重晶石濾餅堵塞機理與螯合解堵決策技術(shù)論評

韋仲進，周風(fēng)山，徐同臺

（1.中國地質(zhì)大學(xué)（北京）材料科學(xué)與工程學(xué)院，北京 100083；2.非金屬礦物和固廢資源材料化利用北京市重點實驗室，北京 100083；3.礦物材料國家專業(yè)實驗室，北京 100083；4.北京石大胡揚石油科技發(fā)展有限公司，北京 102200）

0 引言

不論水基高密度鉆井液還是油基高密度鉆井液，都會形成以加重劑為重要成分的重晶石泥餅[1]。對于大位移長井段水平井而言，其水平段井眼上下部所形成的泥餅因磨壓程度不同，井眼下部的泥餅更加致密，重晶石泥餅造成的潛在儲層堵塞也更為嚴重。

由于重晶石在各種無機酸、有機酸中的溶解度都很小，很難通過后續(xù)的酸化作業(yè)解除重晶石泥餅的堵塞。另外，優(yōu)質(zhì)重晶石資源越來越少，現(xiàn)在使用的重晶石密度普遍偏低，這就意味著伴生礦物質(zhì)越來越多，這可能會對重晶石泥餅解堵效果產(chǎn)生一定的影響。

正因如此，解除重晶石泥餅對儲層的潛在傷害，對于提高油氣井產(chǎn)量至關(guān)重要。但遺憾的是限于人們對重晶石堵塞重視程度不夠、堵塞機理與解堵機制不明、解堵決策設(shè)計不當、投入產(chǎn)出得不償失、或者出于商業(yè)保密不愿提及解堵劑組分等不同考量，目前關(guān)于解除重晶石泥餅堵塞的機制與對策尚未形成公識。綜述了近幾年國內(nèi)外同行在解除重晶石泥餅堵塞方面所做的比較系統(tǒng)的研究工作，拋磚引玉，以饗讀者，以期為我國鉆井液完井液從業(yè)者提供一個全新視角，提高我國鉆井液與完井液創(chuàng)新水平。

1 重晶石螯合解堵機理

1.1 重晶石解堵常用螯合劑

重晶石螯合解堵技術(shù)中所使用的螯合劑是氨基多羧酸類螯合劑，它包含一個或多個氮基和多個羧酸基團，氮基位于該分子的中心，羧酸基則分布在外側(cè)與溶液中的陽離子螯合，最終形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。早在1944 年就有專利提出用螯合劑除去鍋爐里含硫酸鋇復(fù)合垢[2]。到20 世紀60 年代，已經(jīng)有用EDTA 螯合劑解除油田碳酸鈣復(fù)合垢的報道。

對于在水中難溶型的無機鹽，在合適的介質(zhì)環(huán)境下，通過螯合劑對金屬離子的強離子螯合作用，可以極大地增加鹽的溶解度，即螯合劑對無機鹽的增溶作用。螯合劑的結(jié)構(gòu)（氨基種類、羧基數(shù)量、環(huán)鏈大小、化學(xué)穩(wěn)定性、濃度等）、金屬離子的性質(zhì)（電荷、離子半徑、電離電位或堿度、共伴生金屬離子等）、介質(zhì)環(huán)境（pH 值、溫度、壓力、催化劑等）等對重晶石的溶解效應(yīng)都有較大影響，甚至還有人建立了標準實驗室篩選方案，在現(xiàn)場應(yīng)用前篩選出最優(yōu)的重晶石解堵劑[3]。

NTA（氮川三乙酸）是一種四齒氨基多羧酸，常用于油氣井酸化、鐵離子控制和除垢等工藝，它的3 個羧酸基“臂”和一個中心氮原子可形成四齒螯合物。雖然NTA 比其他常用螯合劑如EDTA 和HEDTA 更易生物降解，但它與大多數(shù)金屬陽離子形成的螯合物的穩(wěn)定常數(shù)太低。此外，它對動物有致癌性，在歐盟等國家是一種受限制的化學(xué)物質(zhì)，現(xiàn)在油氣田領(lǐng)域很少使用NTA 了。

