力，影響油井產(chǎn)量。同時(shí)原油進(jìn)入井筒后出現(xiàn)脫氣，脫氣時(shí)會(huì)有吸熱現(xiàn)象，使蠟質(zhì)、瀝青質(zhì)析出形成死油，造成近井地帶堵塞。

扶余采油廠作業(yè)發(fā)現(xiàn)結(jié)垢井1384口，占油井總數(shù)的28.5%，平均年新出結(jié)垢井348口，從結(jié)垢分布看各隊(duì)都有分布，主要集中在與水井連通較好，注水受效好的區(qū)塊。分隊(duì)看，四、十二、一、八、十四、二、十、十五隊(duì)共發(fā)現(xiàn)結(jié)垢井934口，結(jié)垢相對(duì)較嚴(yán)重，占總結(jié)垢井的67.8%。全廠平均結(jié)垢厚度在3-8mm，結(jié)垢速度0.4mm/月左右。每年因?yàn)榻Y(jié)垢原因造成修井作業(yè)的大約有50井次，結(jié)垢嚴(yán)重井的平均免修期318天，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全廠平均免修期600天。油井結(jié)垢嚴(yán)重影響免修期的提高和采油時(shí)率，膠質(zhì)、重質(zhì)也經(jīng)常造成進(jìn)油部分堵影響免修期和產(chǎn)量。

我廠每年洗井13000井次，加清防蠟劑600井次，一口井平均4個(gè)月洗一次井筒；2012年1-9月作業(yè)發(fā)現(xiàn)結(jié)蠟嚴(yán)重井作業(yè)103口，可見近井地帶有機(jī)堵塞非常普遍，有必要對(duì)結(jié)蠟降產(chǎn)井采取解堵措施。

2 結(jié)垢特征及酸化體系優(yōu)選

2.1 結(jié)垢厚度及速度

根據(jù)各隊(duì)作業(yè)中發(fā)現(xiàn)的488個(gè)結(jié)垢樣品，統(tǒng)計(jì)出各隊(duì)結(jié)垢速度，可分為三類：

大于2.5mm/年以上隊(duì)：4、15隊(duì)（兩個(gè)隊(duì)）；

介于1.5-2.5mm/年隊(duì)：5、3、2、14、12、16、13、10、8隊(duì)（ 九個(gè)隊(duì)）；

小于1.5mm/年以上隊(duì)：6、11、7、1、9隊(duì)（五個(gè)隊(duì)）；為調(diào)整施工參數(shù)提供有效依據(jù)。

2.2 結(jié)垢部位與成份組成

生產(chǎn)管柱：井筒結(jié)垢主要集中在動(dòng)液面以下管柱被浸泡部位，其中以花管結(jié)垢最為嚴(yán)重。

油層結(jié)垢：油層結(jié)垢情況認(rèn)識(shí)不清，經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為與水井連通好的油層結(jié)垢概率大，確切堵塞情況可通過(guò)壓力恢復(fù)試井得到滲透率和表皮系數(shù)。

2.3 酸化體系的選擇

酸化選井首先判斷近井地帶是否堵塞，是否有垢，目前酸化常用酸主要有鹽酸、土酸和緩速酸。

鹽酸：主要成份HCl，具有成本低，適應(yīng)除無(wú)機(jī)垢，反應(yīng)快，處理半徑小，對(duì)管柱有一定的腐蝕性。

土酸：主要成份為HCl和HF，適用于特低滲油藏泥漿堵類型井，易產(chǎn)生二次沉淀，反排時(shí)間長(zhǎng)，影響脫水系統(tǒng)。

緩速酸：主要成份為氨基磺酸，與碳酸鹽反應(yīng)生成氨基磺酸鈣鎂，溶解度大，無(wú)需返排。成本偏高，溶垢徹底、無(wú)沉淀，腐蝕性小。

因此根據(jù)以上酸液特點(diǎn)，我們確定選擇緩速酸清除無(wú)機(jī)垢，應(yīng)用添加劑清除有機(jī)垢的復(fù)合配方體系。

2.4 酸液配方體系適應(yīng)性及配伍性試驗(yàn)

針對(duì)有機(jī)垢類的試驗(yàn)

稱垢樣1g，放入裝有不同濃度的添加劑的燒杯內(nèi)，在50℃下，記錄不同時(shí)間內(nèi)的清洗效率。

表1 添加劑溶垢試驗(yàn)數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，雖然添加劑濃度越大除垢效果越好，但綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益選擇4%濃度最經(jīng)濟(jì)。

針對(duì)無(wú)機(jī)垢類的試驗(yàn)

取垢樣1g放入裝有4.5%緩速酸溶液燒杯中，在50℃下，記錄不同時(shí)間內(nèi)的溶垢率。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明當(dāng)達(dá)到5h后，反應(yīng)基本止停止了，溶垢率達(dá)到80%以上，反應(yīng)后無(wú)沉淀生成，說(shuō)明酸液配伍性較好。

表2 緩速酸溶垢試驗(yàn)數(shù)據(jù)

復(fù)合配方溶垢率試驗(yàn)

