注水井無(wú)機(jī)垢清洗劑在渤海油田的應(yīng)用

樊　虹，權(quán)寶華，張　丹，楊　凱，任　強(qiáng)

注水井無(wú)機(jī)垢清洗劑在渤海油田的應(yīng)用

樊虹1，權(quán)寶華1，張丹2，楊凱1，任強(qiáng)1

（1.中海油能源發(fā)展工程技術(shù)公司，天津 300452；
2.中國(guó)石油天然氣管道局天津設(shè)計(jì)院，天津 300457）

通過(guò)對(duì)SZ36-1 F19等注水井油管內(nèi)垢樣和泵頭垢樣的含水率、含油率、酸溶物含量、能譜儀（EDS）分析，確定了垢樣的基本組成。在室內(nèi)通過(guò)測(cè)定不同類型的酸液的溶垢效果和靜態(tài)掛片腐蝕速率，選出了一種適用于清洗注水井垢樣的清洗劑。通過(guò)在渤海油田遼東作業(yè)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，注水井無(wú)機(jī)垢清洗劑清洗增注效果明顯，作業(yè)后平均吸水指數(shù)增加50%以上。

無(wú)機(jī)垢清洗劑；注水井；吸水指數(shù)；垢樣

渤海油田注水井管柱由于SRB細(xì)菌腐蝕、清污混合注水、高濃度成垢離子進(jìn)入地層后隨溫度升高結(jié)垢趨勢(shì)加?。?］。注水井管柱結(jié)垢容易造成管柱結(jié)垢卡死、配水器芯子堵塞、地層結(jié)垢堵塞、注水量下降等井下復(fù)雜情況，需進(jìn)行定期的清洗。常規(guī)可以通過(guò)動(dòng)管柱與不動(dòng)管柱實(shí)現(xiàn)清洗，常規(guī)清洗體系為稀鹽酸，稀鹽酸清洗對(duì)管線的腐蝕性強(qiáng)，殘酸濃度高，清洗中和后的殘液影響流程破乳脫水。并且需要?jiǎng)訂T酸化泵與酸化罐，設(shè)備與操作費(fèi)占用注水井管柱清洗的總費(fèi)用比例高［2-6］。

針對(duì)渤海油田注水井垢樣的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出一種溶垢速度快、作業(yè)無(wú)風(fēng)險(xiǎn)、作業(yè)后無(wú)二次沉淀的無(wú)機(jī)垢清洗液技術(shù)體系，有效解除井下管柱及近井地層無(wú)機(jī)垢堵塞，疏通油水流動(dòng)通道，且無(wú)需返排，清洗后的殘液注入地層，提高油水井產(chǎn)液量及注水量。

1　泵口垢樣分析

取渤海油田注水井SZ36-1 F19井油管內(nèi)垢樣、LD4-2A17W井泵頭垢樣、JX1-1 A1W油管內(nèi)垢樣（見(jiàn)圖1），①置于105℃烘箱中烘干至質(zhì)量不再變化，計(jì)算垢樣中的含水量；②使用索氏抽提器和沸程90～120℃的石油醚將烘干后的垢樣進(jìn)行抽提，計(jì)算垢樣的含油率；③使用10%濃度的鹽酸溶液在60℃水浴中對(duì)烘干后的垢樣進(jìn)行溶解，計(jì)算酸溶率。

圖1　SZ36-1F19井油管內(nèi)垢樣/LD4-2 A17W泵口垢樣/ JX1-1 A1W井油管內(nèi)垢樣

從表1中可以看出，三口井中垢樣組分以酸的可溶物為主，且在反應(yīng)過(guò)程中有臭雞蛋味的氣體產(chǎn)生，反應(yīng)后的溶液顏色為淺綠色，垢樣中含有硫化物和亞鐵類無(wú)機(jī)物。

表1　垢樣組成分析 %

取洗油后的JX1-1油管內(nèi)垢樣進(jìn)行X射線衍射進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析可知，垢樣中（CaMg）CO3含量為95%，硅鋁酸鹽含量為5%；掃描電鏡能譜儀進(jìn)行元素分析可知，垢樣中的主要元素為C、O、Ca、Fe，次要及微量元素為Si、Al、S、Cl、P、Na。取洗油后的SZ36-1 F19井垢樣進(jìn)行能譜儀分析，可知洗油后的垢樣主要為鈣鎂垢和鐵的硫化物。