EDTA（乙二胺四乙酸）是一種十分重要的氨基多羧酸，早在1935 年就在德國首次獲得專利，它能與許多金屬離子配位形成螯合物，廣泛用于從洗滌劑到紡織品的各種應(yīng)用領(lǐng)域，也是油氣田最常用的酸化或壓裂助劑，用于穩(wěn)定控制鐵離子或除垢解堵。盡管EDTA 應(yīng)用廣泛，但其生物降解性差，在一些國家被禁止使用。另外，由于它的兩性離子特性，在水中幾乎不溶，在低pH 值條件下溶解度也很低。這些缺點促使人們不斷尋找可行的替代物。

HEIDA（羥乙基亞氨基二乙酸）是一種三齒螯合物，與NTA 結(jié)構(gòu)相似，常用于除垢和酸化，生物降解性和溶解性比較好，可替代EDTA。HEIDA也是EDTA 的主要熱降解產(chǎn)物之一。

HEDTA（羥乙基乙二胺四乙酸酯）與EDTA結(jié)構(gòu)相似，都屬于五齒型螯合劑，唯一的區(qū)別在于它用一個羥基替代了羧基。羥基的加入提高了HEDTA 的溶解度，但降低了其穩(wěn)定常數(shù)。HEDTA的用途與EDTA 基本一樣，是一種可替代EDTA的螯合劑。由于結(jié)構(gòu)中存在2 個氮原子，它也面臨著與EDTA 相似的生物降解性問題。

DTPA（二乙烯三胺五乙酸）是一種八齒螯合劑，在石油工業(yè)常用螯合劑中穩(wěn)定常數(shù)最高，最適合作鋇鍶垢或重晶石的溶解劑。在國外重晶石泥餅解堵劑中，多使用DTPA 作為主螯合劑，具有很高的性價比。由于DTPA 往往是加在堿性溶液中使用的，因此DTPA 解堵劑沒有腐蝕性，而且螯合反應(yīng)過程中也不會產(chǎn)生任何有毒氣體。不過，DTPA 不容易生物降解，在水和酸溶液中的溶解性也不高。

DOTA（環(huán)己烯二硝基乙酸）是一種大環(huán)辛烷酸螯合劑，在醫(yī)藥工業(yè)上用于磁共振成像（MRI）造影劑。由于其熱穩(wěn)定性高，螯合作用極強，可用作深井高溫條件下對鋇鍶金屬離子的螯合溶解。

CDTA（環(huán)己二胺四乙酸）是一種六齒螯合劑，也像DOTA 一樣可用作醫(yī)用MRI 造影劑。此外，由于結(jié)構(gòu)中含有環(huán)己烷基團，CDTA 具有親水親油雙親性，這使得這種螯合劑能夠用于人體鉛鎳中毒的排毒劑。在石油工業(yè)中，可用于碳酸鹽儲層酸化改造中的交替酸化體系。

GLDA（L-谷氨酸-N,N-二乙酸）是一種相對較新的螯合劑，可用于鐵離子控制以及碳酸鹽巖和砂巖儲層的改造。在水和高濃酸溶液中，GLDA 具有很高的溶解度，可能是因為分子結(jié)構(gòu)中有個異丙二酸大官能團，能位阻抑制結(jié)晶，從而提高了其水溶性。GLDA 是由L-谷氨酸或味精制造的，易于生物降解，而且腐蝕性很小。

MGDA（甲基甘氨酸二酸）結(jié)構(gòu)與NTA 相似，是一種四齒螯合劑，很容易生物降解，常用于日用洗滌劑中。

1.2 重晶石螯合解堵機理

當螯合劑分子接觸到重晶石顆粒表面時，環(huán)境介質(zhì)條件合適的話，螯合劑分子和Ba2+就會發(fā)生螯合反應(yīng)，形成絡(luò)合物。螯合劑的螯合作用有2 種機制：一種是在高pH 值環(huán)境下的溶液配位機制，會導(dǎo)致中心金屬離子從晶格中脫離，最終進入螯合劑溶液中，實現(xiàn)顆粒物的溶解；另一種是在低pH值環(huán)境下的表面絡(luò)合機制，它只涉及到螯合劑在顆粒表面的吸附（類似于粉體顆粒表面改性），不會導(dǎo)致中心金屬離子進入到溶液中，換句話說，不能實現(xiàn)顆粒物的溶解。

