SOD注聚井解堵劑效果評(píng)價(jià)與現(xiàn)場應(yīng)用

趙迎秋，靳曉霞（中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院，天津 300131）

吳威，盧大艷（中海油能源發(fā)展采油技術(shù)服務(wù)公司，天津 300452）

聚合物驅(qū)油作為油田三次采油的主要方式，增油效果顯著，該技術(shù)在國內(nèi)陸地油田應(yīng)用廣泛。海上油田從20世紀(jì)90年代末期開始進(jìn)行聚合物驅(qū)的研究，并于2003年在SZ36－1油田開展了聚合物驅(qū)先導(dǎo)性礦場試驗(yàn)，取得了顯著的增油效果，截至2013年已累計(jì)增油量50×104m3以上。但是，隨累計(jì)注入量的增加，注聚井開始出現(xiàn)一系列的問題：普遍注聚壓力高，聚合物注入困難，難以滿足配注量要求等［1］。渤海油田的注聚井已有多個(gè)井次和注入層位存在注入壓力高或欠注問題，前期進(jìn)行的常規(guī)酸化解堵作業(yè)存在有效期短、不能充分解除近井地帶堵塞的問題。通過對(duì)海上油田不同區(qū)塊注聚井堵塞機(jī)理的系統(tǒng)分析，開展了注聚井氧化解堵研究，并開發(fā)出相應(yīng)的高效注聚井復(fù)合解堵劑（即SOD解堵劑）。

SOD解堵劑為一種氧化型解堵劑，由氧化主劑、緩釋酸和解堵助劑3部分組成，其中的氧化主劑為一種過氧化物，緩釋酸為一種有機(jī)多元羧酸，解堵助劑為一種具有強(qiáng)負(fù)電性的大分子化合物。氧化主劑與緩釋酸反應(yīng)能夠緩慢、勻速的生成強(qiáng)氧化性活性自由基，和堵塞聚合物進(jìn)行氧化降解反應(yīng)，而解堵助劑可以使堵塞物中交聯(lián)成團(tuán)的聚合物大分子重新伸展，充分伸展的聚合物大分子上能夠?yàn)檠趸到夥磻?yīng)提供充足的反應(yīng)活性點(diǎn)，極大增強(qiáng)了解堵劑的氧化解堵效果，從而有效解決了海上油田注聚井堵塞難題，提高了注聚效率，滿足了海上油田注聚工藝的要求。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)材料及儀器

儀器：DF－101S型智能集熱式恒溫磁力攪拌器；SY－21－8型電熱式恒溫水浴鍋；DL－101－1P型電熱鼓風(fēng)干燥箱；LV DV－Ⅱ＋P型旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)；LDY50－180型巖心驅(qū)替試驗(yàn)儀；實(shí)驗(yàn)室常規(guī)玻璃器皿。

1.2 聚合物降黏率測定

用現(xiàn)場水配制2000、5000、10000、20000、30000mg／L的聚合物溶液，分別加入SOD解堵劑進(jìn)行降解反應(yīng)，然后采用LV DV－Ⅱ＋P型旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測定聚合物溶液黏度，計(jì)算聚合物降解率。

1.3 現(xiàn)場堵塞物溶蝕率測定

現(xiàn)場堵塞物為聚合物摻雜油污和無機(jī)雜質(zhì)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，模擬現(xiàn)場施工條件和解堵施工步驟對(duì)堵塞物進(jìn)行溶蝕試驗(yàn)并測定溶蝕率［2］。

1.4 室內(nèi)物模的試驗(yàn)

利用LDY50－180型巖心驅(qū)替試驗(yàn)儀對(duì)解堵劑進(jìn)行物模試驗(yàn)［3］，聚合物質(zhì)量濃度為2000mg／L，驅(qū)替試驗(yàn)流量為1mL／min，計(jì)算巖心滲透率恢復(fù)率、聚合物解堵率。

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 聚合物溶液降解試驗(yàn)

配制質(zhì)量濃度為2000～30000mg／L的聚合物溶液，加入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的SOD解堵劑進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后測定溶液黏度并計(jì)算聚合物降解率，試驗(yàn)結(jié)果見圖1。從圖1試驗(yàn)結(jié)果可以看出，對(duì)于不同質(zhì)量濃度的聚合物溶液，SOD解堵劑均具有良好的降解效果，且隨著解堵劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高，各不同質(zhì)量濃度的聚合物溶液降解率均隨之增大，當(dāng)解堵劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)在30%左右時(shí)降解率接近并且解堵效果趨于穩(wěn)定。

