解堵解卡措施一體化及返排液免外排技術(shù)應(yīng)用

張威（大慶油田有限責任公司第三采油廠）

目前弱堿三元復(fù)合驅(qū)采出端結(jié)垢嚴重，結(jié)垢卡泵檢泵問題井逐年增多[1]（圖1），油井產(chǎn)量也因炮眼及近井地帶結(jié)垢堵塞而大幅下降。酸洗解卡、酸化解堵是保證機采井正常運行的有效手段。常規(guī)酸洗是清除井筒中的垢質(zhì)，而酸化解堵是解除炮眼及近井地帶的垢質(zhì)堵塞，二者在配方及工藝方面存在差異性，現(xiàn)場一次施工只能單一解卡或解堵[2-3]。由于施工后反應(yīng)殘液礦化度高、酸性強并伴生FeS等顆粒，直接進入地面集輸系統(tǒng)會導(dǎo)致油水分離困難、電脫水器工作異常[4]，故需用罐車收集返排殘液進行專業(yè)處理，處理費用高（1.0萬元/井次），并存在殘液外漏污染環(huán)境的風險。為了進一步提高清垢解堵效率、降低投入、減少環(huán)保風險，研發(fā)了新型工作液及相應(yīng)配套工藝，形成了弱堿三元復(fù)合驅(qū)采出井解堵、解卡、免外排一體化技術(shù)，并取得了良好的應(yīng)用效果。

圖1 采出井結(jié)垢情況

1 試驗思路

常規(guī)解堵、解卡不能同步進行，施工時間較長，成功率不高以及返排液會對集輸系統(tǒng)造成損壞。通過分析采出液離子組成和垢質(zhì)成分，不斷優(yōu)化配方，研發(fā)針對性較強的工作液，優(yōu)化整合施工工藝，保證處理液免外排的同時不對集輸系統(tǒng)產(chǎn)生大的影響，實現(xiàn)解堵、解卡、免外排一體化施工。

2 藥劑配方研發(fā)

有關(guān)研究表明，清垢解堵前先改變垢表面潤濕性，可使工作液充分發(fā)揮功效，并可防止乳化。在井筒垢質(zhì)中4.7%為地層采出液攜帶泥砂與水垢共同沉積而成的硅酸鹽及氟硅酸鹽物質(zhì)，需用垢質(zhì)轉(zhuǎn)化劑清除。5.5%為原油及石蠟瀝青與井底生成垢一起組成的復(fù)雜沉積物，需用有機垢溶劑處理[5]。經(jīng)過多次室內(nèi)實驗，研發(fā)了解堵、解卡一體化免外排藥劑，使清垢解堵效果達到最佳。

工作藥劑由預(yù)處理劑、復(fù)合酸清垢解堵劑和保護劑三種配方體系組成。其各部分組成及作用見表1。

2.1 預(yù)處理劑

預(yù)處理劑具有降低界面張力、破乳速度快、洗油率高等特點，可改變垢表面潤濕性，使清垢解堵劑充分發(fā)揮功效，并可防止乳化。表2為加入預(yù)處理劑（1#、2#）與未加入預(yù)處理劑（3#）的工作液界面張力性能對比情況。

表1 解堵、解卡一體化藥劑主要組成

表2 界面張力數(shù)據(jù)

2.2 復(fù)合酸清垢解堵劑

復(fù)合酸清垢解堵劑具有緩速、溶垢率高（98%以上）、低腐蝕（＜1.0g/m2·h）等特點，可滿足井筒、炮眼及近井地帶清垢需求。溶垢效果及腐蝕速率情況見表3、表4。

表3 對三元油井垢樣溶垢效果

2.3 保護劑

保護劑由pH值調(diào)節(jié)劑、絡(luò)合劑及破乳劑組成，具有高效絡(luò)合、長效防腐等特點。實驗數(shù)據(jù)表明，加保護劑的清垢殘液pH值、電導(dǎo)率、礦化度與正常采出液相當，不影響油水正常分離（表5）。

