三元復合驅油井結垢規(guī)律及防垢清垢技術探討

王璐（大慶油田第四采油廠試驗大隊，黑龍江 大慶 163000）

三元復合驅油井結垢規(guī)律及防垢清垢技術探討

王璐（大慶油田第四采油廠試驗大隊，黑龍江 大慶 163000）

油田開采后期為提高采收率使用三元復合驅采油技術，導致油井油管內(nèi)外、抽油桿及電泵等處出現(xiàn)結垢現(xiàn)象，為提升油井清、防垢效果，系統(tǒng)研究了三元復合驅油井結構現(xiàn)狀，提出了相關的防垢措施及清垢技術。

三元復合驅；油井；結垢規(guī)律；防垢；清垢

1 三元復合驅油井結垢現(xiàn)狀

三元復合驅油井結垢狀況受到油井地層地質條件影響，油井狀況不同，結構規(guī)律也不一樣。通過分析大慶油田某區(qū)塊三元符合驅油井巖心、采出液等，總結出油井結構規(guī)律如下：①通過巖心溶蝕實驗發(fā)現(xiàn)，油井垢質成分以碳酸鹽和硅酸鹽為主，成垢離子以Ca2+、Mg2+、Si2+、Al3+為主，且碳酸鹽結垢時間短、硅酸鹽結垢時間長；②通過對油井采出液的測試分析，隨著三元復合液不斷的注入，地層水中Si2+持續(xù)升高、Ca2+與Mg2+濃度之和、HCO3-均表現(xiàn)出先升高后降低變化趨勢、碳酸根表現(xiàn)出先減少后增多趨勢，地層水PH值持續(xù)上升；③通過對不同時期的垢質進行分析，發(fā)現(xiàn)垢質成分差異明顯：早期垢質成分以碳酸鹽巖為主，中期垢質硅酸鹽成分增加，表現(xiàn)為硅酸鹽與碳酸鹽垢質混合垢，晚期結構以硅酸鹽物質為主；④垢質化學成分不同，其表觀狀態(tài)和顏色差異明顯。碳酸鹽垢質地疏松，結構呈蜂窩狀。硅酸鹽垢結構致密、外部光滑；⑤同一口油井不同深度，結垢差異明顯。通常表現(xiàn)為隨井深增加，垢質中碳酸鹽成分增多；⑥區(qū)域內(nèi)油井表現(xiàn)為中心井結垢時間早、速度快，邊角井結垢時間晚、速度慢。

2 防垢措施

2.1 防垢技術的選擇

三元復合驅油井常用的防垢技術有井口固體投球加藥、井口液體點滴加藥、井下放置防垢塊。井口固體投球加藥通過在井口向套管中投球加藥來防垢，井下放置防垢塊通常在檢泵作業(yè)時進行，無論是井口固體加藥還是井下放置防垢塊，都是利用固體防垢藥物與井筒內(nèi)液體接觸融化，起到預防結垢的效果。以上兩個固體加藥方式存在用藥量及藥劑濃度不好把握的問題，井口液體點滴加藥能夠避免出現(xiàn)這種問題，同時加藥方便、防垢劑反應速度快、防垢效果好，液體點滴加藥是通過柱塞泵將藥劑從油層套管環(huán)空中注射入井內(nèi)，加藥速度通過泵來控制。

2.2 合理選擇防垢劑

為了達到較好的防垢效果，必須選擇合理的防垢劑。通常對防垢劑性能要求為碳酸鹽垢防垢率大于95%，硅酸鹽垢防垢率大于80%，以此作為防垢技術指標，優(yōu)選T-601和SY兩種防垢劑，這兩種防垢劑具有相同的防垢原理：①防垢劑中的化學成分能夠與井液中鈣離子、鎂離子結合形成穩(wěn)定的絡合物，通過抑制鈣離子、鎂離子與陰離子結合來防止形成碳酸鹽垢；②防垢劑能夠與井液中硅酸單體產(chǎn)生反應，阻止硅垢晶核的形成及生長，從而有效的防止硅酸鹽垢的形成。

2.3 加強防垢管理

要確保油井防垢效果的持續(xù)有效，必須加強防垢管理工作，可以從以下幾個方面來加強防垢管理：①定期維護防垢裝置，確保設備正常運行。對液體加藥裝置外部箱體、加藥泵、管線及閥門等要定期檢修，出現(xiàn)問題要及時更換；②隨時掌握油井產(chǎn)液情況，實時監(jiān)測油井產(chǎn)出液PH值變化，針對油井產(chǎn)液情況及PH濃度變化，及時調整入井防垢劑用量及濃度，確保防垢劑達到理想防垢效果；③對套管氣大的油井，要進行方套管氣處理，避免套管氣進入加藥泵內(nèi)，從而影響加藥速度和效果。

3 清垢技術

3.1 除垢時機選擇

為了達到理想的除垢效果，需要選擇合適的抽油機井和螺桿泵井除垢時機，通過分析結垢對機采井生產(chǎn)參數(shù)的影響、結垢后機采井能耗情況，可以得出最佳除垢時機。通常認為當抽油機井上行電流增加5A、上沖程過程中載荷增大10%或出現(xiàn)不同步現(xiàn)象時即可進行除垢作業(yè)。

3.2 選擇合理除垢劑

不同結垢階段選擇使用的除垢劑也不同，通常結垢初期螺桿泵井選用CSY型有機除垢劑，抽油機井使用LX-SY型有機除垢劑。隨著結垢時間增長，除垢劑選用也不同，結垢中后期，螺桿泵井使用CSY型有機除垢劑，抽油機使用LX無機除垢劑。

3.3 優(yōu)選除垢工藝

（1）常規(guī)除垢工藝。油井常用的除垢工藝是使用高壓泵車將液體除垢劑從油層套管環(huán)形空間注入井筒內(nèi)，然后在井口采出液中檢測藥劑，濃度達到要求后，關井除垢。除垢劑反應完全后，使用高壓泵車將井筒內(nèi)酸性液體排替出來，達到除垢效果。完成除垢作業(yè)后，開井進行正常采油生產(chǎn)。

（2）除垢工藝的改進。使用常規(guī)除垢工藝對油井進行除垢作業(yè)過程中發(fā)現(xiàn)，對于結垢中后期的油井，由于垢質中硅含量比較高，除垢劑除硅效果有限，殘余硅質脫落，隨液體進入泵筒內(nèi)，容易出現(xiàn)卡泵現(xiàn)象。針對出現(xiàn)的這種問題，需要改進除垢工藝，在向套管環(huán)形空間注完除垢劑后，將常規(guī)的關井反應除垢改為循環(huán)除垢，使除垢劑在套管環(huán)形空間和油管內(nèi)循環(huán)。這種改進型的除垢工藝的有如下兩個優(yōu)點：①除垢速度快、效率高。由于除垢劑處于流動狀態(tài)，能夠與油管內(nèi)外、抽油泵及抽油桿等關鍵部位垢質充分接觸，加快除垢劑與垢質反應速度，提升了除垢效果；②防止出現(xiàn)卡泵現(xiàn)象。除垢劑與垢質反應后，脫落的大塊硅質垢在流動液體中不易沉積，反復循環(huán)后可與除垢劑反應，變成顆粒狀垢質，從而避免出現(xiàn)卡泵現(xiàn)象。

[1]李華斌.三元復合驅新進展及礦場試驗[M].科學出版社,2007

[2]高清河，李睿，陳薪萍.三元復合驅機采井緩釋防垢技術[J].油氣田地面工程，2006,25(12):13.