螯合溶解機制大致包括5 個過程[4]：①螯合劑從本體溶液向顆粒表面擴散；②形成低階吸附配合物；③低階吸附配合物轉(zhuǎn)化為能夠從顆粒表面脫離的高階配合物；④從顆粒晶格中釋放高階配合物；⑤配合物從顆粒表面擴散到本體溶液中。對于重晶石泥餅的螯合溶解過程，可以用圖1 來形象描述，鉆井液濾失形成重晶石泥餅，用螯合劑溶液浸泡泥餅，重晶石泥餅中的鋇離子與螯合劑形成螯合物，螯合物從重晶石顆粒表面剝離進入溶液中，最終實現(xiàn)重晶石顆粒的溶解。

圖1 重晶石泥餅螯合溶解機理示意圖[4]

2 螯合解堵劑性能影響因素

2.1 螯合劑濃度

并非螯合劑濃度越高，其對重晶石的螯合溶解能力就越強，濃度過高甚至?xí)档腿芙庑Ч鸞5]。首先當螯合劑濃度很高的時候，螯合劑分子在重晶石表面的競爭性吸附導(dǎo)致螯合點減少，其對重晶石的溶解力自然會降低。其次，螯合劑分子本身就比較大，會在重晶石表面形成位阻，這會減弱在重晶石顆粒表面的螯合作用過程。因此，為了提高螯合劑對重晶石的溶解力，應(yīng)該以較低濃度的螯合劑溶液多輪次浸泡重晶石泥餅，這種解堵工藝可稱之為“少吃多餐”。Bageri[6]等人的實驗研究表明，如果用DTPA 作為重晶石解堵劑，其最佳溶液濃度推薦為20%左右。圖2 是DTPA 的鈉鹽（Na5-DTPA）和鉀鹽（K5-DTPA）在不同濃度下對重晶石的溶解率對比，可以看出，鉀鹽比鈉鹽的溶解率要高很多，但是兩者都在20%達到最大溶解率。

圖2 DTPA 的鈉鹽和鉀鹽溶解重晶石能力對比（93 ℃×24 h @pH=11）[6]

2.2 催化劑

僅僅是螯合劑對重晶石的螯合溶解作用還不夠高，即使是最好的DTPA，大概溶解率也不到60%。有研究[7-8]指出，如果加入草酸、氟化物、二硫酸鹽、檸檬酸鹽、硫代硫酸鹽、硝基乙酸酯、巰基乙酸酯、羥乙酸酯醋酸銨和甲酸鹽等作為螯合溶解催化劑，在最佳條件下，則可以提高溶解率5%～10%，其中尤以草酸、甲酸鹽和氟化物的催化效果最為明顯。

草酸陰離子和硫酸鹽之間的交換反應(yīng)使重晶石表面的化學(xué)性質(zhì)大大改善，從而提高了Ba2+與DTPA 的反應(yīng)活性，增強了DTPA 溶液對重晶石的溶解能力。從表1 實驗數(shù)據(jù)可見，隨著催化劑草酸濃度的增加，重晶石溶解率增大，當草酸濃度與DTPA 濃度相等（0.5 mol/L）時，草酸的催化增效助溶效果最為明顯。

表1 草酸催化劑對0.5 mol/L DTPA溶解重晶石能力的影響（26.1 ℃）[7]

2.3 堿性轉(zhuǎn)化劑

重晶石螯合解堵劑在高pH 值環(huán)境下才能發(fā)揮出良好的螯合溶解能力，如K5-DTPA 在pH ＞12和較高稀釋比條件下，表現(xiàn)出了較佳的溶解力，因為此時形成的鋇鹽螯合物Ba-DTPA3-的穩(wěn)定常數(shù)極高，式（1）和式（2）為鋇鹽螯合物形成的化學(xué)方程式。

添加NaOH 或KOH 調(diào)節(jié)介質(zhì)pH 值，可以維持DTPA 的高螯合力，其中尤以KOH 的增溶作用最為顯著。更何況，即使在沒有DTPA 的情況下，單是KOH 也能一定程度上增加鋇鹽的溶解度。

