王璐(大慶油田第四采油廠試驗大隊,黑龍江 大慶 163000)
三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢規(guī)律及防垢清垢技術(shù)探討
王璐(大慶油田第四采油廠試驗大隊,黑龍江 大慶 163000)
油田開采后期為提高采收率使用三元復(fù)合驅(qū)采油技術(shù),導(dǎo)致油井油管內(nèi)外、抽油桿及電泵等處出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象,為提升油井清、防垢效果,系統(tǒng)研究了三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀,提出了相關(guān)的防垢措施及清垢技術(shù)。
三元復(fù)合驅(qū);油井;結(jié)垢規(guī)律;防垢;清垢
三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢狀況受到油井地層地質(zhì)條件影響,油井狀況不同,結(jié)構(gòu)規(guī)律也不一樣。通過分析大慶油田某區(qū)塊三元符合驅(qū)油井巖心、采出液等,總結(jié)出油井結(jié)構(gòu)規(guī)律如下:①通過巖心溶蝕實驗發(fā)現(xiàn),油井垢質(zhì)成分以碳酸鹽和硅酸鹽為主,成垢離子以Ca2+、Mg2+、Si2+、Al3+為主,且碳酸鹽結(jié)垢時間短、硅酸鹽結(jié)垢時間長;②通過對油井采出液的測試分析,隨著三元復(fù)合液不斷的注入,地層水中Si2+持續(xù)升高、Ca2+與Mg2+濃度之和、HCO3-均表現(xiàn)出先升高后降低變化趨勢、碳酸根表現(xiàn)出先減少后增多趨勢,地層水PH值持續(xù)上升;③通過對不同時期的垢質(zhì)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)垢質(zhì)成分差異明顯:早期垢質(zhì)成分以碳酸鹽巖為主,中期垢質(zhì)硅酸鹽成分增加,表現(xiàn)為硅酸鹽與碳酸鹽垢質(zhì)混合垢,晚期結(jié)構(gòu)以硅酸鹽物質(zhì)為主;④垢質(zhì)化學(xué)成分不同,其表觀狀態(tài)和顏色差異明顯。碳酸鹽垢質(zhì)地疏松,結(jié)構(gòu)呈蜂窩狀。硅酸鹽垢結(jié)構(gòu)致密、外部光滑;⑤同一口油井不同深度,結(jié)垢差異明顯。通常表現(xiàn)為隨井深增加,垢質(zhì)中碳酸鹽成分增多;⑥區(qū)域內(nèi)油井表現(xiàn)為中心井結(jié)垢時間早、速度快,邊角井結(jié)垢時間晚、速度慢。
2.1 防垢技術(shù)的選擇
三元復(fù)合驅(qū)油井常用的防垢技術(shù)有井口固體投球加藥、井口液體點(diǎn)滴加藥、井下放置防垢塊。井口固體投球加藥通過在井口向套管中投球加藥來防垢,井下放置防垢塊通常在檢泵作業(yè)時進(jìn)行,無論是井口固體加藥還是井下放置防垢塊,都是利用固體防垢藥物與井筒內(nèi)液體接觸融化,起到預(yù)防結(jié)垢的效果。以上兩個固體加藥方式存在用藥量及藥劑濃度不好把握的問題,井口液體點(diǎn)滴加藥能夠避免出現(xiàn)這種問題,同時加藥方便、防垢劑反應(yīng)速度快、防垢效果好,液體點(diǎn)滴加藥是通過柱塞泵將藥劑從油層套管環(huán)空中注射入井內(nèi),加藥速度通過泵來控制。
2.2 合理選擇防垢劑
