喬林 陸正元 李華斌 石建麗 鄭修剛

1成都理工大學(xué)能源學(xué)院2中國石化西南油氣分公司銷售運(yùn)行處3中國石油長慶油田分公司超低滲透第二項(xiàng)目部五蛟作業(yè)區(qū)

寶浪油田油井結(jié)垢的綜合治理

喬林1陸正元1李華斌1石建麗2鄭修剛3

1成都理工大學(xué)能源學(xué)院2中國石化西南油氣分公司銷售運(yùn)行處3中國石油長慶油田分公司超低滲透第二項(xiàng)目部五蛟作業(yè)區(qū)

目前寶浪油田已進(jìn)入開發(fā)中后期，含水率上升較快、壓力下降幅度大等諸多不利因素造成油井的結(jié)垢現(xiàn)象明顯。通過對采取連續(xù)加防垢劑的方式對部分結(jié)垢油井進(jìn)行礦場試驗(yàn)，結(jié)果表明：寶浪油田結(jié)垢主要是由于熱力學(xué)條件發(fā)生改變造成成垢離子的析出，而垢型主要為CaCO3、BaSO4型；結(jié)垢油井的防垢效果相對較好，整體的結(jié)垢現(xiàn)象得到遏制，油井由于結(jié)垢檢修的井次明顯減少。

寶浪油田；開發(fā)中后期油田；油井結(jié)垢；飽和指數(shù)；加藥

寶浪油田已進(jìn)入開發(fā)中后期，即壓力下降較明顯、綜合含水率上升較快等諸多因素，導(dǎo)致地層水中的離子平衡狀態(tài)發(fā)生改變，致使油井結(jié)垢的數(shù)量、范圍和結(jié)垢產(chǎn)狀發(fā)生相應(yīng)改變。目前寶浪油田綜合含水率為87%，油井大量產(chǎn)地層水，而寶浪油田產(chǎn)出水的總礦化度為40 472.7 mg/L，其中鈣、鎂離子含量為820.1 mg/L，Ba2+含量為184 mg/L，這樣致使油井的結(jié)垢現(xiàn)象逐年加重。2004年之前結(jié)垢油井為4口，2007年增至35口，并且結(jié)垢油井的維修井次也在逐年增加，因此解決或緩解油井結(jié)垢問題對寶浪油田生產(chǎn)具有重要的意義。

1 油井結(jié)垢機(jī)理與分析

1.1 油井結(jié)垢機(jī)理

油井結(jié)垢分為兩個(gè)階段，可溶性礦物質(zhì)結(jié)晶作用和沉降作用：①當(dāng)鹽濃度達(dá)到過飽和時(shí)，首先發(fā)生晶核形成過程，溶液中形成了少量鹽的微晶粒，然后發(fā)生晶格生長過程，形成較大的顆粒，較大的顆粒再進(jìn)一步聚集[1]；②水中懸浮物（如鐵銹、砂土、黏土、泥渣等）受到沉降力和剪應(yīng)力作用，如果沉降力大，則懸浮物容易沉積，如果剪應(yīng)力大于水垢本身的結(jié)合強(qiáng)度，則粒子被分散在水中[2]。

1.2 油井結(jié)垢預(yù)測與垢型檢測

對結(jié)垢油井的結(jié)垢動(dòng)態(tài)進(jìn)行了跟蹤測定，其跟蹤測定結(jié)果見表1。從表1中可看出，寶浪油田的油井結(jié)垢垢型主要為CaCO3和BaSO4型。再根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5523—2006油田水分析方法和SY/T 0600—1997油田水結(jié)垢趨勢預(yù)測，對寶浪油田結(jié)垢趨勢進(jìn)行預(yù)測，表明油井結(jié)垢情況與預(yù)測一致，各油井均有結(jié)垢趨勢。

表1 寶浪油田結(jié)垢井垢狀及垢型

2 綜合治理

2.1 藥劑的篩選

經(jīng)過大量的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，篩選出了3種性能優(yōu)良的防垢劑：JHSI、HAHP、PBTCA，并且3種防垢劑在低濃度條件下也具有防垢效果。當(dāng)防垢劑濃度為2 mg/L時(shí)，防垢效果相對較明顯；當(dāng)防垢劑濃度為4 mg/L時(shí)，這3種防垢劑的防垢率均近于100%。防垢劑濃度對防垢率的影響見圖1。通過對3種防垢劑進(jìn)行綜合經(jīng)濟(jì)評價(jià)，最終選用PBTCA防垢劑進(jìn)行礦場試驗(yàn)。

圖1 防垢劑濃度對防垢率的影響

2.2 措施井情況與效果分析

2007年化學(xué)防垢技術(shù)共實(shí)施35口井294井次，部分單井防垢劑的注入情況見表2。通過對措施油井的產(chǎn)出水中成垢離子濃度檢測，最終對防垢措施作業(yè)進(jìn)行跟蹤和評價(jià)。

表2 2007年寶浪油田防垢實(shí)施情況

（1）加藥方式對成垢離子濃度影響。在現(xiàn)場試驗(yàn)過程中，對結(jié)垢油井采取不同的加藥方式防垢，判斷結(jié)垢油井是否存在結(jié)垢傾向，主要檢查可成垢離子濃度是否增加[3]。結(jié)果表明，加藥后Ca2+濃度有相對較明顯的升高，但隨著時(shí)間的推移，濃度又有所下降，主要由于藥劑的消耗和稀釋造成，因此后期采取連續(xù)加藥措施；Ca2+濃度有相對較明顯的升高，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。說明防垢劑具有較好的防垢能力。

（2）措施油井分析。通過對結(jié)垢油井采取化學(xué)防垢措施，現(xiàn)場試驗(yàn)表明，在長期監(jiān)測的油井中僅有B1200井在措施后3年凡爾處結(jié)垢，以及B2214、B2315井在實(shí)施防垢措施2年后出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象。說明寶浪油田結(jié)垢油井的防垢效果相對較好，整體的結(jié)垢現(xiàn)象得到遏制，油井由于結(jié)垢而檢修的井次明顯減少。

3 結(jié)論

（1）寶浪油田結(jié)垢主要是由于熱力學(xué)條件發(fā)生改變造成成垢離子的析出，而垢型主要為CaCO3、BaSO4型。針對上述問題采取連續(xù)加防垢劑的方式對部分結(jié)垢油井進(jìn)行礦場試驗(yàn)。

（2）通過現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果表明，寶浪油田結(jié)垢油井的防垢效果相對較好，整體的結(jié)垢現(xiàn)象得到遏制，油井由于結(jié)垢檢修的井次明顯減少。

[1]張貴才，葛際江，何曉娟，等．化學(xué)劑防碳酸鈣垢的機(jī)理研究進(jìn)展[J]．西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2005，20（5）：59-62.

[2]李曉蔓．寶浪油田膦防垢體系研究[D]．成都：成都理工大學(xué)，2012.

[3]肖榮鴿，周加明，潘杰，等．油田注水管線結(jié)垢機(jī)理及模型預(yù)測[J]．油氣田地面工程，2013，32（3）：20-22.

（欄目主持張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.5.034