油气田钡锶垢除垢机理及研究现状

钡锶垢为油气田生产中最难处理的一类垢,其垢体结构致密、坚硬,牢固附着于管壁上,常规酸碱除垢体系难以去除。文章通过调研,总结归纳了油气田难溶垢-钡锶垢的形成机理,在分析化学除垢剂溶解难溶垢机理的基础上,对常用的除垢剂配方单剂进行了介绍。早在2000年前后,就有关于钡锶垢除垢剂的相关研究及应用试验,通过对多个研究单位除垢剂配方对比,形成了钡锶垢除垢剂配方研制参考意见,对油气田钡锶垢除垢剂研发有一定指导作用。     

油井钡、锶垢防垢剂的研制和应用

为解决油田钡、锶垢的沉积问题,依据生产实际,提出了在碘化钾的诱导下,将氨基酸、维生素引入阻垢体系的新思路,实现了阻止油井钡、锶垢沉积的目的.现场6 0口油井应用后,检泵周期平均延长350 d以上,系统压力平均下降0.35 MPa,抽油机能耗降低12.1个百分点,为其他油田防止钡、锶垢的沉积提供了可借鉴的技术思路.     

克深气田异常高压气井井筒异常堵塞治理

随着克深气田的开发,井筒堵塞井数增多,堵塞程度越来越严重,影响了单井的安全平稳生产,制约了气田的高效开发。为此,针对气井井筒堵塞现状,结合单井生产动态特征、现场解堵情况、井筒返出物系统分析,认为造成气井井筒堵塞的主要堵塞物为垢和砂,堵塞模式分为垢堵、砂堵和砂垢混合堵3种模式。根据堵塞模式特点及井筒完整性,结合酸化解堵、连续油管冲砂解堵和大修3种传统疏通井筒措施的优缺点,提出了4种综合治理措施:垢堵井采用酸化解堵,砂堵井采用连续油管冲砂解堵,砂垢混合堵井采用连续油管冲砂和酸化综合解堵,管柱错断井采用大修更换管柱。实际应用证明,分模式治理不但可以高效疏通井筒,同时也可降低生产成本。     

胜坨油田注水井地层垢损害的研究

为弄清油田污水回注及污水与黄河水混注过程中注水流程的结垢问题及注水井酸化施工时带进的大量铁能否产生二次沉淀,试验研完了碳酸钙垢、硫酸锶(钡)垢和胶态铁二次沉淀的结垢情况,并提出定量计算地层垢损害的方法。结果发现,地层污水与黄河水混注会产生硫酸锶(钡)垢,但结垢不完全,混注比例越接近,结垢率越大;高含铁酸液中,如果没有足够的铁离子稳定剂,驱替过程中就会产生沉淀,而且损害不能完全解除,随着酸化次数的增加而增加。     

钡锶定点结垢器的设计及应用

钡锶垢是油气田开发中常见的水垢,其结垢速度快,易堵塞集输管道和设备,严重影响油气集输系统的安全运行。为解决集输管道中钡锶结垢堵塞的问题,在试验研究的基础上设计了一种钡锶定点结垢器。该定点结垢器利用钡锶离子与硫酸根离子快速反应结垢的化学原理,通过改变水体的化学热力学条件,创造钡锶垢的定点析出沉降环境,诱导水体中的结垢离子在指定地点析出结垢,以保护集输管道和设备。现场应用结果表明,采用定点结垢技术后,采出液中的钡锶离子形成钡锶垢在指定结垢板上的析出率为100%。     

二连哈南油田油井复合解堵酸化液研究及应用

哈南油田属低渗透复杂断块油田,储层物性差,油层总厚度虽然大,但储层多而且单层薄.由于粘土运移及蜡和胶质沥青质垢的生成,近年来油井产量逐年下降.因此决定在解除地层有机伤害和无机伤害的同时提高地层基质渗透率,采用有机解堵剂和深度基质酸化相结合的方法,提高油井产量.在室内对酸液、添加剂进行了优选,确定采用有机酸和盐酸为前置酸,有机酸、盐酸和氢氟酸为主体酸,有机酸和盐酸为后置酸;选择由分散剂、有机溶剂和破乳剂等组成的FAX-1油垢清洗剂,能将垢(除无机质外)完全、快速地溶解并不产生乳状液;采用廊坊分院压裂酸化中心的FAH缓蚀剂;开发了高性能的FAD综合添加剂.前置酸、后置酸和主体酸的性能评价结果表明,在80℃下静置48 h后,无异常变化;动态腐蚀速率为6.23g/m2@h(80℃);表面张力为25.96mN/m;20min内完全破乳2先后进行了3口井的酸化,酸化后表皮系数降低,产油量明显提高.     