為了達(dá)到較好的防垢效果,必須選擇合理的防垢劑。通常對防垢劑性能要求為碳酸鹽垢防垢率大于95%,硅酸鹽垢防垢率大于80%,以此作為防垢技術(shù)指標(biāo),優(yōu)選T-601和SY兩種防垢劑,這兩種防垢劑具有相同的防垢原理:①防垢劑中的化學(xué)成分能夠與井液中鈣離子、鎂離子結(jié)合形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,通過抑制鈣離子、鎂離子與陰離子結(jié)合來防止形成碳酸鹽垢;②防垢劑能夠與井液中硅酸單體產(chǎn)生反應(yīng),阻止硅垢晶核的形成及生長,從而有效的防止硅酸鹽垢的形成。
2.3 加強(qiáng)防垢管理
要確保油井防垢效果的持續(xù)有效,必須加強(qiáng)防垢管理工作,可以從以下幾個方面來加強(qiáng)防垢管理:①定期維護(hù)防垢裝置,確保設(shè)備正常運(yùn)行。對液體加藥裝置外部箱體、加藥泵、管線及閥門等要定期檢修,出現(xiàn)問題要及時更換;②隨時掌握油井產(chǎn)液情況,實時監(jiān)測油井產(chǎn)出液PH值變化,針對油井產(chǎn)液情況及PH濃度變化,及時調(diào)整入井防垢劑用量及濃度,確保防垢劑達(dá)到理想防垢效果;③對套管氣大的油井,要進(jìn)行方套管氣處理,避免套管氣進(jìn)入加藥泵內(nèi),從而影響加藥速度和效果。
3.1 除垢時機(jī)選擇
為了達(dá)到理想的除垢效果,需要選擇合適的抽油機(jī)井和螺桿泵井除垢時機(jī),通過分析結(jié)垢對機(jī)采井生產(chǎn)參數(shù)的影響、結(jié)垢后機(jī)采井能耗情況,可以得出最佳除垢時機(jī)。通常認(rèn)為當(dāng)抽油機(jī)井上行電流增加5A、上沖程過程中載荷增大10%或出現(xiàn)不同步現(xiàn)象時即可進(jìn)行除垢作業(yè)。
3.2 選擇合理除垢劑
不同結(jié)垢階段選擇使用的除垢劑也不同,通常結(jié)垢初期螺桿泵井選用CSY型有機(jī)除垢劑,抽油機(jī)井使用LX-SY型有機(jī)除垢劑。隨著結(jié)垢時間增長,除垢劑選用也不同,結(jié)垢中后期,螺桿泵井使用CSY型有機(jī)除垢劑,抽油機(jī)使用LX無機(jī)除垢劑。
3.3 優(yōu)選除垢工藝
(1)常規(guī)除垢工藝。油井常用的除垢工藝是使用高壓泵車將液體除垢劑從油層套管環(huán)形空間注入井筒內(nèi),然后在井口采出液中檢測藥劑,濃度達(dá)到要求后,關(guān)井除垢。除垢劑反應(yīng)完全后,使用高壓泵車將井筒內(nèi)酸性液體排替出來,達(dá)到除垢效果。完成除垢作業(yè)后,開井進(jìn)行正常采油生產(chǎn)。
(2)除垢工藝的改進(jìn)。使用常規(guī)除垢工藝對油井進(jìn)行除垢作業(yè)過程中發(fā)現(xiàn),對于結(jié)垢中后期的油井,由于垢質(zhì)中硅含量比較高,除垢劑除硅效果有限,殘余硅質(zhì)脫落,隨液體進(jìn)入泵筒內(nèi),容易出現(xiàn)卡泵現(xiàn)象。針對出現(xiàn)的這種問題,需要改進(jìn)除垢工藝,在向套管環(huán)形空間注完除垢劑后,將常規(guī)的關(guān)井反應(yīng)除垢改為循環(huán)除垢,使除垢劑在套管環(huán)形空間和油管內(nèi)循環(huán)。這種改進(jìn)型的除垢工藝的有如下兩個優(yōu)點(diǎn):①除垢速度快、效率高。由于除垢劑處于流動狀態(tài),能夠與油管內(nèi)外、抽油泵及抽油桿等關(guān)鍵部位垢質(zhì)充分接觸,加快除垢劑與垢質(zhì)反應(yīng)速度,提升了除垢效果;②防止出現(xiàn)卡泵現(xiàn)象。除垢劑與垢質(zhì)反應(yīng)后,脫落的大塊硅質(zhì)垢在流動液體中不易沉積,反復(fù)循環(huán)后可與除垢劑反應(yīng),變成顆粒狀垢質(zhì),從而避免出現(xiàn)卡泵現(xiàn)象。
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