注聚合物井堵塞原因和解堵技术
聚合物解堵技术

聚合物解堵技术东营盛世石油科技有限责任公司SUNCOO OILFIELD TECHNOLOGY CO., LTD.一、技术背景随着油田开发的深入,原油采出难度越来越大。
近几年发展的聚合物驱油、聚合物调剖技术是较好的采油技术,在提高采收率方面发挥了巨大的作用。
但新技术也带来了新问题,与此同时,伴有聚合物对地层造成伤害,造成油层渗透率降低,注聚井注入压力上升较快,难以完成配注,甚至停注,水驱油效率和采收率降低等,严重影响聚合物驱的经济效益。
分析其堵塞物的主要成分均是由有机物和无机物组成的混合物。
有机物成分是聚合物、污油(烷烃、胶质和沥青质)和细菌(腐生菌、硫酸盐还原菌和铁细菌)及其代谢产物;无机物成分则是黏土和机械杂质及钙(碳酸钙)、镁(碳酸镁)、铁(硫化铁和碱式碳酸铁)的沉淀物。
在钻井、完井等井下作业过程中,造成油气层渗透率下降的现象通称为油气层损害。
聚合物钻井液引起的油气层损害的原因主要包括以下两个方面:一是聚合物吸附引起的油气层损害;二是钻井液中固相侵入引起的油气层损害。
常规处理此类伤害的方法为酸化解堵,此法有一定效果,但易对地层造成二次伤害,并对环境造成污染。
为此,推出一种三合一降压增注技术,在解堵方面,能有效地解除与聚合物、微生物菌体对油层造成的堵塞;对采出水有良好的杀菌效果,而且其破胶互沉作用有助于水质净化,对注水管线及设备中的微生物及有机聚合物有很好的清除作用。
二、技术思维和方向根据如上状况,我们提供如下降压增注工艺:使用解聚剂和SUNO生物活性剂、HV砂岩酸的复合解堵工艺,其中解聚剂能消除各种聚合物伤害,HV砂岩酸具有良好的缓速缓蚀深部解堵功能,生物活性剂具有良好的洗油,降低表面张力,消除水锁,改变润湿性的功能。
三者复合应用能降低近井地带原油粘度,解除有机无机垢和聚合物堵塞,疏通孔喉,提高基质渗透率,改善吸水状况,降低注水压力,提高增注有效期,还能起到杀菌的作用。
工艺操作简单,安全环保,增产增效。
孤东六区注聚区油水井堵塞原因初步探讨及治理

孤东六区注聚区油水井堵塞原因初步探讨及治理- 建筑技术孤东油田六区注聚区开发进入中后期出现油水井堵塞的现象,主要原因是聚合物堵塞地层。
1聚合物堵塞地层的状况孤东油田六区注聚区开发已进入注聚后期,油井供液不足,平均沉没度最小仅为90m左右。
静压偏高,平均为14.27MPa,经过初步分析认为聚合物堵塞地层造成上述现象。
聚合物堵塞地层造成油井无法提液引效、水井各层吸聚不均等一系列不利影响。
2聚合物堵塞造成的不利影响注聚区进入中后期出现“水井注的进,油井采不出”的现象的负面影响进行阐述:(1)对不见效井或见效效果差的井无法进行提液引效。
(2)作业困难,每次作业导致注聚效果变差或容易窜聚。
3孤东六区注聚区堵塞原因及堵塞物聚合物常规堵塞原因主要是由注入介质本身的影响,如聚合物捕集吸附、聚合物变质造成沉淀、聚合物溶解不均等原因造成堵塞地层,此外由于地层的粘土含量、剩余油饱和度等也会造成聚合物堵塞地层,总而言之,注聚区聚合物堵塞的原因并不是单一的,而是多方面的因素共同作用的结果。
聚合物堵塞根据堵塞发生井别可以分为油井堵塞和水井堵塞两类;堵塞位置大体分为两类:一、近井地带聚合物堵塞;二、防砂工具上的堵塞。
3.1油井堵塞原因3.1.1油井近井地带聚合物堵塞孤东油田六区东南聚合物区发生近井地带聚合物堵塞,主要是由六区地层物性特殊性引起。
1.六区地层较高的粘土含量的影响,泥质含量高。
2.六区剩余油饱和度较低的影响,六区5-6注聚之前采出程度高达31.27%,含水率高达96.8%,剩余油少,残余油饱和度仅为41%,这些都成为六区东南注聚区发生聚合物堵塞近井地带地层的不利因素。
3.六区孔隙度分布相差较大,六区经过早期的强注强采,导致孔隙度大小分布极不均匀,这也是导致堵塞的一个原因。
