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浅析聚污水注水井中的化学解堵技术

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浅析 污水 注水 中的 化学 技术
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! ! 中国化工贸易 浅析聚污水注水井中的化学解堵技术 邓明静 山东无棣油气开发集团公司 摘要:随着时间的推移,油田开采普遍进入高含水期,为提高产量,诸多单位采用聚合物驱技术采油,在取得了骄人的成绩的同时也导致聚合物污水 挟量涌现,造成对油层的堵塞,又给油田的生产带来了影响。本文针对这一问题谈谈采用化学解堵技术来克服含聚污水对油井开采的影响。 关键词:聚合物注水井化学解堵 一、含聚污水注水井堵塞机理 在油田开发过程中,由于种种原因,造成储油层渗透率大大降低,尤 是对于低渗油藏,可能造成油气井降低产量或失去产能,我们把这种现 称为油藏堵塞。现场取样分析结果表明,注聚井堵塞物均是无机物和有 塞物成因及堵塞机理归纳如下:聚合物吸附滞留; 层微粒运移;细菌及其代 机物引发的聚合物胶团;聚合物溶液配制及稀释操作不当。 无机堵 常见的无机沉淀有碳酸钙(碳酸锶(硫酸钡(、硫酸钙(硫酸锶(。产生无机沉淀的主要原因有两个: 卷喜一是外来流体与地层流体不配伍;第二是随着生产过程中外界条件的变 化,地层水中原有的一些化学平衡会遭到破坏,平衡发生移动而产生沉淀。 出吝些沉淀可吸附在岩石表面成垢,缩小孔道,或随液流运移在孔喉处堵塞 j}注入能力及产量下降。 2.物理作用形成聚合物胶团——有机堵 在油管、射孔孔眼或地层中,由于温度或压力的变化,使得重烃馏分 溶于原油并开始结晶而沉淀出的石蜡或沥青质,堵塞了孔隙孔道,大大 释低了油水渗透率。一般来讲,含蜡量高、原油粘度大、渗透性差、含水低、 产液量低、具有出砂史、井底温度、压力变化大的油层易发生油堵。在生 j 中表现为产液量缓慢或很快降低,关井后或作业后井开不起来。 { 这些污泥主要由沥青质、树脂、蜡及其它碳氢化合物组成,这种污泥 彳艮难溶解,一旦生成,清洗是很困难的。据报导国外有百分之三十以上的 源油与酸作用可形成这类污泥外来液体引起原油 阳值的钻井液和水泥浆滤液侵入地层,可沉淀。促使沥青絮凝、沉积。酸 牝时,一些含沥青的原油与酸接触时,会形成胶状污泥。 l 二、含聚污水注水井解堵剂研制 污水处理技术存在技术本身的局限性和工艺上的相关问题,加之油田 出污水日益增多,含聚污水容易对油层造成堵塞,使结垢腐蚀的速度加 决,迫切需要开发一种适用于含聚污水回注配套的解堵工艺技术。该项目 移干展了含聚污水注水井堵塞机理研究,相继研制出先后通过室内和矿场实验方法对该产品的剥离、渗透、氧化、 热、杀菌、抗吸附等解堵机理进行了验证。 l 针对含聚污水注水井地层堵塞原因,开发出堵剂。中包 两种不同结构的功能型高分子活性剂,辅以酸性剂、络合剂、缓蚀剂、 氯化剂等,对原油、沥青、胶质石蜡、聚合物等有机质及微生物粘泥具有 散性和剥离性。该堵剂能有效渗透粘在岩石上的稠油、 {55青、蜡质,还能有效剥离管壁与地层中的无机盐垢及粘泥,且能将岩石 确主面由亲油变为亲水性,在岩石表面形成保护膜,抑制有机物质在岩石表 面的吸附。该产品不仅能有效渗透、分散微生物膜形成的粘稠物质,抑制 微生物的生成,不会对地质和环境造成污染,不会对设备产生腐蚀。 : 剥离、润 湿反转、化学生热、氧化性能降解有机质、井底自生泡沫等技术结合在一起, 是一项完善的解堵增注技术。 ww “中 铯 穗髓麟 三、化学解堵技术应用所取得的效果分析 1.热解堵作用是指该解堵刑体系在反应过程中放出大量约热,通过热 能在地层中径向和垂向传导,加热并简和近井地带,对胶质一沥青质、蜡 质等高粘有机物可降低其粘度,增加其流动性;同时放出大量的高温气体 可进入油层孔隙.冲散“桥架”物质,打破毛纲管压力造成的油流阻力; 在放压泄流时,地层中的气体向井简运移过程中具有较强的返诽驱动能力, 可将溶解的有机物和残液随泡沫掳带出来。 能在储集层中的径 向和垂向传导,使温度大幅度升高,降低胶质、沥青质、蜡质等高粘有机 物的粘度,增加其流动性;反应产生的大量高温气体冲散孔隙中桥堵物质。 有利于解堵剂的深入和残液的返排,同时具有良好洗油能力和携带能力。 2.增大解堵半径。该体系自行通过化学反应产生气化的稳定泡沫,其 协同效果增加了活性酸在油层近并地带的穿透深度和封堵了地层的高渗透 层段,这样就保证该剂沿所有的生产层更有效和均匀地分布。同时有利于 残液的返排和具有良好的洗油能力和携带能力。该解堵体系反应放出的大 量气体,使含有表面活性剂的酸液产生大量的泡沫,有利于解堵剂的深入 和残液的返排,泡沫封堵高渗透层段,穿透低渗透层段,使注水井的纵向 和横向波及系数增大,实现解堵增注的目的 3.杀菌作用 随着油田的开发,原油含水不断升高。为了保护环境和维持地层产能, 多年来将污水处理后回注已成常规。回注污水必须投放杀菌剂进行处理。 这是由于污水中含有多种有害成分如硫酸盐还原茵(腐生菌( 铁细菌和其它有机物质 硫酸盐还原茵是厌氧茵,是一种普遍存在的细菌, 在高矿化度、较高压力和较高泥度下都能生存,最宜生长温度为二十至 四十摄氏度,它繁殖时将污水中的硫酸盐还原成硫化物和原子态级。硫酸 盐还原菌常存在于水流不快处和死水区如流速低的管线、冲洗罐、原油存 储罐以及罐的结垢沉淀处或有机物残渣下面。硫酸盐还原茵在钢铁表面繁 殖,将加速钢铁的局部腐蚀,引起地下、地面生产管线穿孔。硫酸盐还原 茵产生的黑色粘稠残技会堵塞地层孔道,降低注水量,对原油生产造成影响。 四、结束语 本文围绕着含聚污水注水井堵塞机理、含聚污水注水井解堵剂研制和 化学解堵技术所取得的效果谈了化学解堵技术在含聚污水油井开采中的应 用,希望浅显的论述能够减少聚合物污水对采油效率的影响。 参考文献 [1]王同斌,扈道明:空心抽油杆在采油工程中的应用[J];石油钻采 工艺:2012年2]耿玉广;对编制和用好采油工程微机软件的几点认识[J];钻采工 艺;2012年3]边志家:徐龙海:显微扫描技术在采油工程中的应用[J]:国外油 田工程;24]沈孝邦新疆石油学会采油工程专业学会召开专题技术研讨会[J]; 新疆石油科技:2010年中国化工贸易I 153
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