田文杰
摘 要:油井結(jié)垢造成抽油泵卡泵,油井無法正常生產(chǎn),油井結(jié)垢篩管結(jié)垢堵死,造成油井產(chǎn)液量下降,油井結(jié)垢油井檢泵周期短,油井維護作業(yè)費用增加,油井結(jié)垢易造成進站管線結(jié)垢,影響井液進站。針對油井結(jié)垢帶來的一系列問題,提出了油井阻垢技術(shù)應(yīng)用,目的就是解決油井結(jié)垢的垢卡倒井,降低相關(guān)費用支出,提高經(jīng)濟效益。
關(guān)鍵詞:油井生產(chǎn) 油井垢卡井 油井阻垢技術(shù)
中圖分類號:TE358.5 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)05(c)-0066-02
1 研制方案
針對作業(yè)區(qū)油井結(jié)垢問題,攻關(guān)小組提出三種方案來解決油井結(jié)垢難題:(1)在管線和設(shè)備的表面涂敷憎水涂層,使管線和設(shè)備表面無法沉積鹽垢;(2)對易結(jié)垢部位加裝超聲防垢裝置實現(xiàn)防垢;(3)采用化學(xué)防垢,向井底加入阻垢劑的方法來實現(xiàn)油井防垢。經(jīng)項目組進行反復(fù)論證,化學(xué)防垢具有成本低、效果明顯的優(yōu)點。
1.1 總體思路
該項目針對作業(yè)區(qū)油井及地面結(jié)垢而導(dǎo)致不能正常生產(chǎn)的問題,利用淀粉接枝共聚的技術(shù)手段,研制出適合該區(qū)塊油藏特點的中性阻垢劑,制定了從套管點滴加藥的工藝技術(shù)方案,形成了整套油井結(jié)垢防治技術(shù),有效解決了油井生產(chǎn)中結(jié)垢的難題,且長期加藥不會引起腐蝕。
1.2 技術(shù)方案
針對常規(guī)酸性藥劑易引起腐蝕,且較高溫度條件下應(yīng)用效果較差等技術(shù)難點,進行了阻垢劑分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計。首次提出了在淀粉分子鏈上接枝共聚丙烯酸、2-丙烯酰胺-甲基丙烯酸分子基團的方法,合成了中性耐高溫阻垢劑。該阻垢劑耐溫160 ℃,阻垢率達85%以上。針對油井生產(chǎn)與地面集輸?shù)牟煌瑴囟?、流體組分等條件差異,形成了連續(xù)定量點滴加藥方法及操作規(guī)范,實現(xiàn)了油井防垢,提高了藥劑使用時率,解決了油井結(jié)垢卡泵的問題。
1.2.1 淀粉基耐高溫阻垢劑的研發(fā)
ST-3型阻垢劑由淀粉、丙烯酸鈉、2-丙烯酰胺-甲基丙烯酸接枝共聚而成。由于分子結(jié)構(gòu)中含有阻垢分散性能好的羧酸和羧酸鹽,能提高鈣的容忍度,對水中鈣垢、鎂垢、鋅垢等有顯著的阻垢作用,并且分散性能優(yōu)良。由于淀粉基團引入,ST-3型阻垢劑的耐溫性能也大幅度提高,在160 ℃的高溫下仍能起到優(yōu)良的阻垢效果,阻垢率在85%以上。該阻垢劑為中性,對金屬材質(zhì)腐蝕速率低。ST-3型阻垢劑為中性高分子水基溶液,不會引起井筒及管線的腐蝕,且在160 ℃高溫下,阻垢率仍在85%以上。效果明顯優(yōu)于斯倫貝謝產(chǎn)品,達到國際先進水平。
1.2.2 井口加藥方案設(shè)計
從阻垢劑的作用機理可知,要想使垢晶或結(jié)晶的垢塊不在管壁上沉積,就必須使阻垢劑在油水混合采出液中保持一定的濃度。阻垢劑的阻垢效果并非是加藥量越大越好,加藥量的大小取決于采出液中Ca2+、Mg2+離子的濃度、溫度、壓力等因素。加入量不足時不能充分控制結(jié)垢物微小晶核的成長。但超過最佳加藥量時,阻垢效果也不會有明顯的提高,造成藥劑浪費。選擇合適的加藥工藝,不僅可以達到最佳的阻垢效果,而且可以節(jié)省加藥成本。因此,設(shè)計出從套管連續(xù)定量點滴加藥的方案。
2 制定對策與實施
2.1 室內(nèi)實驗
2.1.1 垢樣分析數(shù)據(jù)
垢樣分析數(shù)據(jù)見表1。
2.1.2 阻垢實驗數(shù)據(jù)
(1)曙2-011-4水樣阻垢實驗數(shù)據(jù),見表2;(2)雙北28-39水樣阻垢實驗數(shù)據(jù),見表3。
2.2 現(xiàn)場試驗
從該井3次作業(yè)起出檢查情況看,油井結(jié)垢非常嚴重,已影響到油井的正常生產(chǎn),原有的生產(chǎn)方式已不能保證油井的正常生產(chǎn),針對這種情況在對該井采取了油井加阻垢劑進行阻垢技術(shù)現(xiàn)場試驗,2013年5月4日開始進入現(xiàn)場實施,具體工作如下。
(1)對該井水樣由進行取樣分析,并篩選出適應(yīng)的阻垢劑藥劑。
(2)對加藥后井口水樣進行取樣化驗,檢驗阻垢劑效果。
(3)井口安裝配備點滴加藥裝置。
(4)結(jié)合該井產(chǎn)能及水樣設(shè)計加藥日加藥量。
(5)按照設(shè)計要求組織對該井實施點滴加藥,并逐步按要求調(diào)整加藥量。
從2013年5月4日加阻垢劑開始,截止到2014年10月末該井已連續(xù)生產(chǎn)367天,與原檢泵周期29天對比已超過338天,油井檢泵周期得到有效延長,由此可見,此項技術(shù)有效解決了該井存在問題,使油井結(jié)垢問題得到了解決。
3 效果確認
實施后效果分析:雙北28-39井2014年10月23日上措施酸化解堵,對該井起管柱結(jié)垢情況進行了檢查,從檢查情況看,篩管及以上油管外壁較清潔無結(jié)垢現(xiàn)象,但篩管下部油管外壁有結(jié)垢現(xiàn)象。從篩管上下管壁結(jié)垢情況看,阻垢劑的阻垢效果非常明顯,可以達到防止井液內(nèi)鈣鎂離子析出并結(jié)晶長大,對油井造成垢卡倒井的后果。由此可見,阻垢技術(shù)的應(yīng)用使油井垢卡倒井問題得到解決,油井檢泵周期得到延長。
2014年全年實施9井次,對比已見效5井次,經(jīng)統(tǒng)計對比截止到10月末已累積減少倒井19井次,每井次作業(yè)費用為4.5萬元,減少作業(yè)費用為85.5萬元,共計加入阻垢劑藥品5.448 t,每噸藥劑費用為1.04萬元,共計投入藥劑費用為5.67萬元,節(jié)約作業(yè)費用79.83萬元。
參考文獻
[1] 程鑫橋,舒福昌,王富年,等.緩釋型固體油井防垢劑的研制及應(yīng)用[J].化學(xué)與生物工程,2010,27(2):77-79.
[2] 王洪磊.三元復(fù)合驅(qū)采油污水防腐阻垢緩釋技術(shù)研究[D].東北石油大學(xué),2011.
[3] 王冬至,蘆振國.固體緩釋性阻垢劑的研制及其應(yīng)用[J].石油化工應(yīng)用,2015,34(11):103-106.