3.1.2油井防砂工具上堵塞最直接的表现为在作业时表现为拔绕或拔滤后出现井涌并且测压显示静压高。
绕丝或滤带出冻胶状的由聚合物无规线团与粘土缠绕、胶结、充填形成的块状堵塞物。
注聚井的堵塞及解堵问题分析

注聚井的堵塞及解堵问题分析注聚井是指地下水流动的集中点,是地下水埋藏层中的一种自然现象,在很多地方都有应用。
但是,由于各种不良的原因,注聚井也可能被堵塞。
注聚井堵塞的原因可以分为多种,例如沉积层的沉积物、生物质、泥沙和树屑等物质,以及长时间停止使用等。
注聚井的堵塞通常会导致以下问题:1.寿命缩短注聚井的正常使用寿命大约为5年,如果注聚井被堵塞,则寿命将进一步缩短。
在某些地方,注聚井的使用寿命可能仅有1年左右,因为水的流动会导致废物在注聚井中积累,最终导致它们被堵塞。
2.投资浪费注聚井的建设费用较高,如果注聚井被堵塞,则将浪费大量的资金。
此外,由于注聚井未能发挥预期效果,使用者可能会被迫采取其他费用更高、效果更差的替代方案。
3.环境问题注聚井的堵塞可能会导致周围土地的水分不足或水浸。
这些情况可能导致环境环境问题,例如水资源的过度采用和土地的浪费等。
解决注聚井堵塞问题,需要针对不同情况采取不同的方案。
以下是解决注聚井堵塞问题的几种方法:1.使用清洗液清洗液可以去除注聚井内的沉积物和污垢。
清洗液的选择应根据注聚井的硬度和物理性质来选择。
清洗液可以包括酸类、碱类和氧化剂等化学成分。
机械清洗是通过使用合适的工具、设备和技巧来清除注聚井内的沉积物和污垢。
机械清洗的工具包括水钻、压缩空气钻等。
3.重建注聚井在某些情况下,注聚井无法清除,必须重新建造。
在重建注聚井时,应首先确定最佳位置。
各种因素必须考虑,例如邻近的全年水位、排水能力和地形地貌。
在注聚井的使用过程中,应该采取一些预防措施,以避免注聚井的堵塞。
例如:1.定期维护定期维护是防止注聚井堵塞的最佳方法。
定期维护时应该注意清洗注聚井的内部,包括清除积累的沉积物和污垢。
此外,应每年至少对注聚井进行一次测试,以确保它们正常运行。
2.控制垃圾和废物控制垃圾和废物是另一种避免注聚井堵塞的方法。
这意味着避免将物体放置在注聚井的上面,或者向注聚井排放废物或化学物质。
注聚井的堵塞是一个长期存在的问题。
注聚后期堵塞原因及解堵工艺应用对策

3解 堵 工艺应 用 3 . 1射 孔 这是 对近井地 带或炮 眼堵塞井 的在原层 段重新射 孔的解 堵办法 , 通过 实施 发现射孔法解堵对井身结构有一定的影响, 堵塞范围较大井 , 解堵效果不理想 , 持续 时 间不是 很长 , 成 本相 对高 。
[ 摘 要] 注 聚进 入后 期 , 由于 聚合 物 的吸 附 、 捕集 作用 以及 地层 残 余聚 合物 的增 多 , 注聚 井堵 塞增 多 , 造成 高压 注 不进 或欠 注 , 严重 影响 了 聚驱 效 果 。 本 文 以 孤 东二 、 六 区为例 , 分 析 了注聚堵 塞 原因 , 有针对 性 的实施 了射 孔、 压裂、 化学解 堵 等配套 工艺进行 治理 , 分 析效果 发现 压裂 、 化学 解堵 效果较 好 , 对 同类 堵塞 井有一
3 . 2压 裂
将近 井地带压 开裂缝 , 再用压 裂砂 支撑 , 可增加近 井地层 的孔隙 渗透 能力 。 开始有 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 。  ̄ ] 1 9 X 4 5 、 3 0 N5 2 3 井2 o l o  ̄7 B进 行压裂解 堵 , 实施过 程发现压 力大 幅度下 降 , 排 量增大 , 开井 后前5 天增 注明显 。
