西區(qū)弱堿三元復(fù)合驅(qū)機(jī)采井清防垢技術(shù)初步認(rèn)識(shí)

徐慶楠(大慶油田第一采油廠第三油礦，黑龍江 大慶 163000)

西區(qū)弱堿三元復(fù)合驅(qū)機(jī)采井清防垢技術(shù)初步認(rèn)識(shí)

徐慶楠(大慶油田第一采油廠第三油礦，黑龍江 大慶 163000)

三元復(fù)合驅(qū)能夠提高采收率，但在開發(fā)過程中機(jī)采井會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象，降低開井時(shí)率，影響原油產(chǎn)量。本文針對(duì)西區(qū)弱堿三元復(fù)合驅(qū)機(jī)采井結(jié)垢現(xiàn)象進(jìn)行了描述，分析了機(jī)采井頻繁卡泵的機(jī)理，探索了西區(qū)三元機(jī)采井結(jié)垢判定標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行了清防垢治理措施的效果評(píng)價(jià)與分析，對(duì)西區(qū)弱堿三元復(fù)合驅(qū)機(jī)采井清防垢技術(shù)有了初步認(rèn)識(shí)。

弱堿;三元復(fù)合驅(qū);機(jī)采井;結(jié)垢;清防垢技術(shù)

1 西區(qū)二類弱堿三元區(qū)塊概況

區(qū)塊注入井236口，采出井281口，主要開采層位PⅠ5～PⅡ10、SⅡ10～SⅢ10（PⅠ5-7），區(qū)塊于2014年2月注入前置聚合物段塞，2014年7月注入三元主段塞。截止2016年6月末，區(qū)塊注入地下孔隙體積0.4PV，目前全區(qū)見效井227口，見效比例80.5%，其中西過上返見效115口，見效比例87.8%，單井累計(jì)增油2869t，單井日增油3.6t，含水下降8.1個(gè)百分點(diǎn)；西區(qū)下返見效112口，見效比例74.2%，單井累計(jì)增油1830t，單井日增油2.7t，含水下降4.9個(gè)百分點(diǎn)。2014年10月出現(xiàn)第一口垢卡井，累計(jì)垢卡104口，平均檢泵周期429天，二次垢卡46口，平均運(yùn)轉(zhuǎn)周期90天。

2 機(jī)采井防垢措施應(yīng)用

2.1 結(jié)垢機(jī)理分析

當(dāng)弱堿三元復(fù)合驅(qū)溶液注入地層后，溶液中的Na2CO3和地層中的礦物質(zhì)及地層水發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生大量易成垢離子，如Ca2+、Mg2+、HCO3-等。當(dāng)混有易成垢離子的三元復(fù)合驅(qū)溶液進(jìn)入油井后，在井筒附近其壓力急劇下降，流速劇烈變化，液體中離子濃度平衡被打破，從而導(dǎo)致井筒、井下設(shè)備和地面設(shè)備等產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象，若油井進(jìn)入結(jié)垢期，地層堿性增加，即PH值呈上升趨勢(shì)，Ca2+和Mg2+離子濃度下降、HCO3-離子濃度下降、CO32-離子濃度上升。

2.2 機(jī)采井結(jié)垢現(xiàn)象分析

2.2.1 抽油機(jī)結(jié)垢現(xiàn)象

結(jié)垢對(duì)抽油機(jī)的影響主要是卡泵，從現(xiàn)場(chǎng)上看，主要表現(xiàn)在停機(jī)卡泵，熱洗卡泵和抽汲卡泵。

（1）停機(jī)卡泵：在柱塞兩端壓差作用下，液體中的垢在刮砂槽內(nèi)被過濾、堆積、壓實(shí)；而且，柱塞兩端存在一定的梢度，停機(jī)后管內(nèi)液體中垢加速下沉，在此處堆積、壓實(shí)造成卡泵。

（2）熱洗卡泵：熱水洗井時(shí)，大量熱水進(jìn)入井筒內(nèi)，液體粘度降低，垢加速下沉，在柱塞上部逐漸堆積造成卡泵。

（3）抽吸卡泵：多發(fā)生在柱塞運(yùn)動(dòng)的下行程，原因是在活塞上下運(yùn)動(dòng)中，泵間隙內(nèi)液體流動(dòng)、摩擦、成垢，在泵筒內(nèi)壁及防砂槽內(nèi)逐漸吸附→生長(zhǎng)→堆積→濾失→壓實(shí)→增加與泵筒阻力，最終卡泵。

2.2.2 螺桿泵結(jié)垢現(xiàn)象

螺桿泵井見垢之后，定、轉(zhuǎn)子間的過盈值增加，導(dǎo)致定、轉(zhuǎn)子間法向應(yīng)力增大，其摩擦系數(shù)呈無規(guī)則變化，工作載荷常劇烈波動(dòng)，這種工作負(fù)載的劇烈波動(dòng)將直接導(dǎo)致螺桿泵井頻繁發(fā)生桿柱疲勞斷裂事故，另外垢質(zhì)在定、轉(zhuǎn)子間堆積同樣會(huì)造成卡泵。

