注水井解堵新技術(shù)應(yīng)用

孫俊

摘要：目前油田注水區(qū)塊存在各種原因?qū)е碌那纷⒕?1口，日欠注量為1850方。欠注井主要是由于污染造成了近井地帶堵塞，原因主要有鉆井液固相顆粒侵入、修井液與地層流體不配伍產(chǎn)生乳化堵塞、砂巖中某些粘土礦物膨脹、細(xì)菌群落、硫化物與原油中重質(zhì)組分的混合物等原因，在采用常規(guī)酸化解堵效果不理想情況下，在分析油層堵塞原因的基礎(chǔ)上，引進(jìn)解堵新技術(shù)。該解堵劑可以有效地解除高分子聚合物、細(xì)菌、硫化亞鐵等造成的堵塞，從而降低注水壓力，提高水井注入量。

關(guān)鍵詞：注水井；欠注；解堵

1前言

目前錦州油田已進(jìn)入開發(fā)中后期，由于前期向地層回注污水，以及某些增產(chǎn)、增注措施的影響，注水井井下狀況變差，地層污染堵塞類型呈現(xiàn)復(fù)雜化、多樣化，不僅存在碳酸鹽垢、粘土顆粒無(wú)機(jī)物堵塞以及膠質(zhì)、瀝青質(zhì)有機(jī)物堵塞，而且還會(huì)存在硫酸鹽還原菌（SRB）、腐生菌（TGB）以及高分子聚合物等的污染堵塞[1]。欠注井逐年增加，影響區(qū)塊產(chǎn)量。常規(guī)酸化僅能解除絕大部分無(wú)機(jī)物對(duì)地層造成的滲透性損害，但對(duì)高分子聚合物、生物細(xì)菌及其代謝產(chǎn)物對(duì)地層的堵塞，效果較差。在具體分析油層堵塞原因的基礎(chǔ)上，深入研究解堵工藝技術(shù)，引進(jìn)新型解堵工藝，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，取得了顯著的效果。

2地層堵塞原因分析

目前錦州油田稀油注水區(qū)塊存在各種原因?qū)е碌那纷⒕?1口，日欠注量為1850m3，個(gè)別區(qū)塊水井普遍存在欠注現(xiàn)象，主要由油層堵塞所致，堵塞原因復(fù)雜多樣。兩個(gè)區(qū)塊大部分水井都直接表現(xiàn)為井壓高，注入量達(dá)不到配注要求，因此切實(shí)有效地解堵技術(shù)是恢復(fù)地層吸水能力的關(guān)鍵。造成地層堵塞的原因主要有：

1）鉆井液固相顆粒侵入造成的孔隙機(jī)械堵塞；

2）修井液與地層流體不配伍產(chǎn)生乳化堵塞；

3）砂巖中某些粘土礦物（蒙脫石膨脹性最大、伊利石/綠泥石次之、高嶺石幾乎不膨脹）水化（地層水、外來(lái)水）膨脹、水化分散、運(yùn)移堵塞油層孔隙[2]；

4）油井注水過(guò)程中，注入水中細(xì)菌群落、硫化物與原油中重質(zhì)組分的混合物會(huì)造成地層堵塞[3]；

5）壓井、水力壓裂、酸化、高聚物驅(qū)油和調(diào)剖堵水等措施處理過(guò)程中，進(jìn)入地層的可交聯(lián)、可膨脹的高聚物也容易堵塞地層

3解堵機(jī)理

新型解堵劑是一種強(qiáng)氧化劑，可以廣泛消除聚合物、鐵硫化物、微生物對(duì)井底的堵塞。

3.1解除細(xì)菌堵塞

細(xì)菌代謝作用會(huì)將Fe2（SO4）3還原為FeS和H2S，H2S使井柱設(shè)備和管線腐蝕加劇，F(xiàn)eS則導(dǎo)致地層和設(shè)備堵塞，解堵劑對(duì)細(xì)菌的細(xì)胞壁有強(qiáng)烈的吸附能力與穿透能力，可有效地氧化細(xì)胞壁內(nèi)的酶，分解細(xì)胞質(zhì)的氨基酸，導(dǎo)致肽鍵（即氨基酸鍵）斷裂，從而殺滅地層水和注水系統(tǒng)中存在的硫酸鹽還原菌（SRB）、腐生菌（TGB）、鐵細(xì)菌（IB）、藻類，解除細(xì)菌代謝作用導(dǎo)致的原油與硫化物堵塞。