取垢樣分別按2.3%緩速酸、4.5%分離劑、2.3%添加劑、0.7%緩蝕劑復(fù)合溶液后加入燒杯中，在50℃下記錄不同時(shí)間內(nèi)的溶垢率。通過(guò)試驗(yàn)可以看出復(fù)合酸化配方體系對(duì)有機(jī)、無(wú)機(jī)垢溶垢率可達(dá)到90%左右。并且反應(yīng)速度平穩(wěn)增長(zhǎng)，不產(chǎn)生二次沉淀，從而實(shí)現(xiàn)近井地帶解堵的目的。

表3 復(fù)合配方溶垢率試驗(yàn)結(jié)果

3 選井標(biāo)準(zhǔn)及施工方案制定

3.1 選井標(biāo)準(zhǔn)：

3.1.1 進(jìn)行油井生產(chǎn)情況動(dòng)態(tài)分析，優(yōu)先選擇物質(zhì)基礎(chǔ)好，投產(chǎn)初期產(chǎn)能發(fā)揮好，經(jīng)壓裂改造后有過(guò)高產(chǎn)歷史，目前油井產(chǎn)量下降，周圍水井注水正常，動(dòng)靜不符的井。

3.1.2 近兩年產(chǎn)量下降幅度較大在結(jié)垢區(qū)塊又沒(méi)有進(jìn)行酸化，地下注水效果好，地層壓力高的井。

3.1.3 高產(chǎn)區(qū)塊的低產(chǎn)井，壓裂、補(bǔ)孔無(wú)效的井。

3.1.4 對(duì)結(jié)垢認(rèn)識(shí)清楚，有結(jié)垢描述或處在結(jié)垢區(qū)的近期產(chǎn)量下降的井。

3.1.5 對(duì)結(jié)垢速度較快，每次修井都發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)堵的井，有輕微套變，到結(jié)垢周期的井。

3.1.6 結(jié)垢區(qū)塊泵工作正常，較長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有作業(yè)，非注水原因造成的動(dòng)靜不符井。

3.2 施工方案制定

3.2.1 藥液濃度

根據(jù)結(jié)垢成份計(jì)算，按套管結(jié)垢10mm計(jì)算，單井結(jié)垢0.6m3，室內(nèi)試驗(yàn)通過(guò)對(duì)結(jié)垢垢塊厚度和結(jié)垢程度的分析，分別采取5-8%的濃度進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)垢厚度3mm以下的，正常5%即可將垢塊溶解；結(jié)垢厚度在4mm-6mm的，濃度必須達(dá)8%才可以溶解，考慮地層含水較高有稀釋作用，我們對(duì)一般井采用濃度6-9%。

3.2.2 施工半徑

根據(jù)資料，總流壓下降50%發(fā)生在井筒周圍6m以內(nèi)，25%發(fā)生0.3-1m之內(nèi)，若近井結(jié)垢造成的表皮傷害存在則遠(yuǎn)大于這個(gè)數(shù)，并影響油井產(chǎn)量，所以我廠一般選擇在1.5-2m。

理論藥量設(shè)計(jì)根據(jù)公式

式中:Q—工作液總量m3

R—處理半徑m，根據(jù)井具體情況按0.8-1.5m計(jì)算

H—處理厚度m，按單井射孔厚度計(jì)算。

φ—平均孔隙度%，按地質(zhì)提供18-24%計(jì)算。

實(shí)際藥量根據(jù)理論設(shè)計(jì)結(jié)合結(jié)垢程度及罐車體積確定。

后置液用量按1.2-1.4倍油套環(huán)行井筒體積計(jì)算，一般3-5m3。施工停井，施工后不返排，8-16h后開井。

3.2.3 施工排量控制

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)壓力，注入壓力不高于3MPa，在0.4m3/min以下排量注入3-5m3，提高排量0.5m3/min以上注入剩余藥液，觀察井口壓力情況，如壓力高于3MPa降低排量。

3.2.4 酸化施工方式

主體施工方式是不動(dòng)管柱籠統(tǒng)酸化（抽油機(jī)）

非主體施工方式：動(dòng)管柱籠統(tǒng)酸化（螺桿泵）、沖洗井筒

非主體施工方式：動(dòng)管柱分層酸化

4 酸化效果評(píng)價(jià)

2013-2014年累計(jì)施工酸化井323口，累增油5397噸，有效率65%，平均單井增油16.7噸，噸油成本1257元。同期對(duì)比看，2013年效果較好，是原因2013年施工時(shí)間在上半年基本完成，導(dǎo)致有效期相對(duì)較長(zhǎng)。14年日增油量0.5噸以上井17口，進(jìn)一步說(shuō)明酸化的必要性。

5 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)結(jié)垢組分制定的酸化方案，能夠有效溶解油井內(nèi)形成的垢；從現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果可見，針對(duì)不同油井參數(shù)設(shè)計(jì)的酸化方案，能有效處理井底及近井地帶的垢，增加油井產(chǎn)量；酸化噸油成本較低，具有很好的推廣前景。

[1]隋悅.錦州油田解堵技術(shù)綜述[J].內(nèi)蒙古石油化工，2008（14）：70-74.

[2]王鴻勛，張琪.采油工藝原理[M].北京：石油工業(yè)出版社，2000.