油水井暫堵沖砂配套技術(shù)研究

龐全書（遼河油田錦州采油廠，遼寧 盤錦 121209）

油水井暫堵沖砂配套技術(shù)研究

龐全書（遼河油田錦州采油廠，遼寧 盤錦 121209）

歡西油田屬于疏松砂巖油藏，成巖作用差，尤其是油田開發(fā)中后期，地層虧空嚴(yán)重，油水井沖砂時易漏失，地層砂無法完全清除，造成檢泵作業(yè)頻繁，影響油田開發(fā)效果。近年來，針對沖砂漏失問題，現(xiàn)場應(yīng)用了樹脂-CMC暫堵沖砂液、試驗(yàn)了水溶性沖砂暫堵球等暫堵劑，但是還存在一定的問題。為此，我們開展了油水井暫堵沖砂配套技術(shù)研究，解決沖砂漏失問題，目前已取得一定的成績，且現(xiàn)場使用效果較好。

歡西油田；沖砂；漏失；暫堵沖砂

歡西油田屬于疏松砂巖油藏，成巖作用差，尤其是油田開發(fā)中后期，地層虧空嚴(yán)重，油水井沖砂時易漏失，地層砂無法完全清除，造成檢泵作業(yè)頻繁，影響油田開發(fā)效果。近年來，針對沖砂漏失問題，現(xiàn)場應(yīng)用了樹脂-CMC暫堵沖砂液、試驗(yàn)了水溶性沖砂暫堵球等暫堵劑，但是還存在以下問題：

問題一：常規(guī)暫堵沖砂技術(shù)暫堵效果不理想，且造成油層污染，開井易卡泵。

問題二：對于大孔道漏失嚴(yán)重的油水井，常規(guī)暫堵劑無法實(shí)現(xiàn)有效封堵。

問題三：常規(guī)反循環(huán)沖砂時對油層污染嚴(yán)重，投產(chǎn)后油井恢復(fù)產(chǎn)量周期長。

問題四：撈、沖砂結(jié)合施工時，由于地層及其他原因，除砂不凈，存在先沖砂后撈砂或撈砂后沖砂的情況，生產(chǎn)時率低。

我們對產(chǎn)生井漏的原因進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)三個必要條件：井筒工作液的壓力大于地層壓力；地層中存在漏失通道及較大的漏失空間；.通道的開口尺寸大于外來工作液中固相的粒徑。

針對上述問題，我們展開了相關(guān)技術(shù)研究，并取得了一定的成績。

1 可降解暫堵沖砂劑的研制

1.1 新型可降解暫堵劑

“新型沖砂暫堵劑”主要由降解劑、膨脹體、增稠劑組成，我們從優(yōu)選其組成成份入手研制。

我們優(yōu)選了中相對分子質(zhì)量（約104~106）的聚丙烯酸鈉做增稠劑；優(yōu)選了高相對分子質(zhì)量（約106~107）的聚丙烯酸鈉做膨脹體，其吸水量可達(dá)原質(zhì)量400倍以上，膨脹達(dá)原體積100以上。

現(xiàn)在油田常用的降解劑主要有聚乳酸（PLA）、聚羥基烷酸酯（PHAs）和生物降解促進(jìn)劑（BPA）等，我們從效果、價格等方面進(jìn)行了評價、篩選，選擇了生物降解促進(jìn)劑（BPA）作為我們的降解劑。

經(jīng)過系列配方試驗(yàn)，確定配方如下：2%（BPA）+10%增稠劑+膨脹體。

經(jīng)過室內(nèi)評價，新型暫堵劑參數(shù)如下：膨脹后顆粒(粒徑為3～6mm)；水化膨脹初始時間10min(50℃熱水)；初始降解時間5h(50℃無氧自然降解)，最終降解時間24h(50℃無氧自然降解)，適宜溫度為30～120℃。