表5 清垢殘液綜合處理性能數(shù)據(jù)

3 一體化免返排施工工藝

根據(jù)所研究藥劑性能特點并結(jié)合現(xiàn)場實際情況，研究了一種簡便、安全、環(huán)保、操作性強的清垢解卡、解堵、免外排工藝。將清垢劑由油套環(huán)空泵入抽油泵和油管內(nèi)，關(guān)井靜止浸泡后，加入保護劑后正常生產(chǎn)，施工過程中不動管柱［6］，返排液不外排，施工周期短，不影響產(chǎn)量。現(xiàn)場施工情況見圖2。

圖2 一體化施工現(xiàn)場

施工步驟：

◇確認井場環(huán)境，加強井控、環(huán)保工作；

◇連接井口和地面施工管線；

◇試壓15MPa，不滲不漏為合格；

◇采用泵車進行熱水反洗井（套管進油管出），水溫要求70～80℃，液量20m3，施工壓力為0～10MPa；

◇泵車從套管閘門注入前置液20m3，接著注入15m3復(fù)合酸清垢解堵劑到井筒中，施工壓力為0～10MPa；

◇關(guān)井反應(yīng)4h；

◇注入保護劑20m3；

◇關(guān)井反應(yīng)0.5h；

◇啟動抽油機，使油井恢復(fù)正常生產(chǎn)；

◇拆除施工管線，井場復(fù)原。

4 現(xiàn)場應(yīng)用

在5口井上進行了解堵、解卡一體化免外排工藝現(xiàn)場試驗，清垢解卡成功率達100%。措施后單井平均日增液20.21m3，日增油2.51t，泵效提高16.99%，提液增油效果顯著，有效期105天。5口井措施后反應(yīng)殘液均未外排，地面電脫水器工作正常（表6）。

表6 試驗效果統(tǒng)計

弱堿三元復(fù)合驅(qū)采出井解堵、解卡一體化技術(shù)現(xiàn)場試驗進行順利，各段塞注入?yún)?shù)均達到設(shè)計要求，誤差控制在±3%以內(nèi)。5口卡泵井解卡率達100%，單井平均增液32%，提液增油效果顯著。返排液不需罐車外運處理，直接進入集輸系統(tǒng)且未對集輸系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響，真正實現(xiàn)了弱堿三元復(fù)合驅(qū)采出井解堵、解卡、返排液免外排處理的一體化施工。

5 經(jīng)濟效益及社會效益

1）弱堿三元復(fù)合驅(qū)采出井解堵、解卡一體化技術(shù)現(xiàn)場試驗共投入費用20萬元。

2）采用一體化施工作業(yè)5井次，共節(jié)約作業(yè)費38.35萬元，節(jié)約返排液灌車外運處理費5萬元，增油收益為435.28萬元。總計創(chuàng)造經(jīng)濟效益458.63萬元。

3）應(yīng)用該技術(shù)取消了罐車外運工作液處理環(huán)節(jié)，減少了一線工人現(xiàn)場作業(yè)時連接返排管線的勞動強度，避免了罐車司機長途運輸工作液發(fā)生交通事故的風險，徹底杜絕了酸液外漏造成的環(huán)境污染問題。進入集輸系統(tǒng)的返排液未損壞電脫水裝置，這在一定程度上也減輕了集輸系統(tǒng)設(shè)備維修工人的勞動強度。

6 結(jié)論

1）弱堿三元復(fù)合驅(qū)采出井解堵、解卡一體化技術(shù)原理可行，可實現(xiàn)免外排、解堵、解卡施工一體化。

2）解堵、解卡一體化施工安全、環(huán)保，返排液直接進入處理系統(tǒng)，不污染地面環(huán)境，沒有增加額外特殊施工環(huán)節(jié)，未產(chǎn)生安全隱患。

3）一體化試驗成功率高，增液增油效果明顯，可以作為日后三元復(fù)合驅(qū)常規(guī)措施推廣。

4）返排液指標與采出液指標相近，對集輸系統(tǒng)損害較小。