圖1 SOD解堵劑對(duì)聚合物溶液降解試驗(yàn)

2.2 現(xiàn)場堵塞物溶蝕試驗(yàn)

模擬現(xiàn)場實(shí)際施工條件，用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)解堵劑與現(xiàn)場堵塞物反應(yīng)并測定堵塞物溶蝕率，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。由表1可知，解堵劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)選擇30%～40%時(shí)可以得到比10%～20%更好的溶蝕效果；當(dāng)解堵劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%時(shí)堵塞物溶蝕率取得較大值，再增加解堵劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，堵塞物溶蝕率變化不明顯。

表1 現(xiàn)場堵塞物溶蝕試驗(yàn)數(shù)據(jù)

2.3 室內(nèi)物模試驗(yàn)

采用SZ36－1油田聚合物配制成2000mg／L溶液，對(duì)SOD解堵劑進(jìn)行了物模試驗(yàn)，整個(gè)模擬試驗(yàn)過程中的巖心壓差隨時(shí)間變化曲線見圖2。由圖2所示，前110min注聚合物壓差可以最大達(dá)4.2MPa，注SOD解堵劑后壓差恢復(fù)到初始值。

圖2 試驗(yàn)壓差隨注聚時(shí)間的變化

從巖心驅(qū)替試驗(yàn)結(jié)果表2可知，對(duì)于由聚合物堵塞造成的傷害率達(dá)50%的巖心，經(jīng)過SOD解堵劑作用后，巖心恢復(fù)率達(dá)128.81%，解堵率達(dá)57.85%，解堵效果顯著。

表2 物模試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

3 現(xiàn)場應(yīng)用

典型井例2 渤海SZ36－1油田B06井1995年5月用9.5mm的油嘴自噴投產(chǎn)，2011年6月15日注聚，2011年6月20日至7月27日籠統(tǒng)調(diào)剖，調(diào)剖后注入壓力由10.1MPa上升到11MPa，注入壓力高，達(dá)不到配注要求。該井為一投三分注水管柱，注水層籠統(tǒng)注聚，日注入量588m3，日配注量841m3，注入壓力為11.2MPa，欠注明顯。2012年3月3日應(yīng)用SOD解堵劑進(jìn)行了解堵施工，正擠地層預(yù)處理劑10m3，正擠氧化解堵劑90m3，正擠解堵酸化液40m3。解堵后壓力降低至8.60MPa，日注入量達(dá)到850.8m3，施工地層視吸水指數(shù)提高為原來的247.63%，有效期250d，解堵效果明顯。

4 結(jié)論

1）經(jīng)過大量室內(nèi)試驗(yàn)研究表明，當(dāng)SOD解堵劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%時(shí)，堵塞物溶蝕率最大。通過巖心驅(qū)替試驗(yàn)證明SOD解堵劑能有效地溶蝕巖心中的聚合物堵塞物，傷害后的巖心滲透率恢復(fù)程度達(dá)到128.81%。

2）SOD解堵劑于2011年10月和2012年3月分別在渤海LD10－1油田A10井和SZ36－1油田B06井進(jìn)行了現(xiàn)場解堵試驗(yàn)。通過解堵施工前后視吸水指數(shù)的比較，SOD解堵劑具有良好的解堵效果，視吸水指數(shù)平均提高247%以上，有效期6個(gè)月以上，施工后各井注液量均達(dá)到當(dāng)初設(shè)計(jì)的配注要求，有力保證了油田的正常生產(chǎn)。

［1］張光焰，王志勇，劉延濤，等 .國內(nèi)注聚井堵塞及化學(xué)解堵技術(shù)研究進(jìn)展 ［J］.油田化學(xué)，2006，23（4）：385～388.

［2］田乃林，牛桂玲，張順毅，等 .注聚合物井井底堵塞物解除方法的室內(nèi)研究 ［J］.鉆采工藝，2002，25（6）：86～88.

［3］韓建華，李占省，巨登峰，等 .提高微生物驅(qū)油效果的物模試驗(yàn)研究 ［J］.鉆采工藝，2003，26（6）：87～88.