马王庙油田储层伤害机理及解堵技术研究

马王庙油田储层普遍含有伊／蒙混层及黄铁矿等含铁矿物,存在较强的水敏和酸敏;长期以来注入水水质不达标,已经导致地层的固体堵塞和油堵;经过垢样分析,结垢主要为碳酸钙、少量铁垢及碳酸镁垢。基于以上的堵塞机理,研制了适用于马王庙油田储层的酸化解堵体系-MHB化学缓速酸。室内综合性能评价表明,MHB化学缓速酸具有较强的洗油、抑制粘土水化膨胀、防止Fe3+沉积能力,对油、Fe3+沉积悬浮物的堵塞具有很好的解堵效果,可作为现场用解堵剂的优化配方。     

高含钙水体条件下高效钡锶阻垢剂的筛选及复配研究

针对油田高含钙高钡锶水体结钡锶垢问题,通过筛选评价多种阻垢剂并对其进行复配,希望找到一种较好的高效钡锶阻垢体系。实验结果表明：钡锶阻垢剂CT具有较好的阻钡锶垢性能,60mg／L加量下。对硫酸钡（Ba^2＋：400mgFL）垢和硫酸锶（Sr^2＋：2500mg／L）垢的阻垢率均大于90％;CT对低钙高钡锶离子水体具有较好的阻垢性能;CT与TH-607B具有复配增效的作用;当CT与TH-607B以质量比1：1进行复配时,其对高钙高钡锶水体阻垢性能最好,80mg／L加量下,阻垢率就可达到83．42％,满足油田高钙水体阻钡锶垢要求,加量为100mg／L时,阻垢率更达到了90％以上,能够满足油田高含钙高钡锶水体阻垢的需要。     

硫酸钡锶垢放射性研究

用多种方法分析中国南海涠洲12-1油田A6井垢样为硫酸钡和硫酸锶后，基于下面考虑，测定了A6井垢样的放射性：①钡、锶与镭为同族元素。在元素周期表中，钡、锶元素属ⅡA族元素。在ⅡA族元素中除钡、锶外，还有铍、镁、钙和镭。镭是放射性物质，它的衰变可产生射线。既然地层水中含钡、锶离子，不可排除它会含有紧靠钡、锶的同族元素镭。     

马王庙油田储层伤害机理及解堵技术研究

马王庙油田储层普遍含有伊／蒙混层及黄铁矿等含铁矿物，存在较强的水敏和酸敏；长期以来注入水水质不达标，已经导致地层的固体堵塞和油堵；经过垢样分析，结垢主要为碳酸钙、少量铁垢及碳酸镁垢。基于以上的堵塞机理，研制了适用于马王庙油田储层的酸化解堵体系-MHB化学缓速酸。室内综合性能评价表明，MHB化学缓速酸具有较强的洗油、抑制粘土水化膨胀、防止Fe^3＋沉积能力，对油、Fe^2＋沉积悬浮物的堵塞具有很好的解堵效果，可作为现场用解堵剂的优化配方。     

负压返排酸化技术在侏罗系油藏的应用及评价

针对侏罗系油藏部分油井酸化时洗井返排率低,对措施剥落的机杂颗粒和二次沉淀物无法彻底排除的问题。通过分析,揭示了常规酸化对地层能量较高的油井解堵效果好,而对地层能量低的油井解堵效果不理想,反而容易造成二次污染,根据这一情况,提出了负压返排酸化技术,通过现场试验及应用,取得了较好的增油效果,该技术的成功实施进一步丰富了酸化解堵技术系列,为侏罗系油藏的稳定高效开发提供了强有力的技术支撑。     

微压裂酸化复合解堵技术在渤海某油田的应用

随着渤海油田的开发,注入水与储层水质不配伍,引起井下管柱腐蚀、结垢,造成储层污染、堵塞和注水压力升高等问题。常规酸化手段存在二次沉淀、有效期短等问题,通常需多轮次解堵,导致解堵费用较高。为达到注水井降压增注的目的,借鉴油井压裂增产的原理,提出通过清水微压裂解堵且不加砂的方法在储层附近形成微裂缝,再复合螯合酸化技术,提高酸液波及系数和指进,阻止成垢离子二次沉淀。该技术在渤海某油田注水井现场应用结果显示,该井作业后注水压力显著下降,日注水量及视吸水指数均大幅度提高,生产7个月后日注水量依旧保持平稳,无明显波动,表明微压裂酸化复合解堵技术具有改善储层渗透率、降低注入压力、增加注水量,且作用周期长的特点,具有较好的推广应用前景。     

酸化解堵增能返排技术

针对地层能量低、受有机和无机质混合堵塞的油水井，研制了一种增能液及增能酸化处理工艺，该工艺发热产气量大、解堵能力强，能在地层自发形成稳定的泡沫液，返排效率高。现场试验取得了较好的解堵增产效果。     

空心杆热洗工艺技术应用

针对采用封上采下工艺油井无法进行热洗、加药等日常生产管理的问题,开发应用了空心杆热洗工艺,对于这类油井的清蜡提供了一种有效的技术手段。该工艺通过开发研究井下热洗阀组和地面热洗装置及配套工具,热洗时通过建立空心杆和油管的循环通道,避免了热洗介质污染油层现象的发生,同时解决了油套不通油井日常生产时的清蜡等问题,克服了传统油套反循环热洗清蜡工艺的弊端,提高了热洗效率,提高机械采油井的生产时率,清蜡彻底,并且节约大量热洗介质。目前在江苏油田试采一厂成功实施了7井次的热洗工作,取得了一定的效果。     

