三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢規(guī)律及防垢清垢技術(shù)探討

王璐（大慶油田第四采油廠試驗(yàn)大隊(duì)，黑龍江 大慶 163000）

三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢規(guī)律及防垢清垢技術(shù)探討

王璐（大慶油田第四采油廠試驗(yàn)大隊(duì)，黑龍江 大慶 163000）

油田開采后期為提高采收率使用三元復(fù)合驅(qū)采油技術(shù)，導(dǎo)致油井油管內(nèi)外、抽油桿及電泵等處出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，為提升油井清、防垢效果，系統(tǒng)研究了三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，提出了相關(guān)的防垢措施及清垢技術(shù)。

三元復(fù)合驅(qū)；油井；結(jié)垢規(guī)律；防垢；清垢

1 三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢現(xiàn)狀

三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢狀況受到油井地層地質(zhì)條件影響，油井狀況不同，結(jié)構(gòu)規(guī)律也不一樣。通過分析大慶油田某區(qū)塊三元符合驅(qū)油井巖心、采出液等，總結(jié)出油井結(jié)構(gòu)規(guī)律如下：①通過巖心溶蝕實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，油井垢質(zhì)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(jié)垢時(shí)間短、硅酸鹽結(jié)垢時(shí)間長(zhǎng)；②通過對(duì)油井采出液的測(cè)試分析，隨著三元復(fù)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(shì)、碳酸根表現(xiàn)出先減少后增多趨勢(shì)，地層水PH值持續(xù)上升；③通過對(duì)不同時(shí)期的垢質(zhì)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)垢質(zhì)成分差異明顯：早期垢質(zhì)成分以碳酸鹽巖為主，中期垢質(zhì)硅酸鹽成分增加，表現(xiàn)為硅酸鹽與碳酸鹽垢質(zhì)混合垢，晚期結(jié)構(gòu)以硅酸鹽物質(zhì)為主；④垢質(zhì)化學(xué)成分不同，其表觀狀態(tài)和顏色差異明顯。碳酸鹽垢質(zhì)地疏松，結(jié)構(gòu)呈蜂窩狀。硅酸鹽垢結(jié)構(gòu)致密、外部光滑；⑤同一口油井不同深度，結(jié)垢差異明顯。通常表現(xiàn)為隨井深增加，垢質(zhì)中碳酸鹽成分增多；⑥區(qū)域內(nèi)油井表現(xiàn)為中心井結(jié)垢時(shí)間早、速度快，邊角井結(jié)垢時(shí)間晚、速度慢。

2 防垢措施

2.1 防垢技術(shù)的選擇

三元復(fù)合驅(qū)油井常用的防垢技術(shù)有井口固體投球加藥、井口液體點(diǎn)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(shí)進(jìn)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(yù)防結(jié)垢的效果。以上兩個(gè)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(diǎn)滴加藥能夠避免出現(xiàn)這種問題，同時(shí)加藥方便、防垢劑反應(yīng)速度快、防垢效果好，液體點(diǎn)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(dá)到較好的防垢效果，必須選擇合理的防垢劑。通常對(duì)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(shù)指標(biāo)，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(xué)成分能夠與井液中鈣離子、鎂離子結(jié)合形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，通過抑制鈣離子、鎂離子與陰離子結(jié)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(yīng)，阻止硅垢晶核的形成及生長(zhǎng)，從而有效的防止硅酸鹽垢的形成。

2.3 加強(qiáng)防垢管理

要確保油井防垢效果的持續(xù)有效，必須加強(qiáng)防垢管理工作，可以從以下幾個(gè)方面來加強(qiáng)防垢管理：①定期維護(hù)防垢裝置，確保設(shè)備正常運(yùn)行。對(duì)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(shí)更換；②隨時(shí)掌握油井產(chǎn)液情況，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油井產(chǎn)出液PH值變化，針對(duì)油井產(chǎn)液情況及PH濃度變化，及時(shí)調(diào)整入井防垢劑用量及濃度，確保防垢劑達(dá)到理想防垢效果；③對(duì)套管氣大的油井，要進(jìn)行方套管氣處理，避免套管氣進(jìn)入加藥泵內(nèi)，從而影響加藥速度和效果。

3 清垢技術(shù)

3.1 除垢時(shí)機(jī)選擇

為了達(dá)到理想的除垢效果，需要選擇合適的抽油機(jī)井和螺桿泵井除垢時(shí)機(jī)，通過分析結(jié)垢對(duì)機(jī)采井生產(chǎn)參數(shù)的影響、結(jié)垢后機(jī)采井能耗情況，可以得出最佳除垢時(shí)機(jī)。通常認(rèn)為當(dāng)抽油機(jī)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(shí)即可進(jìn)行除垢作業(yè)。

3.2 選擇合理除垢劑

不同結(jié)垢階段選擇使用的除垢劑也不同，通常結(jié)垢初期螺桿泵井選用CSY型有機(jī)除垢劑，抽油機(jī)井使用LX-SY型有機(jī)除垢劑。隨著結(jié)垢時(shí)間增長(zhǎng)，除垢劑選用也不同，結(jié)垢中后期，螺桿泵井使用CSY型有機(jī)除垢劑，抽油機(jī)使用LX無機(jī)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(cè)藥劑，濃度達(dá)到要求后，關(guān)井除垢。除垢劑反應(yīng)完全后，使用高壓泵車將井筒內(nèi)酸性液體排替出來，達(dá)到除垢效果。完成除垢作業(yè)后，開井進(jìn)行正常采油生產(chǎn)。

（2）除垢工藝的改進(jìn)。使用常規(guī)除垢工藝對(duì)油井進(jìn)行除垢作業(yè)過程中發(fā)現(xiàn)，對(duì)于結(jié)垢中后期的油井，由于垢質(zhì)中硅含量比較高，除垢劑除硅效果有限，殘余硅質(zhì)脫落，隨液體進(jìn)入泵筒內(nèi)，容易出現(xiàn)卡泵現(xiàn)象。針對(duì)出現(xiàn)的這種問題，需要改進(jìn)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(guān)井反應(yīng)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(jìn)型的除垢工藝的有如下兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①除垢速度快、效率高。由于除垢劑處于流動(dòng)狀態(tài)，能夠與油管內(nèi)外、抽油泵及抽油桿等關(guān)鍵部位垢質(zhì)充分接觸，加快除垢劑與垢質(zhì)反應(yīng)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(zhì)反應(yīng)后，脫落的大塊硅質(zhì)垢在流動(dòng)液體中不易沉積，反復(fù)循環(huán)后可與除垢劑反應(yīng)，變成顆粒狀垢質(zhì)，從而避免出現(xiàn)卡泵現(xiàn)象。

[1]李華斌.三元復(fù)合驅(qū)新進(jìn)展及礦場(chǎng)試驗(yàn)[M].科學(xué)出版社,2007

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