油井生產(chǎn)中阻垢劑研制與應(yīng)用

田文杰

摘 要：油井結(jié)垢造成抽油泵卡泵，油井無法正常生產(chǎn)，油井結(jié)垢篩管結(jié)垢堵死，造成油井產(chǎn)液量下降，油井結(jié)垢油井檢泵周期短，油井維護作業(yè)費用增加，油井結(jié)垢易造成進站管線結(jié)垢，影響井液進站。針對油井結(jié)垢帶來的一系列問題，提出了油井阻垢技術(shù)應(yīng)用，目的就是解決油井結(jié)垢的垢卡倒井，降低相關(guān)費用支出，提高經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：油井生產(chǎn) 油井垢卡井 油井阻垢技術(shù)

中圖分類號：TE358.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（c）-0066-02

1 研制方案

針對作業(yè)區(qū)油井結(jié)垢問題，攻關(guān)小組提出三種方案來解決油井結(jié)垢難題：（1）在管線和設(shè)備的表面涂敷憎水涂層，使管線和設(shè)備表面無法沉積鹽垢；（2）對易結(jié)垢部位加裝超聲防垢裝置實現(xiàn)防垢；（3）采用化學防垢，向井底加入阻垢劑的方法來實現(xiàn)油井防垢。經(jīng)項目組進行反復(fù)論證，化學防垢具有成本低、效果明顯的優(yōu)點。

1.1 總體思路

該項目針對作業(yè)區(qū)油井及地面結(jié)垢而導(dǎo)致不能正常生產(chǎn)的問題，利用淀粉接枝共聚的技術(shù)手段，研制出適合該區(qū)塊油藏特點的中性阻垢劑，制定了從套管點滴加藥的工藝技術(shù)方案，形成了整套油井結(jié)垢防治技術(shù)，有效解決了油井生產(chǎn)中結(jié)垢的難題，且長期加藥不會引起腐蝕。

1.2 技術(shù)方案

針對常規(guī)酸性藥劑易引起腐蝕，且較高溫度條件下應(yīng)用效果較差等技術(shù)難點，進行了阻垢劑分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計。首次提出了在淀粉分子鏈上接枝共聚丙烯酸、2-丙烯酰胺-甲基丙烯酸分子基團的方法，合成了中性耐高溫阻垢劑。該阻垢劑耐溫160 ℃，阻垢率達85%以上。針對油井生產(chǎn)與地面集輸?shù)牟煌瑴囟?、流體組分等條件差異，形成了連續(xù)定量點滴加藥方法及操作規(guī)范，實現(xiàn)了油井防垢，提高了藥劑使用時率，解決了油井結(jié)垢卡泵的問題。

1.2.1 淀粉基耐高溫阻垢劑的研發(fā)

ST-3型阻垢劑由淀粉、丙烯酸鈉、2-丙烯酰胺-甲基丙烯酸接枝共聚而成。由于分子結(jié)構(gòu)中含有阻垢分散性能好的羧酸和羧酸鹽，能提高鈣的容忍度，對水中鈣垢、鎂垢、鋅垢等有顯著的阻垢作用，并且分散性能優(yōu)良。由于淀粉基團引入，ST-3型阻垢劑的耐溫性能也大幅度提高，在160 ℃的高溫下仍能起到優(yōu)良的阻垢效果，阻垢率在85%以上。該阻垢劑為中性，對金屬材質(zhì)腐蝕速率低。ST-3型阻垢劑為中性高分子水基溶液，不會引起井筒及管線的腐蝕，且在160 ℃高溫下，阻垢率仍在85%以上。效果明顯優(yōu)于斯倫貝謝產(chǎn)品，達到國際先進水平。

1.2.2 井口加藥方案設(shè)計

從阻垢劑的作用機理可知，要想使垢晶或結(jié)晶的垢塊不在管壁上沉積，就必須使阻垢劑在油水混合采出液中保持一定的濃度。阻垢劑的阻垢效果并非是加藥量越大越好，加藥量的大小取決于采出液中Ca2+、Mg2+離子的濃度、溫度、壓力等因素。加入量不足時不能充分控制結(jié)垢物微小晶核的成長。但超過最佳加藥量時，阻垢效果也不會有明顯的提高，造成藥劑浪費。選擇合適的加藥工藝，不僅可以達到最佳的阻垢效果，而且可以節(jié)省加藥成本。因此，設(shè)計出從套管連續(xù)定量點滴加藥的方案。

2 制定對策與實施

2.1 室內(nèi)實驗

2.1.1 垢樣分析數(shù)據(jù)

垢樣分析數(shù)據(jù)見表1。

2.1.2 阻垢實驗數(shù)據(jù)

（1）曙2-011-4水樣阻垢實驗數(shù)據(jù)，見表2；（2）雙北28-39水樣阻垢實驗數(shù)據(jù)，見表3。

2.2 現(xiàn)場試驗

從該井3次作業(yè)起出檢查情況看，油井結(jié)垢非常嚴重，已影響到油井的正常生產(chǎn)，原有的生產(chǎn)方式已不能保證油井的正常生產(chǎn)，針對這種情況在對該井采取了油井加阻垢劑進行阻垢技術(shù)現(xiàn)場試驗，2013年5月4日開始進入現(xiàn)場實施，具體工作如下。

（1）對該井水樣由進行取樣分析，并篩選出適應(yīng)的阻垢劑藥劑。

（2）對加藥后井口水樣進行取樣化驗，檢驗阻垢劑效果。

（3）井口安裝配備點滴加藥裝置。

（4）結(jié)合該井產(chǎn)能及水樣設(shè)計加藥日加藥量。

（5）按照設(shè)計要求組織對該井實施點滴加藥，并逐步按要求調(diào)整加藥量。

從2013年5月4日加阻垢劑開始，截止到2014年10月末該井已連續(xù)生產(chǎn)367天，與原檢泵周期29天對比已超過338天，油井檢泵周期得到有效延長，由此可見，此項技術(shù)有效解決了該井存在問題，使油井結(jié)垢問題得到了解決。

3 效果確認

實施后效果分析：雙北28-39井2014年10月23日上措施酸化解堵，對該井起管柱結(jié)垢情況進行了檢查，從檢查情況看，篩管及以上油管外壁較清潔無結(jié)垢現(xiàn)象，但篩管下部油管外壁有結(jié)垢現(xiàn)象。從篩管上下管壁結(jié)垢情況看，阻垢劑的阻垢效果非常明顯，可以達到防止井液內(nèi)鈣鎂離子析出并結(jié)晶長大，對油井造成垢卡倒井的后果。由此可見，阻垢技術(shù)的應(yīng)用使油井垢卡倒井問題得到解決，油井檢泵周期得到延長。

2014年全年實施9井次，對比已見效5井次，經(jīng)統(tǒng)計對比截止到10月末已累積減少倒井19井次，每井次作業(yè)費用為4.5萬元，減少作業(yè)費用為85.5萬元，共計加入阻垢劑藥品5.448 t，每噸藥劑費用為1.04萬元，共計投入藥劑費用為5.67萬元，節(jié)約作業(yè)費用79.83萬元。

參考文獻

[1] 程鑫橋，舒福昌，王富年，等.緩釋型固體油井防垢劑的研制及應(yīng)用[J].化學與生物工程，2010，27（2）：77-79.

[2] 王洪磊.三元復(fù)合驅(qū)采油污水防腐阻垢緩釋技術(shù)研究[D].東北石油大學，2011.

[3] 王冬至，蘆振國.固體緩釋性阻垢劑的研制及其應(yīng)用[J].石油化工應(yīng)用，2015，34（11）：103-106.