川东石炭系低压气井解堵工艺研究与应用

川东石炭系气井生产时间长,部分气井出现不同程度的井筒堵塞影响产能,常年反复酸化导致气井井周形成大的近井酸蚀通道,酸液未发挥作用就已漏失,酸化效果差且稳产周期短。鉴于目前川东石炭系气井解堵难的问题,通过井筒堵塞物分析明确了堵塞物主要由铁的氧化物、碳酸盐、BaSO₄和SiO₂等无机物和月桂醇聚醚类有机物组成,推荐的解堵工作液体系(15%(w)HCl+1%(w)缓蚀剂+2%(w)铁稳剂+3%(w)表面活性剂)在地层温度下对垢物的溶蚀率最高达77.6%。对不同堵点位置的堵塞提出了针对性的解堵工艺,油管堵塞推荐连续油管或油管注酸解堵,套管堵塞推荐真空回位抽砂工艺,地层堵塞推荐泡沫酸酸化解堵。采用研究的解堵液体系和工艺开展现场试验6口井,解堵有效率100%,为本区和同类型低压气井解堵提供了有效的技术手段。      

海上油田新型油井弱酸性解堵技术研究及应用

针对海上油田油井常规酸化返排受限难题,螯合解堵体系对黏土类污染解除效果差的问题,采用弱酸弱碱盐缓冲溶液思路,通过正交实验,研究形成一种新型油井弱酸性解堵体系,体系主要包含多羧基弱酸(A)、多羧基弱酸盐(B)及含氟化合物(C、D)共计4种主剂,体系原液pH值大于等于4。体系性能评价实验表明,体系在弱酸性条件下仍能对现场岩屑及黏土发挥高效的溶蚀性能,具有良好的解堵增渗能力,同时具有优异的缓速及骨架保护性能;体系与岩屑反应残液pH值大于等于6,对平台破乳剂脱水效率无影响,且电导率大大降低,矿场实践表明,返排液直接进入生产流程后,未对平台破乳剂脱水性能及电脱装置造成影响。弱酸性解堵体系应用取得了良好的增产效果,解决了常规酸化返排液对平台生产流程影响严重问题,对于海上油田油井解堵具有良好的推广应用前景。     

声波振荡解堵技术在高尚堡浅层油藏水平井中的应用

水平井是高尚堡浅层油藏主要的开发方式。地层出砂造成的防砂管柱堵塞严重影响了油井产能,多次常规酸化解堵效果不理想,为此引进了声波振荡解堵技术。从颗粒解堵、提高地层渗流性、降低流体黏度等方面探讨了声波振荡解堵的技术原理。基于水平井防砂管柱及近井地带堵塞类型分析认为,生产过程中的地层出砂颗粒运移堵塞是水平井的主要堵塞类型。高尚堡浅层油藏7口水平井的应用效果表明,该技术施工简单、成本低、增油效果好,可在水平井解堵中推广应用。     

老君庙油田浅井低温油层复合解堵技术研究与应用

针对浅井低温油层出现的日益复杂的混合堵塞,在充分认识油层岩性特征和油层堵塞机理的基础上,成功研究了对无机堵塞物和有机堵塞物均有显著解除作用的复合解堵技术,该技术以多种有机成分和添加剂组成的液体体系为前置液,以缓速酸-氟硼酸液体体系为主体液,不但对混合堵塞物具有显著的解堵作用,而且对出砂井还有抑制地层出砂的作用,现场应用结果表明,该技术具有投入少、见效快、增产效果显著之特点。2 0 0 0年共试验 4井次,全部有效,累计增油 10 2 4t。     

低产液量水平井找堵水管柱的设计与应用

针对长庆油田致密油藏低产液量水平井利用现有测试方法无法准确找到出水层的情况,设计了适用于不同地层压力的低产液量水平井找水测试管柱,同时针对不同出水位置设计了桥塞卡堵水管柱和封隔器卡堵水管柱。低产液量水平井找水测试管柱在长庆油田应用21井次,找水有效率96.7%;两种卡堵水管柱堵水在长庆油田应用22井次,堵水成功率达到81.8%。这表明,利用所设计的低产液量水平井找水测试管柱,能准确找出低产液量水平井的出水层段,所设计的卡堵水管柱能对不同位置的出水层段进行机械封堵。      

留70断块低渗透油藏提高开发效果配套工艺技术

大王庄油田留70断块是冀中地区典型的低渗透油藏,投入开发10多年来,为提高开发效果,多次进行低渗透改造和井网调整。近2年来该油藏改造过程中应用的配套工艺技术主要包括:高能气体解堵压裂、油井浓缩酸酸化、分层酸化解堵增注、油井卡堵水、地面采油注水配套及新工具的推广应用等,分析了各种开采技术的应用状况和取得的效果。