3.2解除高聚物堵塞

解堵劑能使高分子的聚丙烯酰胺降解，粘度大幅度降低。進(jìn)入地層的纖維素、瓜膠、田菁和聚丙烯酰胺等高聚物都能被解堵劑降解成小分子，被注入水溶解而攜帶走，解除高聚物對(duì)井眼和近井地帶的堵塞。

3.3解除垢物堵塞

細(xì)菌垢物成分主要為二硫化鐵和硫化亞鐵，并含有少量氯化鐵，單純用酸處理難以清除，用解堵劑與酸液復(fù)合處理，可理想地清除腐蝕垢物對(duì)井下管柱系統(tǒng)的堵塞。

4室內(nèi)試驗(yàn)

巖芯流動(dòng)實(shí)驗(yàn)的目的在于認(rèn)識(shí)解堵劑對(duì)模擬堵塞物的處理效果，為在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用提供依據(jù)。實(shí)驗(yàn)顯示：第一塊巖芯原始滲透率為130×10-3μm2，經(jīng)傷害，解堵后滲透率最后恢復(fù)到64×10-3μm2，恢復(fù)率為49%。第二塊巖芯原始滲透率為314×10-3μm2，恢復(fù)后為343×10-3μm2，恢復(fù)率為109%。第一塊巖芯的滲透率僅恢復(fù)49%，可能與原始滲透率低及硫化亞鐵氧化分解生成的Fe3+在低pH值條件下形成氫氧化鐵膠狀沉淀，而對(duì)巖芯造成二次堵塞有關(guān)。第二塊實(shí)驗(yàn)中在酸中加入膠束溶液，滲透率出現(xiàn)波動(dòng)，這可能是巖芯潤(rùn)濕性變化及部分有機(jī)垢被清除的結(jié)果。第二次注入混合酸，再次激活解堵劑氧化分解的產(chǎn)物被沖洗出來(lái)，加之有酸化作用，巖芯滲透率得到迅速恢復(fù)。

5現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

先后在錦州油田試驗(yàn)解堵3井次，工藝成功率100%，措施有效率100%，平均單井日增注33m3，平均有效期6個(gè)月，階段增注19585m3，對(duì)應(yīng)油井增油1247t。措施井解堵前均因?yàn)樽⑺畨毫Ω咦⒉贿M(jìn)，欠注極其嚴(yán)重，措施后基本達(dá)到配注要求，取得良好的效果。

6結(jié)論

（1）新型解堵劑可以解除高分子聚合物、細(xì)菌群落等造成的有機(jī)堵塞，對(duì)鐵硫化物等造成的無(wú)機(jī)堵塞也有較好的解堵效果。

（2）在欠注水井解堵前，對(duì)堵塞類型分析研究。對(duì)油層近井地帶復(fù)雜多樣的污染堵塞類型，可以采用將解堵劑與酸化處理液相結(jié)合的方式，能起到顯著的解堵效果。

（3）新型解堵劑工藝成本低廉，施工簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，是水井解堵增注的新型工藝技術(shù)，在油田注水開發(fā)中，具有良好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]Glathery MS. Method for removing polymer plugging in well boreholes [Z]. US 4871 022， 1988.

[2]楊興華. 低滲透油藏注水開發(fā)中粘土礦物的變化及作用分析[D].大慶石油學(xué)院，2008.

[3]王亞娟. 砂巖儲(chǔ)層的傷害診斷技術(shù)與傷害解除對(duì)策研究[D].西南石油學(xué)院，2005.