采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 , 目前孤 东用 的是AY 一1 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 ( 如表I ) 测压 降数 据 : ①拟 合地 层压 力为2 0 . 7 7 7 MP a 。 ②从 井筒 附近油层 渗透 性来 看, 属较 低油藏 , 但 三层 内外 区域流度 比为 0 . 0 0 8 、 0 . o o 4  ̄o . 0 0 1 , 说明在 远井 区 流度迅 速 增加 , 三 层 内外区 分界半 径分 别为 6 0 . 1 m、 7 0 . 5 m和7 5 . 9 m 长期注 聚
注聚井的堵塞及解堵问题分析

注聚井的堵塞及解堵问题分析【摘要】本文主要探讨了注聚井的堵塞及解堵问题,通过对注聚井堵塞原因的分析和常见堵塞原因的介绍,提出了物理解堵技术和化学解堵技术。
在总结了注聚井堵塞问题的解决方法,并指出未来研究方向。
本研究对于提高注聚井的生产效率和延长使用寿命具有重要意义。
通过本文的研究,可以更好地理解和解决注聚井堵塞问题,为相关领域的研究和应用提供参考借鉴。
【关键词】注聚井、堵塞、解堵、原因分析、常见原因、解堵方法、物理技术、化学技术、解决问题、未来研究、总结。
1. 引言1.1 研究背景注聚井是油田开发中常用的一种注水方式,通过注入地层内部,提高地层压力,提高原油采收率。
注聚井在长期运行中会面临堵塞问题,导致注水效果降低,甚至无法正常运行。
注聚井的堵塞问题一直是油田开发中的重要难题,解决注聚井堵塞问题对于提高注水效率、降低生产成本具有重要意义。
随着油田开发的深入和技术的不断改进,针对注聚井堵塞问题的研究也日益受到重视。
了解注聚井堵塞的原因、常见的堵塞原因,以及不同的解堵方法对于提高油田注水效率、延长井的产能具有重要意义。
通过对注聚井堵塞问题的深入研究,可以为油田开发提供有力的技术支持,实现更高效的注水和采油工作。
1.2 研究目的注聚井在石油开采过程中起着至关重要的作用,然而随着时间的推移,注聚井常常会出现堵塞现象,影响了油井的正常生产。
本研究的目的是深入分析注聚井堵塞的原因,研究常见的注聚井堵塞原因,探讨不同的解堵方法并比较其效果,为解决注聚井堵塞问题提供理论支持和技术指导。
通过本研究,希望能够为油田开发和管理工作提供更有效的措施,从而提高油井的生产效率,减少生产成本,推动油田的可持续发展。
1.3 研究意义注聚井是油田开发中非常重要的一环,而注聚井的堵塞问题一直是困扰油田开发者的难题。
解决注聚井堵塞问题,不仅可以提高油田的开发效率,减少生产成本,同时也可以延长油井的寿命,确保油气生产的持续性。
深入研究注聚井的堵塞问题,并找到有效的解决方法,对于提升油田开发的效率和可持续性具有重要意义。
浅析聚污水注水井中的化学解堵技术

浅析聚污水注水井中的化学解堵技术摘要:随着时间的推移,油田开采普遍进入高含水期,为提高产量,诸多单位采用聚合物驱技术采油,在取得了骄人的成绩的同时也导致聚合物污水大量涌现,造成对油层的堵塞,又给油田的生产带来了影响。
本文针对这一问题谈谈采用化学解堵技术来克服含聚污水对油井开采的影响。
关键词:聚合物注水井化学解堵一、含聚污水注水井堵塞机理在油田开发过程中,由于种种原因,造成储油层渗透率大大降低,尤其是对于低渗油藏,可能造成油气井降低产量或失去产能,我们把这种现象称为油藏堵塞。
现场取样分析结果表明,注聚井堵塞物均是无机物和有机物组成的混合物。
堵塞物成因及堵塞机理归纳如下:聚合物吸附滞留;聚合物相对分子质量与储层孔喉尺寸不配伍;地层微粒运移;细菌及其代谢产物;无机物引发的聚合物胶团;聚合物溶液配制及稀释操作不当。
1.化学反应结垢——无机堵常见的无机沉淀有碳酸钙(CaCO3)、碳酸锶(SrCO3)、硫酸钡(BaSO4)、硫酸钙(CaSO4)、硫酸锶(SrSO4)等。
产生无机沉淀的主要原因有两个:第一是外来流体与地层流体不配伍;第二是随着生产过程中外界条件的变化,地层水中原有的一些化学平衡会遭到破坏,平衡发生移动而产生沉淀。
