超聲波增油增注技術現場應用

王立峰

摘要：由于回注水質中含有大量懸浮物及殘余聚合物，導致堵塞嚴重，影響原油生產。利用超聲波增油增注技術，實現解堵增油效果。

關鍵詞：超聲波;解堵;增油增注

油田開發后期，受污水回注雜質影響，儲層出現不同程度堵塞。針對部分油井存在開采初期產能較高，但隨開采時間延長，產量下降較快，目前注采關系雖相對比較完善，但產液強度較低，產量不高，且應用其他措施增油效果不明顯井應用超聲波增油增注技術。

1超聲波增油增注技術原理

工作原理：高能超聲油層處理機理是利用車載大功率超聲波發射機將電功率轉化成為高頻電信號，通過超聲波傳輸電纜，將電信號傳輸到油層位置的換能器上轉換成超聲機械振動，含油地層受到震動，使局部形成高溫、高壓，促進氧化-還原反應，高分子物質解聚，使膠質的瀝青質分子、蠟分子產生斷裂等化學效應，達到通過解除孔隙堵塞、提高油層滲透性，從而增加油井產量。

1、改善孔隙介質的力學性，增加滲透率

地層中的含油骨架稱為孔隙介質，油層的滲透性和產量主要決定于孔隙介質裂縫的集合形態和數量。當一定能量的超聲波作用于孔隙介質后，使其增加的應變能達到塑性屈服狀態，從而將產生大量的微裂縫，擴大和連通了含油孔道，有效的提高了產量和采收率。

2、裂解及熱作用

在超聲波作用下，在流體與固體的分界面處，由于粒子振動速度的巨大差異，導致邊界摩擦，產生熱量造成局部加熱，甚至局部高溫，降低原油粘度，提高滲流速度。當儲油層在高強度、長時間超聲波作用下，由于原油分子間具有較大的加速度，形成分子間相對運動，由于慣性力的作用使得分子鏈斷裂，大分子被粉碎，從而降低了原油的粘度，提高了滲流速率。

3、空化作用

在超聲波一定頻率的作用下會使液體中原有的或者新生的氣泡產生共振。在波的稀疏階段氣泡迅速膨脹;在波的壓縮階段氣泡迅速破滅，在破滅的瞬間，氣泡內部溫度可達幾千攝氏度，壓力達到幾千甚至幾萬大氣壓，在破滅過程中產生的加速度是重力加速度的幾十倍，產生了局部高溫高壓，促進氧化還原反應，高分子物質的解聚，使膠結的瀝青質分子鍵斷裂從而降低原油粘度，起到易于流動的效果。

2試驗區分析

受含聚污水回注影響，試驗區油水井出現不同程度的吸水能力下降，部分注水井出現地層不吸水情況，嚴重影響了該區塊的開發效果。統計生產數據，共有471口注水井產能不足。根據生產數據發現，其中199口井因受油層污染、發育條件、注采關系等因素影響，導致冬季關井無法正常生產，占全礦水井總井數的42.3%，日影響注入量在2500m3。

通過對199口井進行逐一分析，問題井主要有以下幾方面特點：問題井主要是受含聚污水影響，一方面老井污染程度較深，酸化措施效果不理想，一方面由于新井儲層發育相對較差。

3措施效果

以x井為例，該井是上返試驗區的一口邊井，靠近k1聚驅工業性礦場試驗區，于2002年10月投產，采用五點法面積井網，注采井距150m，開采葡I3層，射開砂巖厚度11.3m，有效厚度8.9m;2012年5月封堵葡I3層，進行葡I1～2層上返試驗，射開砂巖厚度14.2m，有效厚度10.6m。由圖1，該井注入壓力高，注入強度低，視吸液指數低。通過厚度等值圖、滲透率等值圖分析油層發育較好;井組連通較好。目前上返試驗區處于空白水驅階段，x井連通采出井見聚濃度平均150mg/l，認為該井組聚合物污染，聚合物來源于老試驗區注聚井。

由表2，措施后該井注入壓力降低、注入強度升高、視吸液指數提高，說明儲層改造效果良好。

4 結束語

介紹了超聲波解堵技術的優勢，分析了試驗區問題井堵塞原因，通過X井特點分析，認為聚合物污染是注入量減少的影響因素。針對問題，對含聚污水污染嚴重井，試驗超聲波解堵工藝，實現了降低注入壓力、提高視吸液指數的效果。