作用機(jī)理：在沖砂過程中，膨脹體在污水中膨脹，在增稠劑作用下，形成具有一定粘度、較大粒徑的顆粒懸浮液，封堵漏失孔道；沖砂完畢后，膨脹體在降解劑的作用下，在一定時間內(nèi)發(fā)生降解，形成較細(xì)的顆粒及絮狀物，隨生產(chǎn)液流排出，不會產(chǎn)生二次堵塞污染，不影響油井后期生產(chǎn)。

1.2 大顆粒生物暫堵劑的研制

對于漏失嚴(yán)重、出砂顆粒較大的井，其地層高滲透通道較大，大量暫堵劑會隨著沖砂液漏失進(jìn)入地層內(nèi)，無法對地層漏失起到暫堵作用。針對這一情況，我們研制了成本低廉，顆粒較大，且具有一定強(qiáng)度的可降解暫堵劑。

該暫堵劑由生物降解劑、有機(jī)膨脹材料和增稠劑組成。其中生物降解劑為黃豆和玉米的顆?；旌衔?，黃豆和玉米是天然的高聚物，內(nèi)含纖維素，遇水可膨脹2倍以上，且具有一定的強(qiáng)度。經(jīng)過優(yōu)選評價后配方用量為60%至85%；黃豆和玉米的重量比例為1：2至2：1；暫堵劑顆粒選擇為砂粒粒徑的2-3倍。

有機(jī)膨脹材料為聚丙烯酰胺，分子量為600萬至1300萬，用量為5%至20%；增稠劑為羧甲基纖維素或羧甲基纖維素鈉，用量為5%至20%。

室內(nèi)評價參數(shù)：密度為0.85 g/cm3至1.00 g/cm3；最大膨脹倍數(shù)＞2倍；初始降解時間2小時，最終降解時間24小時（50℃無氧自然降解）；適宜溫度30℃至120℃。

該種可降解的沖砂生物暫堵劑的粒徑可調(diào)，水化膨脹初始時間短，在地層溫度下膨脹速度快，對地層漏失量大的油井，容易暫堵，可避免漏失現(xiàn)象發(fā)生。

2 油井沖砂、撈砂一體化管柱工藝的研制

油井除砂施工時，由于地層及其他原因，除砂不凈，存在先先沖砂后撈砂或撈砂后沖砂的情況，在這些方法的轉(zhuǎn)換過程中會消耗大量的人力、物力，影響作業(yè)進(jìn)度，降低生產(chǎn)時率。為此，我們研制了一種油井沖砂、撈砂一體化管柱除砂工藝。

將該管柱連在油管下端，輕探砂面，上提1-2米后即可進(jìn)行沖砂作業(yè)。沖砂后，如需轉(zhuǎn)換撈砂作業(yè)時，停止沖砂，向管柱內(nèi)投球，加壓，球座和滑套脫離，露出濾砂孔，球和球座座在球座止擋口，完成沖砂裝置向撈砂裝置的轉(zhuǎn)變。上提管柱撈砂，此時投放球?qū)⑸皳踉诠苤w內(nèi)，而管柱體內(nèi)多余的液體從濾砂孔排出，管柱體將所撈砂帶至地面，完成撈砂作業(yè)施工。該裝置采用滑套剪釘和球座剪釘?shù)倪B接方式，可在地面更換剪釘，重新裝配即可再次使用，具有可重復(fù)使用性。

圖1 油井沖砂、撈砂一體化管柱

3 現(xiàn)場應(yīng)用及效果分析

至2016年底大修措施施工46井次，小修措施施工319井次，一體管柱撈砂49井次，措施有效率95%。

[1]韓慧芳、崔英德、蔡立彬等.聚丙烯酸鈉的合成及應(yīng)用[J].日用化學(xué)工業(yè)，2003（1）.

[2]黃根龍、王文暉、龔華等.新型降解功能添加劑的研制和應(yīng)用[J].上?；ぃ?994（2）.

龐全書（1985-），男，2008年畢業(yè)于西南石油大學(xué)石油工程專業(yè)，現(xiàn)從事采油工藝研究工作。