这些沉淀可吸附在岩石表面成垢,缩小孔道,或随液流运移在孔喉处堵塞流动通道,使注入能力及产量下降。
2.物理作用形成聚合物胶团——有机堵在油管、射孔孔眼或地层中,由于温度或压力的变化,使得重烃馏分不溶于原油并开始结晶而沉淀出的石蜡或沥青质,堵塞了孔隙孔道,大大降低了油水渗透率。
一般来讲,含蜡量高、原油粘度大、渗透性差、含水低、产液量低、具有出砂史、井底温度、压力变化大的油层易发生油堵。
在生产中表现为产液量缓慢或很快降低,关井后或作业后井开不起来。
这些污泥主要由沥青质、树脂、蜡及其它碳氢化合物组成,这种污泥很难溶解,一旦生成,清洗是很困难的。
据报导国外有百分之三十以上的原油与酸作用可形成这类污泥外来液体引起原油PH值改变而导致沉淀。
注聚区油井防砂层堵塞原因与解堵措施

su id,a d t ep u e v n g n a p i z d T e r s l h w a h i e s n frt e pu gn f h a d c n tde n h l gr mo ig a e t so t w mie . h e u t s o t t e man r a o o h l g i go e s n o - s h t t
注 聚 区 油井 防 砂层 堵 塞 原 因与解 堵 措施
刘 东 李 丽 , 承 诗 宋 金 波 李 琢 , 周 , , ,王丛 丛
(. 1 中国石油大学 化学化工学院, 东 东营 27 6 ; . 利油田 采油工艺研 究院, 山 501 2胜 山东 东营 270 ) 50 0 摘要 : 针对胜 利油田注聚合物区块油井防砂层 的堵塞 问题 , 通过 X射线衍射 、 显微观察 、 激光粒度 和氧化铝色谱等分
fo t e mir t n o e mie a n atce a d t e a s r t n o e c u e ol w p so lg r mo ig a e tn me r m h g ai ft n r l e p r l n h d op i f h r d i.T o t e f u e v n g n a d o h i f i o t y p
Pl g n e ha i m n ug r m o i f s n o t o ug i g m c n s a d pl e v ng o a d c n r l
油田注聚合物驱井堵塞机理研究进展

油田注聚合物驱井堵塞机理研究进展摘要:现如今,随着我国经济的快速发展,而油田开发进入后期,聚合物驱已成为油田稳产、挖潜和提高原油采收率重要措施,进入“十五”后,大庆油田更加大了聚合物驱油矿场推广应用规模,并取得显著效益,为油田做出了重要贡献。
但是,在应用过程中,一些问题便随之而来,由于聚合物的吸附滞留引起堵塞及由于注聚而形成的复合垢类引起堵塞,使注入井压力升高,影响正常生产,因此必须对其解堵,以降低注入压力,恢复正常注聚生产。
普通酸化作业只能解除无机垢类和少量岩石充填物和杂质,对聚合物不会有明显的降解、降粘作用,油田为此开展了大量的现场试验,取得了一定效果,起到了积极作用,但也存在着一定问题,如成本过高,施工不安全以及部分井达不到预计效果等,为此有必要试验新的聚合物解堵技术。
关键词:油田;注聚合物驱;井堵塞;机理;进展引言在现场聚合物驱油中注聚井发生堵塞影响聚合物驱油效果,但目前解堵技术存在有效效果差、作用时间短、普适性差等问题。
因此需从本质上研究注聚井堵塞机理,从而研制出高效普适的解堵剂及解堵工艺。
为解决注聚井堵塞问题,须从根本上研究注聚井堵塞机理,通过大量实验室及现场调研发现堵塞的原因是多方面。
本文根据堵塞特点将堵塞机理分为内因和外因分别进行综述,以期为注聚井堵塞机理及解堵技术进一步研究提供借鉴和参考。
