扶余油田酸化解堵應用與研究

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

1 扶余油田開發出現的問題

扶余油田注水開發后，地下流體的發生一系列的變化。主要反映為：油層的潤濕性變化，近井地帶由水潤轉化為油潤，加劇了流體中重質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，原油中重質成份不斷析出，增加了流體流入井底的阻力，影響油井產量。同時原油進入井筒后出現脫氣，脫氣時會有吸熱現象，使蠟質、瀝青質析出形成死油，造成近井地帶堵塞。

扶余采油廠作業發現結垢井1384口，占油井總數的28.5%，平均年新出結垢井348口，從結垢分布看各隊都有分布，主要集中在與水井連通較好，注水受效好的區塊。分隊看，四、十二、一、八、十四、二、十、十五隊共發現結垢井934口，結垢相對較嚴重，占總結垢井的67.8%。全廠平均結垢厚度在3-8mm，結垢速度0.4mm/月左右。每年因為結垢原因造成修井作業的大約有50井次，結垢嚴重井的平均免修期318天，遠遠低于全廠平均免修期600天。油井結垢嚴重影響免修期的提高和采油時率，膠質、重質也經常造成進油部分堵影響免修期和產量。

我廠每年洗井13000井次，加清防蠟劑600井次，一口井平均4個月洗一次井筒；2012年1-9月作業發現結蠟嚴重井作業103口，可見近井地帶有機堵塞非常普遍，有必要對結蠟降產井采取解堵措施。

2 結垢特征及酸化體系優選

2.1 結垢厚度及速度

根據各隊作業中發現的488個結垢樣品，統計出各隊結垢速度，可分為三類：

大于2.5mm/年以上隊：4、15隊（兩個隊）；

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

小于1.5mm/年以上隊：6、11、7、1、9隊（五個隊）；為調整施工參數提供有效依據。

2.2 結垢部位與成份組成

生產管柱：井筒結垢主要集中在動液面以下管柱被浸泡部位，其中以花管結垢最為嚴重。

油層結垢：油層結垢情況認識不清，經驗認為與水井連通好的油層結垢概率大，確切堵塞情況可通過壓力恢復試井得到滲透率和表皮系數。

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，適應除無機垢，反應快，處理半徑小，對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，易產生二次沉淀，反排時間長，影響脫水系統。

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

因此根據以上酸液特點，我們確定選擇緩速酸清除無機垢，應用添加劑清除有機垢的復合配方體系。

2.4 酸液配方體系適應性及配伍性試驗

針對有機垢類的試驗

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

表1 添加劑溶垢試驗數據

實驗數據表明，雖然添加劑濃度越大除垢效果越好，但綜合考慮經濟效益選擇4%濃度最經濟。

針對無機垢類的試驗

取垢樣1g放入裝有4.5%緩速酸溶液燒杯中，在50℃下，記錄不同時間內的溶垢率。實驗數據表明當達到5h后，反應基本止停止了，溶垢率達到80%以上，反應后無沉淀生成，說明酸液配伍性較好。

表2 緩速酸溶垢試驗數據

復合配方溶垢率試驗

取垢樣分別按2.3%緩速酸、4.5%分離劑、2.3%添加劑、0.7%緩蝕劑復合溶液后加入燒杯中，在50℃下記錄不同時間內的溶垢率。通過試驗可以看出復合酸化配方體系對有機、無機垢溶垢率可達到90%左右。并且反應速度平穩增長，不產生二次沉淀，從而實現近井地帶解堵的目的。

表3 復合配方溶垢率試驗結果

3 選井標準及施工方案制定

3.1 選井標準：

3.1.1 進行油井生產情況動態分析，優先選擇物質基礎好，投產初期產能發揮好，經壓裂改造后有過高產歷史，目前油井產量下降，周圍水井注水正常，動靜不符的井。

3.1.2 近兩年產量下降幅度較大在結垢區塊又沒有進行酸化，地下注水效果好，地層壓力高的井。

3.1.3 高產區塊的低產井，壓裂、補孔無效的井。

3.1.4 對結垢認識清楚，有結垢描述或處在結垢區的近期產量下降的井。

3.1.5 對結垢速度較快，每次修井都發現濾網堵的井，有輕微套變，到結垢周期的井。

3.1.6 結垢區塊泵工作正常，較長時間沒有作業，非注水原因造成的動靜不符井。

3.2 施工方案制定

3.2.1 藥液濃度

根據結垢成份計算，按套管結垢10mm計算，單井結垢0.6m3，室內試驗通過對結垢垢塊厚度和結垢程度的分析，分別采取5-8%的濃度進行試驗。結垢厚度3mm以下的，正常5%即可將垢塊溶解；結垢厚度在4mm-6mm的，濃度必須達8%才可以溶解，考慮地層含水較高有稀釋作用，我們對一般井采用濃度6-9%。

3.2.2 施工半徑

根據資料，總流壓下降50%發生在井筒周圍6m以內，25%發生0.3-1m之內，若近井結垢造成的表皮傷害存在則遠大于這個數，并影響油井產量，所以我廠一般選擇在1.5-2m。

理論藥量設計根據公式

式中:Q—工作液總量m3

R—處理半徑m，根據井具體情況按0.8-1.5m計算

H—處理厚度m，按單井射孔厚度計算。

φ—平均孔隙度%，按地質提供18-24%計算。

實際藥量根據理論設計結合結垢程度及罐車體積確定。

后置液用量按1.2-1.4倍油套環行井筒體積計算，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

根據現場壓力，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管柱籠統酸化（抽油機）

非主體施工方式：動管柱籠統酸化（螺桿泵）、沖洗井筒

非主體施工方式：動管柱分層酸化

4 酸化效果評價

2013-2014年累計施工酸化井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。同期對比看，2013年效果較好，是原因2013年施工時間在上半年基本完成，導致有效期相對較長。14年日增油量0.5噸以上井17口，進一步說明酸化的必要性。

5 結語

根據結垢組分制定的酸化方案，能夠有效溶解油井內形成的垢；從現場應用效果可見，針對不同油井參數設計的酸化方案，能有效處理井底及近井地帶的垢，增加油井產量；酸化噸油成本較低，具有很好的推廣前景。

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

[2]王鴻勛，張琪.采油工藝原理[M].北京：石油工業出版社，2000.