另外，螯合劑中的堿性物質(zhì)促進了低溶解度的BaSO4向高溶解度BaCO3的轉(zhuǎn)化（故稱之為轉(zhuǎn)化劑），從BaCO3電離出來的Ba 更容易形成螯合物，或者也可以更容易地用后置酸將BaCO3溶解掉，從而實現(xiàn)快速溶解重晶石的目的[6]。

Mahmoud[9，10]等 人 向0.6 mol/L 的K4-EDTA溶液中添加10%的K2CO3，在132 ℃，pH ＝12的條件下浸泡重晶石樣品一段時間（如圖3（a），發(fā)現(xiàn)堿性轉(zhuǎn)化劑的存在確實可以增加解堵劑對重晶石的溶解率。同時，不同結(jié)構(gòu)的堿性轉(zhuǎn)化劑對K5-DTPA 溶解重晶石能力的影響有很大的差別。在Bageri[6]等人的實驗中證實，添加碳酸鉀、氯化鉀、甲酸鉀能提高DTPA 對重晶石的溶解能力，而添加碳酸銨、氯化鈣、硝酸鉀、氯化鎂和碳酸鈉則會降低DTPA 對重晶石的溶解能力。從圖3（b）可以看出，20% K5-DTPA添加6%K2CO3，93 ℃浸泡重晶石樣品24 h（pH=11.5），其對重晶石的溶解率從67%增加到了86%。即使溫度升高到132 ℃，也還是一樣地有效。

圖3 堿性轉(zhuǎn)化劑對解堵劑溶解重晶石能力的影響[6，9，10]

2.4 溫度

溫度的變化會改變絡(luò)合反應(yīng)穩(wěn)定常數(shù)的大小，當溫度較低時，穩(wěn)定常數(shù)較小，螯合劑分子不能有效絡(luò)合溶液中的鋇離子，當溫度增加到一定程度時，絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)增大，傳質(zhì)速率增加，加速絡(luò)合反應(yīng)進行，從而加速硫酸鋇的溶解，但穩(wěn)定常數(shù)不會無限增大，在達到一定的高溫后，螯合劑溶解硫酸鋇的能力的增幅也會變小，如圖4 所示。

Putnis[11]等人測試了23～102 ℃下0.5 mol/L DTPA（圖4（a））和0.05 mol/L DTPA（圖4（b））對重晶石溶解率隨時間變化的規(guī)律，在該溫度范圍內(nèi)DTPA 解堵劑對重晶石的溶解率隨著溫度升高而不斷增加。且在22～80 ℃下，隨著時間的增加，DTPA 對Ba 的溶解量一直保持明顯上升趨勢（圖4（c））[12]，這說明升溫可以增加DTPA 溶解硫酸鋇的速率。但是DTPA 螯合解堵劑在升溫至110 ℃后繼續(xù)升溫，溶蝕重晶石的能力就不會有明顯提升，溫度到達150 ℃后重晶石的溶蝕量就保持在16 g/L左右[13]（圖4（d）），溶蝕能力沒有降低也表明高溫并未破壞螯合解堵劑的結(jié)構(gòu)，其具有一定高溫穩(wěn)定性。同時，螯合劑在高溫下會抑制重晶石表面的生長[14]，因此在高溫井下，螯合劑解堵重晶石十分具有優(yōu)勢。