1注聚合物井堵塞原因分析1.1聚合物在地层中的吸附滞留聚合物静态时,在岩石表面的吸附一般是单分子层,但在运动过程中,分子链会相互缠绕、并包容黏土颗粒等进行运移,使得地层中聚合物吸附不再以均一的单分子层进行吸附,导致渗流孔道变窄,降低了地层的吸液能力,更严重地可能堵塞岩石孔道。
在砂岩储层中,因内表面积大,成岩矿物多样组合,黏土矿物含量高,所以当聚合物溶液在砂岩孔隙中流动时,更易发生吸附滞留。
唐洪明等研究发现,在45℃静态条件下,黏土矿物对聚合物的吸附起主导作用,聚合物在黏土矿物上的吸附量是岩石骨架上的4~10倍;在动态条件下,聚合物溶液的流动性受其相对分子质量和分子结构的影响较大。
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注聚合物井堵塞原因和解堵技术孟向丽;赵立强;徐昆;李佳琦【摘要】With the injection of polymer, the injection pressure was decreased gradually and was unable to satisfy the injection allocation rate during the polymer flooding, which wound caused the under-pressured injection, such as intermittent injection, and influenced the effect of polymer flooding seriously. General stimulation treatments such as hydraulically fracturing and chemical blocking removing are characterized by short validity period and poor action effect. This paper analyzed the reasons of plugging in physics, chemistry and biology terms and summarized the blocking removers common used at home and abroad, and then analyzes the suitability of different blocking removing measures according to the main reason of causing blockage. The results show that in order to obtain the ideal effect, we need to form the blockage reasons diagnostic mechanism, and adopt various practices to cooperate each other.%聚合物驱油中,伴随着聚合物的注入,注入压力逐渐无法满足配注要求,致使间歇注入等欠注现象出现,影响了聚合物驱替效果,利用普通的水力压裂、化学解堵等措施进行增注,存在有效期短、作用效果不明显等问题.从物理、化学和生物等角度分析了造成堵塞的原因,对目前国内外应用的解堵剂进行了研究,并根据造成堵塞的主要原因对各种解堵措施进行了适用性分析,分析认为,要想获得理想的解堵效果,需要形成堵塞原因的诊断机制,并配合使用多种作业方式.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2011(033)003【总页数】4页(P70-73)【关键词】注聚合物井;堵塞;解堵【作者】孟向丽;赵立强;徐昆;李佳琦【作者单位】西南石油大学,四川成都 610500;西南石油大学,四川成都 610500;西南石油大学,四川成都 610500;新疆油田采油工艺研究院,新疆克拉玛依 834000【正文语种】中文【中图分类】TE358注聚合物井堵塞原因很多,往往也不是单一因素引起的。