2.3 清防垢措施及效果分析

2.3.1 井下防垢措施應(yīng)用及效果

針對(duì)三元復(fù)合驅(qū)結(jié)垢對(duì)泵的影響，抽油機(jī)井下入長(zhǎng)柱塞短泵筒防垢泵。該泵柱塞長(zhǎng)度長(zhǎng)于泵筒長(zhǎng)度，在抽油機(jī)上死點(diǎn)時(shí)，柱塞上端高于泵筒上端，柱塞下端進(jìn)入泵筒內(nèi)，抽油過程中，柱塞全段和泵筒全段始終有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，柱塞、泵筒表面不易結(jié)垢，泵上油管結(jié)垢后可以通過此通道沉入泵下尾管，不會(huì)影響抽油泵生產(chǎn)，可以延長(zhǎng)使用壽命。對(duì)比采取單一物理防垢措施且出現(xiàn)二次垢卡的25口抽油機(jī)井，檢泵周期延長(zhǎng)54天。針對(duì)已見垢井不再下入篩管，泵下直接連接尾管，減少因結(jié)垢后導(dǎo)致篩管被垢糊住后引起的抽汲卡泵。

螺桿泵井井下下入小過盈螺桿泵，即將螺桿泵定轉(zhuǎn)子過盈由0.2mm減小到0.15mm，減小因結(jié)垢導(dǎo)致過盈量和摩擦系數(shù)的增加導(dǎo)致的扭矩增加，從而減少卡泵。

2.3.2 地面防垢措施應(yīng)用及效果

對(duì)于作業(yè)證實(shí)已見垢井，采用雙柱塞加藥裝置進(jìn)行井口點(diǎn)滴加藥。該加藥裝置能夠?qū)崿F(xiàn)純藥劑與井口摻水以不同比例（最大1：10）混合后注入環(huán)空（藥泵排量0-6L/h，水泵排量60L/ h），根據(jù)日加藥量設(shè)置每小時(shí)啟泵2-15次。

2016年1月開始對(duì)垢卡井進(jìn)行井口點(diǎn)滴加藥，累計(jì)實(shí)施42口井。初始加藥濃度為200mg/L，正常加藥情況下仍出現(xiàn)二次垢卡井將加藥濃度調(diào)至400mg/L，目前已有17口井加藥濃度上調(diào)，上調(diào)后均未出現(xiàn)二次卡泵。截至2016年6月，西區(qū)三元加藥井平均檢泵周期由74天延長(zhǎng)至254天，平均每月垢卡檢泵井次由6.7井次降至4.2井次，具體情況見圖3。

2.3.3 清垢措施應(yīng)用及效果

（1）小修解卡，利用作業(yè)機(jī)上提柱塞和利用泵車油管打壓使柱塞在卡死點(diǎn)處反復(fù)上提和下放，最終達(dá)到成功解卡目的。小修解卡具有施工周期短（1天）、費(fèi)用低（0.9萬元）的優(yōu)點(diǎn)，若小修不成功，作業(yè)機(jī)不撤直接轉(zhuǎn)檢泵。目前西區(qū)三元共累計(jì)進(jìn)行93井次，成功48井次，成功率51.6%。

（2）化學(xué)清垢，清垢前先用清水洗井，反循環(huán)注入清垢劑10m3后，再向地層擠入清垢劑10m3，關(guān)井反應(yīng)4小時(shí)?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用11口井，成功4口井，成功率36%。

進(jìn)過現(xiàn)場(chǎng)摸索，對(duì)于不同步井進(jìn)行化學(xué)清垢成功率較高（5口成功4口），而對(duì)于卡死井，小修解卡成功率較高。

2.3.4 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理

井下防垢、地面加藥以及作業(yè)洗井等措施離不開日常管理，面對(duì)三元井停機(jī)易卡泵這一特點(diǎn)，做到故障事不過夜，無特殊情況停機(jī)必須停在下死點(diǎn)，尤其測(cè)靜壓等人為情況。對(duì)地面加藥裝置要確保加藥時(shí)率，保證加藥濃度滿足設(shè)計(jì)，跟蹤加藥效果，確保藥劑連續(xù)穩(wěn)定的加入井下。

3 結(jié)論

西區(qū)弱堿三元復(fù)合驅(qū)機(jī)采井結(jié)垢主要為碳酸鹽垢居多，井下采用長(zhǎng)柱塞短泵筒防垢泵與小過盈螺桿泵，地面采用點(diǎn)滴加藥技術(shù)加入防碳酸鹽垢的防垢劑并注重好加藥時(shí)率，配合物理解卡、化學(xué)清垢措施可以有效減少卡泵次數(shù)，延長(zhǎng)檢泵周期，提高開井時(shí)率。

徐慶楠，男，黑龍江省大慶市人，畢業(yè)于東北石油大學(xué)油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)，現(xiàn)工作于大慶油田第一采油廠第三油礦。