中性螯合環保解堵技術在注水井的實驗與應用

尉瑞龍（中國石油吐哈油田公司鄯善采油廠，新疆鄯善838202）

1 研究背景

1.1 敏感區域施工存在問題

采油廠所屬的溫五、溫西三、溫西七等區域周圍有居民、農田、學校等，屬于井控實施細則中規定高危險區域井。在涉酸作業中易產生硫化氫等刺激性氣味的有害氣體，對居民的生產生活環境產生不良影響，農民擋車事件屢屢發生；新環保法的實施，對環境保護提出更高要求。

1.2 注水井常用解堵適應性分析

目前常規解堵方法不適用于“三高”井的解堵增注作業。必須尋找一種在欠注井治理過程中不產生硫化氫等刺激性氣味的有害氣體，并且有效解除地層堵塞的解堵增注技術——中性藥劑解堵技術。

2 關鍵技術

2.1 技術原理

藥劑主要由中聚環氧琥珀酸鈉丶葡萄糖酸鈉丶甘草素鈉、羧乙基半乳甘露聚糖、雙乙醇月桂酸脂等經分步合成和復配后，發生化學反應生成中性解堵除垢劑。進地層后與注水井的垢發生催化、斷鏈、絡合、滲透和分散作用，將這種難溶的復合垢轉化為水溶性的小分子化合物。絡合后的化合物，性能非常穩定，不會形成新的沉淀物。

2.2 室內研究和性能評價

（1）藥劑合成及復配：采用正交實驗法篩選配方，選用幾百種原料經過上千次試驗，為使絡合劑的作用發揮最大，需提高物質在溶劑中溶解度，同時防止顆粒沉降和凝聚，并實現藥劑在堵塞物中有較好的滲透作用，須以增溶劑、滲透劑和分散劑作為輔助藥劑。

（2）溶蝕試驗：

從現場取垢進行溶蝕實驗，從圖1中可以看出三種液體對垢都有溶蝕作用。

圖2 加量對溶垢率的影響（50℃）示意圖

從圖2 試驗數據可以看出，溫西3-348井垢樣使用中性解堵劑在5%濃度、50℃就能達到較好的除垢效果，并且隨著解堵劑濃度升高其溶垢效果增強。

2.3 施工參數確定

（1）三段式解堵方式：解堵劑1，解堵劑2，解堵劑3

（2）設計規模：為了增加非常規解堵降壓增注效果，工藝設計上加大解堵半徑，提高用液規模。液體強度大于3 方/米，處理半徑為2～3米。（3）施工壓力及排量：施工壓力規定在注水井井口的工作壓力（35兆帕）以內，施工排量控制在300L/min以內。

3 現場施工及效果評價

溫西3-516井解堵單井效果分析，參見圖3。

（1）欠注原因分析

該井2017年4月改注；施工前該井配注60m3/d，實注23m3/d,累計注水量3.96×104m3。

分析該井污染原因如下：

①根據該井前期注水曲線分析，認為該井主要污染堵塞因素為注入水引起的注入水結垢，以及外來流體中固相懸浮物顆粒堵塞等；

②區塊儲層粘土礦物高，在長期注水過程中，遇外來流體易造成微粒分散、脫落，隨流體運移聚集堵塞近井孔喉。

圖3 溫西3-516施工前注水曲線

（2）現場施工及效果

6月26日采用非常規解堵技術施工成功，實注60方/天，壓力24兆帕，效果顯著，參見圖4。

圖4 溫西3-516施工后注水曲線

2019 年實施中性藥劑解堵現場試驗14 井次，施工成功14井次，并且14口井全部有效，平均單井日增注21.9方，單井累計增注2948 方，單井有效期147 天，截至目前13 口井繼續有效。2019年施工過程中未檢測出硫化氫，達到了施工目的。

4 結語

（1）中性藥劑解堵作業過程無返排，不產生硫化氫等有害氣體，解決了敏感區域欠注井治理難題。

（2）中性藥劑具有很強的滲透能力，能將儲層中多種物質結合的堵塞物進行溶解，溶垢過程平緩溫和，溶垢效率高，處理半徑大，適應范圍廣。

（3）中性藥劑在地層中，會不斷向四周滲透，從而實現對遠井地帶的溶垢解堵，延長了措施有效周期。

（4）中性藥劑可根據單井的具體情況，通過配方或施工工藝調整，更具針對性，從而確保措施的成功率。

（5）中性藥劑解堵技術為欠注井治理提供了新的技術手段，完善了欠注井增注技術系列。