张光焰[1]等从堵塞物成因及堵塞机理出发,将注聚合物井堵塞原因和机理归纳为6点:聚合物吸附滞留,聚合物相对分子质量与储层孔喉尺寸不配伍,地层微粒运移,细菌及其代谢产物,无机物,聚合物溶液配制及稀释过程。
大庆师范学院的张浩、龚舒哲[2]着重从聚合物吸附滞留对岩心渗透率的伤害出发,将储层分为特高渗层、高渗层、中渗层3类,得出聚合物对特高渗透层岩心堵塞率一般为30%~40%,高渗透层岩心堵塞率一般为40%~60%,中渗透层岩心堵塞率一般大于60%,也就是说在相同注入体积条件下,渗透率越高,伤害程度越低。
另外他们还指出了硫化物、注入液浓度过高、聚合物溶液流变性及注入水中三价离子,还有复合垢等也能造成堵塞。
卢祥国[3]等对大庆油田北二区西部注聚合物井堵塞原因进行了分析,指出油藏地质特征和油井生产状况等因素也影响聚合物溶液的注入,如果分布散孔时机把握不好,也会造成注入井初期压力上升快,导致聚合物注入困难。
周万富等对大庆油田第三采油厂和第六采油厂的几口井进行了研究,指出注聚合物井堵塞物是多组分的,如聚合物絮状物、黏土、机械杂质、钙镁垢、铁盐垢等,而且高浓度聚合物溶液混合不均,形成的软胶团似胶状物,在注入过程中会造成炮眼及近井地带堵塞。
张贤松、孙福街[5]等针对渤海稠油油田聚合物驱影响因素进行了研究,总结出了聚合物用量、注入浓度、注入时机、注入速度、地层原油黏度、油层非均质性、井网井距对聚合物注入能力的影响,从这些方面考虑,可以尽量减轻聚合物的堵塞。
1 注聚合物井堵塞原因分析1.1 聚合物在地层中的吸附滞留聚合物静态时,在岩石表面的吸附一般是单分子层,但在运动过程中,分子链会相互缠绕、并包容黏土颗粒等进行运移[6],使得地层中聚合物吸附不再以均一的单分子层进行吸附,导致渗流孔道变窄,降低了地层的吸液能力,更严重地可能堵塞岩石孔道。
在砂岩储层中,因内表面积大,成岩矿物多样组合,黏土矿物含量高,所以当聚合物溶液在砂岩孔隙中流动时,更易发生吸附滞留。
唐洪明等研究发现,在45 ℃静态条件下,黏土矿物对聚合物的吸附起主导作用,聚合物在黏土矿物上的吸附量是岩石骨架上的4~10倍[7];在动态条件下,聚合物溶液的流动性受其相对分子质量和分子结构的影响较大[8]。
1.2 疏松地层的微粒运移对于渗透率较大,地层胶结较疏松的储层而言,在流体通过的情况下,该类储层可能会发生地层微粒运移。
与水相比,聚合物溶液的黏度要高出很多,在相同流速下进行测试,聚合物溶液对地层孔隙内微粒的作用力明显强于水。
用聚合物溶液驱替岩心,有可能发生速敏,当流速大于临界流速时,有可能发生地层微粒运移。
大多数储层都存在这种问题,而对于储渗条件较好的大庆油田来说,这方面的影响也很明显[9]。
1.3 聚合物相对分子质量过大驱油用聚合物是高分子有机物,其相对分子质量较大,分子尺寸也较大,而地层孔隙喉道的尺寸在微米级,易造成聚合物分子尺寸(线团回旋半径)与岩石孔道半径不匹配,堵塞多孔介质。
卢祥国研究了两者之间的关系[10]。
该关系可用于注聚合物井的风险分析,并在大庆油田北1-6井葡Ⅰ1~4层进行了尝试,计算得出可用的聚合物相对分子质量应该等于或小于8.2×106,但实际采用的相对分子质量为1.2×107~1.4×107,高出储层需要,进而导致堵塞。
1.4 微生物对储层的影响细菌对储层的影响不容忽视。
目前,普遍存在于储层中的本源细菌有:硫酸盐还原菌、利用烃细菌、甲烷形成菌、孢子形成菌和耐盐产气的梭状芽孢杆菌。
它们在储层中生长繁殖后形成菌落,并产生大量的代谢物。
这些菌落和代谢物,还有代谢产物中的黏胶与铁离子结合物,都会造成地层堵塞。