2.5 聚合物溶蝕劑

重晶石顆粒表面一般會被水溶性聚合物處理劑、表面活性劑、潤滑劑等包裹，形成一層有利于重晶石懸浮穩(wěn)定的有機物包膜。在溶蝕重晶石泥餅時，為增大重晶石與解堵劑的接觸面，必然首先要溶蝕重晶石顆粒表面的有機包覆膜。采用二步法（AB 雙劑）解除重晶石堵塞時，應(yīng)該首先用氧化劑或酶來溶蝕掉重晶石顆粒表面的有機包覆膜，再用螯合解堵劑就可以在減少浸泡時間、減少螯合劑用量的情況下，快速溶蝕掉重晶石。Zhou[15]等人利用過硫酸鈉和過硫酸銨將油基濾餅表面的有機聚合物降解，降低了聚合物的分子量，非常高效地溶解了油基濾餅（濾餅去除效率高達98%）。酶也常用作有機聚合物的溶蝕劑，但遺憾的是，有些酶與螯合劑的化學(xué)相容性可能不好，Bageri[6]等人評估了幾種高溫穩(wěn)定酶（α-淀粉酶、內(nèi)葡聚糖酶和甘露聚糖酶）與DTPA 的相容性以及在不同濃度對重晶石顆粒溶解的影響。α-淀粉酶和DTPA 溶液一開始可以穩(wěn)定存在，但是1 h 后出現(xiàn)懸浮顆粒；內(nèi)葡聚糖酶在DTPA 溶液中會立即出現(xiàn)分層，不能形成穩(wěn)定溶液；甘露聚糖酶可以和DTPA 溶液混合形成穩(wěn)定的均質(zhì)溶液，不存在相容性問題，如圖5。加入α-淀粉酶，對重晶石的溶解度影響不大；而內(nèi)葡聚糖酶的加入則對重晶石的溶解有反作用（93 ℃下從67%下降至25%）；在加入7%甘露聚糖酶時，對聚合物的降解效果最好，重晶石濾餅溶解度提高明顯（93 ℃下從67%提高至78%）。

2.6 地層巖石基質(zhì)的影響

地層基質(zhì)巖石礦物中的金屬離子對螯合型重晶石溶解劑的溶鋇效率有重要影響。為研究碳酸鹽巖中的鈣鎂離子對重晶石溶解性的影響，Al-Aamri[16]等人設(shè)計了在1/25 固液比下的高溫高壓動態(tài)溶解實驗（132 ℃×4 MPa）：一組是單獨的5 g 重晶石浸泡在250 mL 螯合溶解劑中，另一組是5 g 碳酸鈣再加5 g 重晶石一起浸泡在250 mL 螯合溶解劑中。然后通過電感耦合等離子體（ICP）分析方法，測定螯合反應(yīng)中溶解到溶液中的Ba2+、Ca2+、Mg2+濃度。圖6 顯示了溶解出來的Ba2+、Ca2+、Mg2+濃度隨浸泡反應(yīng)時間而變化的情況。

圖6 碳酸鹽巖基質(zhì)對重晶石動態(tài)溶解性的影響（132 ℃×4 MPa）[16]

可以看到，碳酸鹽的存在使螯合劑對重晶石的螯合溶解能力和溶解效率在前4 h 即降低了近50%，之后降低率更大。當只溶解單一的重晶石時，隨著反應(yīng)時間分別增加到1、10、76 h，溶解出的Ba2+濃度分別為1.5×104、2×104、4×104mg/L 以上，明顯高于有伴生Ca2+、Mg2+存在時的溶出率。在碳酸鹽存在下，前5 h 反應(yīng)時間內(nèi)，溶解出的Ba2+濃度約為1×104mg/L。此后，它開始下降到小于1×104mg/L，因為隨著反應(yīng)時間的延長，溶解出的Ca2+、Mg2+含量不斷增加，其中一部分已經(jīng)溶解出來的Ba2+（形成了鋇螯合物）又被Ca2+、Mg2+交換配位螯合形成了穩(wěn)定常數(shù)更高的鈣鎂螯合物。這就是說，在碳酸鹽巖地層中，隨著解堵浸泡時間的延長，碳酸巖基質(zhì)巖石中或者介質(zhì)溶液中共存的Ca2+、Mg2+會奪取螯合劑，置換出重晶石螯合物中的Ba2+，有可能會形成次生鋇鹽沉淀物析出，這必然在宏觀上表現(xiàn)為大大降低了螯合解堵劑溶解重晶石的能力和效率。因此，在設(shè)計螯合解堵重晶石施工工藝的時候，必須綜合考慮螯合劑犧牲量、浸泡時間等因素。