2　清洗液室內(nèi)優(yōu)選

海上平臺(tái)空間及承重有限、修井作業(yè)成本高、風(fēng)險(xiǎn)性難以控制。普通酸化體系（常規(guī)鹽酸、土酸酸化）需要大型的酸化設(shè)備，作業(yè)比較復(fù)雜且安全性要求高；緩速酸化體系在海上平臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)配制不便，成本比普通酸化高。無(wú)機(jī)垢清洗劑選用固體有機(jī)酸、無(wú)機(jī)酸與螯合酸復(fù)配，藥劑方便運(yùn)輸；現(xiàn)場(chǎng)可以使用泥漿池配制，可以使用泥漿泵循環(huán)清洗，不需酸化罐與酸化泵，作業(yè)無(wú)風(fēng)險(xiǎn)［7-8］。通過(guò)表2、表3可以看出，無(wú)機(jī)垢清洗劑與普通鹽酸酸化體系相比，具有溶垢速度相當(dāng)、添加緩蝕劑可有效控制腐蝕、作業(yè)后無(wú)二次沉淀的優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的注水井無(wú)機(jī)垢清洗液。

表2　無(wú)機(jī)垢清洗劑與10%濃度鹽酸對(duì)洗油后的垢樣的酸溶率

3　現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

優(yōu)選了清洗液后，先后在綏中36-1油田A23、D1、J8、F15四口井進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，取得了良好的效果（見(jiàn)表4），現(xiàn)以SZ36-1 J8井為例加以說(shuō)明。

SZ36-1 J8井為注水井，2014年9月21日至23日換管柱作業(yè)，大鉤最大上提至55t（大鉤自重1.5t）多次活動(dòng)管柱，不能提活管柱。根據(jù)正反循環(huán)驗(yàn)證定位密封未解封且環(huán)空注入通道被堵死。作業(yè)時(shí)試提管柱遇卡且環(huán)空注入通道堵塞，懷疑停注后放壓期間，井下生成大量的無(wú)機(jī)垢及有機(jī)垢等雜質(zhì)沉降堆積在定位密封以上，導(dǎo)致定位密封遇卡不能解封。

根據(jù)該井情況及施工要求，采用無(wú)機(jī)垢清洗劑解除近井地帶無(wú)機(jī)垢堵塞，采用解堵助排液對(duì)防砂管柱及地層近井地帶死油進(jìn)行清洗，從而達(dá)到解卡的目的。

作業(yè)中，在泥漿池中配制無(wú)機(jī)垢清洗劑，使用泥漿泵在泵壓2MPa、排量25m3/h條件下正循環(huán)無(wú)機(jī)垢清洗劑10m3，關(guān)井浸泡6h；再使用泥漿泵在泵壓8MPa、排量10m3/h條件下正擠解堵助排劑13m3，關(guān)井浸泡6h。正擠地?zé)崴疁y(cè)試解堵效果：最低排量5m3，泵壓7MPa，提高排量至12.5m3時(shí)泵壓8MPa，滿足本次解堵要求，繼續(xù)提高排量至30m3，泵壓9MPa，解堵效果良非常好。

該井作業(yè)后，注入壓力8.38MPa，日注入量819.8m3/d，視吸水指數(shù)為97.8，大于作業(yè)前的視吸水指數(shù)88.6（注入壓力9.25MPa，日注入量820.6m3/d）。使用無(wú)機(jī)垢清洗劑解除了近井地帶無(wú)機(jī)垢堵塞，提高注水井的視吸水指數(shù)，大大提高了日注入量。

表4　無(wú)機(jī)垢清洗劑應(yīng)用情況統(tǒng)計(jì)

4　結(jié)論與建議

渤海油田注水井注入水與地層水水型不配伍，容易結(jié)垢，垢樣多為鈣鎂垢和鐵的硫化物，垢樣富集在生產(chǎn)管柱中，造成生產(chǎn)管柱堵塞或縮徑，對(duì)生產(chǎn)管柱造成傷害。

無(wú)機(jī)垢清洗液技術(shù)體系在渤海油田綏中區(qū)塊能夠有效解除井下管柱及近井地層無(wú)機(jī)垢堵塞，疏通油水流動(dòng)通道，提高油水井產(chǎn)液量及注水量。

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Application of Inorganic Scale Dissolver forWater Injection Wells in Bohai Oilfield

Fan Hong，Quan Bao-hua，Zhang Dan，Yang Kai，Ren Qiang

We determined the composition of dirt in pipeline and pump head by analyzing the water holdup，oil cut，content of acid-soluble and EDS.A cleaning agent was choosed to clean the dirt of water injection well by the results of different acids clean the dirt and static corrosion specimen.The cleaning agent has a good effect of infusion in LiaoDong field that the average water injectivity increased more than 50 percent.

inorganic scale dissolver；water injection wells；water injectivity index；the scale sample

TE358.5

A

1003-6490（2016）06-0032-02