进一步的研究表明,厌氧菌与好氧菌相比,虽然对聚合物溶液有一定的降解作用,但其对聚合物解堵的作用有限[11]。
以河南油田为例,就出现了配聚污水堵塞地层的现象,其原因是SBR还原菌将污水中的SO42-及其他高价含硫化合物还原成H2S,H2S腐蚀油水井管柱产生FeS沉淀,堵塞地层[12]。
1.5 无机物沉淀造成的堵塞地层水中普遍存在着钙、镁、铁离子等,当注入的聚合物与离子不配伍时,这些离子就会产生沉淀物堵塞油层。
此外,油层中的黏土、机械杂质也会加重这种堵塞。
郑俊德等对注聚合物井返排液和注聚岩心薄片进行X漫散射成像技术测试,发现聚合物以黏土(或砂粒)和碳酸盐类不溶物为胶核,包围在胶核周围形成胶团状堵塞物。
随着注入量增加,胶团聚集变大,使得已经吸附了聚合物的地层堵塞加剧。
如果地层是疏松的砂岩,那这种原因造成的堵塞将更为严重。
卢祥国等对大庆油田几口堵塞井注入液和返排液中溶解性金属离子进行检测发现,溶液中的铝离子、铁离子和铬离子等促使聚合物形成局部或区域性网状分子结构。
这种网状分子结构增大了聚合物的分子回转半径,并导致流动阻力增大,进而带来堵塞。
在所有金属离子中,铁离子影响最大。
由于管线的腐蚀,铁离子会大量进入注入流体,其中的三价铁离子能与聚合物分子交联形成网状结构,二价铁离子会使聚合物分子形成凝胶速度加快,生成量增加,所以为防止聚合物堵塞地层需严格控制铁离子的注入。
1.6 聚合物溶液混合不均匀在配液时,如果聚合物溶解不好或搅拌不均匀,溶液中会出现不溶物(俗称“鱼眼”)和软胶团。
这些不溶物和软胶团会使注入变得困难,从而可能造成地层堵塞。
大庆油田北3-J6-P36和北3-J6-P30井的现场返排物照片也证明了这一点,对其固相进行X漫散射成像技术测试,结果也表明25%的胶核是不溶性聚合物。
在实际操作中,由于混合不均匀,管线内往往产生局部浓度很高的聚合物溶液(近似胶状物),当它们被注入地层时,就会在炮眼及近井地带瘀积,产生堵塞。
2 注聚合物井的解堵2.1 注聚合物井常用的解堵剂聚合物堵塞地层的原因很多,所以要采用复合解堵剂。
解堵剂解堵的基本原理在于,其中的强氧化剂与聚合物堵塞物发生反应,将其降解为水化小分子和胶态分散微凝胶,然后溶解于注入液体中并被带走,从而达到解堵的目的。
目前常用的解堵剂有:HAL-1型聚合物解堵剂[13]、复合型双氧水解堵剂[14]、HJS聚合物解堵剂、JHW复合解堵液[15]、JY-1解堵剂[16]、二氧化氯解堵剂、HRS复合解堵剂、DOC-8聚合物解堵剂[17]等,其中普遍选用的强氧化剂均为:次氯酸盐、高锰酸钾、过硫酸氨、H2O2等。
国外开展了生物酶解堵剂的研究和应用,胜利油田也开发了一种SUN生物酶解堵剂,取得了良好的聚合物解堵效果[18]。
2.2 注聚合物井解堵技术2.2.1 水力振动解堵水力振动解堵是借助水力振动器形成振动冲击波,并使振波在地层孔隙通道中传播,从而使堵塞物松动或疲劳破碎并脱落,达到清除岩石孔隙中堵塞物的目的。
该技术用于注聚合物井解堵时,一般同酸化解堵一起使用,即先酸化后振动。
2.2.2 注聚井表面活性剂增注技术该技术采用二氧化氯—表面活性剂体系—后续聚驱的施工程序,即先注入二氧化氯氧化剂溶液将岩石颗粒上的聚合物膜去掉;再将在无碱条件下超低界面张力的非离子表面活性剂及助剂体系注入油层,改变油层砂岩孔隙表面性质及其与注入流体的界面张力,提高油层的水相渗透率,达到注聚井增注降压的目的。
2.2.3 高压水射流与化学复合解堵法该施工工艺采用高压射流解堵方法,高压射流在射孔井段上下移动,利用一周4个脉冲作用于炮眼及地层,经解堵液的物理及化学作用既溶解堵塞固体颗粒,使之分散于液体中被旋流液体带走并排出,使孔隙喉道增大,并且通过化学作用对近井地带聚合物断链,降低分子量,减少流动阻力,提高油井产液量[19],可用于聚合物大分子结构造成的堵塞。