注水井解堵新技術應用

孫俊

摘要：目前油田注水區塊存在各種原因導致的欠注井有21口，日欠注量為1850方。欠注井主要是由于污染造成了近井地帶堵塞，原因主要有鉆井液固相顆粒侵入、修井液與地層流體不配伍產生乳化堵塞、砂巖中某些粘土礦物膨脹、細菌群落、硫化物與原油中重質組分的混合物等原因，在采用常規酸化解堵效果不理想情況下，在分析油層堵塞原因的基礎上，引進解堵新技術。該解堵劑可以有效地解除高分子聚合物、細菌、硫化亞鐵等造成的堵塞，從而降低注水壓力，提高水井注入量。

關鍵詞：注水井；欠注；解堵

1前言

目前錦州油田已進入開發中后期，由于前期向地層回注污水，以及某些增產、增注措施的影響，注水井井下狀況變差，地層污染堵塞類型呈現復雜化、多樣化，不僅存在碳酸鹽垢、粘土顆粒無機物堵塞以及膠質、瀝青質有機物堵塞，而且還會存在硫酸鹽還原菌（SRB）、腐生菌（TGB）以及高分子聚合物等的污染堵塞[1]。欠注井逐年增加，影響區塊產量。常規酸化僅能解除絕大部分無機物對地層造成的滲透性損害，但對高分子聚合物、生物細菌及其代謝產物對地層的堵塞，效果較差。在具體分析油層堵塞原因的基礎上，深入研究解堵工藝技術，引進新型解堵工藝，進行現場試驗，取得了顯著的效果。

2地層堵塞原因分析

目前錦州油田稀油注水區塊存在各種原因導致的欠注井有21口，日欠注量為1850m3，個別區塊水井普遍存在欠注現象，主要由油層堵塞所致，堵塞原因復雜多樣。兩個區塊大部分水井都直接表現為井壓高，注入量達不到配注要求，因此切實有效地解堵技術是恢復地層吸水能力的關鍵。造成地層堵塞的原因主要有：

1）鉆井液固相顆粒侵入造成的孔隙機械堵塞；

2）修井液與地層流體不配伍產生乳化堵塞；

3）砂巖中某些粘土礦物（蒙脫石膨脹性最大、伊利石/綠泥石次之、高嶺石幾乎不膨脹）水化（地層水、外來水）膨脹、水化分散、運移堵塞油層孔隙[2]；

4）油井注水過程中，注入水中細菌群落、硫化物與原油中重質組分的混合物會造成地層堵塞[3]；

5）壓井、水力壓裂、酸化、高聚物驅油和調剖堵水等措施處理過程中，進入地層的可交聯、可膨脹的高聚物也容易堵塞地層

3解堵機理

新型解堵劑是一種強氧化劑，可以廣泛消除聚合物、鐵硫化物、微生物對井底的堵塞。

3.1解除細菌堵塞

細菌代謝作用會將Fe2（SO4）3還原為FeS和H2S，H2S使井柱設備和管線腐蝕加劇，FeS則導致地層和設備堵塞，解堵劑對細菌的細胞壁有強烈的吸附能力與穿透能力，可有效地氧化細胞壁內的酶，分解細胞質的氨基酸，導致肽鍵（即氨基酸鍵）斷裂，從而殺滅地層水和注水系統中存在的硫酸鹽還原菌（SRB）、腐生菌（TGB）、鐵細菌（IB）、藻類，解除細菌代謝作用導致的原油與硫化物堵塞。

3.2解除高聚物堵塞

解堵劑能使高分子的聚丙烯酰胺降解，粘度大幅度降低。進入地層的纖維素、瓜膠、田菁和聚丙烯酰胺等高聚物都能被解堵劑降解成小分子，被注入水溶解而攜帶走，解除高聚物對井眼和近井地帶的堵塞。

3.3解除垢物堵塞

細菌垢物成分主要為二硫化鐵和硫化亞鐵，并含有少量氯化鐵，單純用酸處理難以清除，用解堵劑與酸液復合處理，可理想地清除腐蝕垢物對井下管柱系統的堵塞。

4室內試驗

巖芯流動實驗的目的在于認識解堵劑對模擬堵塞物的處理效果，為在現場應用提供依據。實驗顯示：第一塊巖芯原始滲透率為130×10-3μm2，經傷害，解堵后滲透率最后恢復到64×10-3μm2，恢復率為49%。第二塊巖芯原始滲透率為314×10-3μm2，恢復后為343×10-3μm2，恢復率為109%。第一塊巖芯的滲透率僅恢復49%，可能與原始滲透率低及硫化亞鐵氧化分解生成的Fe3+在低pH值條件下形成氫氧化鐵膠狀沉淀，而對巖芯造成二次堵塞有關。第二塊實驗中在酸中加入膠束溶液，滲透率出現波動，這可能是巖芯潤濕性變化及部分有機垢被清除的結果。第二次注入混合酸，再次激活解堵劑氧化分解的產物被沖洗出來，加之有酸化作用，巖芯滲透率得到迅速恢復。

5現場試驗

先后在錦州油田試驗解堵3井次，工藝成功率100%，措施有效率100%，平均單井日增注33m3，平均有效期6個月，階段增注19585m3，對應油井增油1247t。措施井解堵前均因為注水壓力高注不進，欠注極其嚴重，措施后基本達到配注要求，取得良好的效果。

6結論

（1）新型解堵劑可以解除高分子聚合物、細菌群落等造成的有機堵塞，對鐵硫化物等造成的無機堵塞也有較好的解堵效果。

（2）在欠注水井解堵前，對堵塞類型分析研究。對油層近井地帶復雜多樣的污染堵塞類型，可以采用將解堵劑與酸化處理液相結合的方式，能起到顯著的解堵效果。

（3）新型解堵劑工藝成本低廉，施工簡單，適應性強，是水井解堵增注的新型工藝技術，在油田注水開發中，具有良好的應用前景。

參考文獻：

[1]Glathery MS. Method for removing polymer plugging in well boreholes [Z]. US 4871 022， 1988.

[2]楊興華. 低滲透油藏注水開發中粘土礦物的變化及作用分析[D].大慶石油學院，2008.

[3]王亞娟. 砂巖儲層的傷害診斷技術與傷害解除對策研究[D].西南石油學院，2005.