2.7 螯合劑的環(huán)境友好性

從環(huán)境保護角度來看，以螯合劑GLDA、EDTA、DTPA 等為基礎(chǔ)的重晶石螯合解堵劑，可完全替代傳統(tǒng)的無機酸/有機酸等酸性解堵劑以降低解堵劑的毒性，且螯合劑在環(huán)境易降解（以熱降解、光降解以及生物降解為主），能降低對環(huán)境的不利影響，同時降低現(xiàn)場操作人員在解堵劑配制、高溫泵送等施工環(huán)節(jié)的健康安全風(fēng)險。

從經(jīng)濟性考慮，由于EDTA 和DTPA 對重晶石的比溶解量和比價格均遠優(yōu)于其他螯合劑（具體數(shù)據(jù)見表8）[17]，故現(xiàn)場應(yīng)用中，EDTA 和DTPA的高性價比使其成為螯合性解堵劑的最佳選擇。

表2 EDTA 和DTPA 對重晶石的比溶解量和比價格

但是，若從螯合劑本身的生物可降解性來說，氨基多羧酸類螯合劑的生物可降解性與其結(jié)構(gòu)中的N 原子的數(shù)量有直接關(guān)系，N 原子越少，可生物降解性就越好，比如從長期來看，NTA 就比EDTA 或DTPA 更容易降解。但總的來說，目前油氣行業(yè)常用的傳統(tǒng)螯合劑NTA、EDTA、HEDTA、DTPA 都屬于相對難降解的，而新開發(fā)的HEIDA、MGDA、GLDA、ASDA 則是容易生物降解的環(huán)境友好型螯合劑，特別是MGDA 和GLDA 對鈣鎂離子具有很高的螯合能力，因而在酸化液、壓裂液、三元復(fù)合驅(qū)、儲氣層改造、復(fù)合酸解堵劑、螯合解堵劑等各種井下作業(yè)中獲得良好應(yīng)用效果。

2.8 螯合劑的腐蝕性

螯合劑作為一種有機弱酸，具有一定腐蝕性，螯合劑分子吸附到金屬的氧化物層后，螯合劑分子上的Lewis 堿性基團通過共享電子密度的方式使氧化層上的金屬離子活化，這相當于減弱了金屬離子與氧化層的鍵合作用，長時間作用下，金屬離子會從氧化層中釋放出來[18]。螯合性解堵劑一般在堿性條件下使用，沒有酸性解堵劑那樣的潛在腐蝕性，其腐蝕性極低，無需使用緩蝕劑。Paul[19]等人研究了一種以EDTA 和DTPA 為主要成分的油田垢溶解劑對一些材料的腐蝕性，發(fā)現(xiàn)這種溶解劑只對鋼有輕微腐蝕作用，而對合金沒有腐蝕性，且不和塑料和彈性體反應(yīng)，劉峰[20]等人同樣發(fā)現(xiàn)，螯合解堵劑GT-BS-2 對鋼片的腐蝕速率極低，對管柱的傷害微乎其微（表3）。

表3 重晶石解堵劑對各種材料的腐蝕性[19,20]

2.9 螯合解堵造成的二次儲層傷害

在螯合溶解重晶石濾餅過程中，濾餅被螯合劑溶液浸泡時間可能長達24 h，螯合劑從濾餅中螯合重晶石，形成重晶石螯合物。濾餅沿井筒表面的厚度可能不均勻，特別是在大位移定向井和水平井中，井眼上下濾餅厚度不均勻性更大[21]。螯合劑對薄濾餅的溶解速度一般會快于厚濾餅，因此，在一定的解堵施工周期內(nèi)，薄濾餅必然首先被迅速溶解掉，先生成的鋇離子螯合物（如Ba-DTPA、Ba-EDTA）便有機會侵入地層。鋇離子螯合物通過與儲層巖石中的陽離子交換，將交換下來的Ba2+沉淀在儲層孔隙結(jié)構(gòu)中。在流體介質(zhì)的物理化學(xué)條件合適的時候，Ba2+就會形成新的BaSO4等鋇鹽沉淀物，造成二次儲層傷害[22]。

2.10 螯合型解堵劑典型配方

通過前述分析，不難得出，影響重晶石溶解的因素既多且復(fù)雜，在設(shè)計高性價比螯合解堵劑時，必須綜合考慮螯合劑選擇、催化劑、堿性轉(zhuǎn)化劑、pH 調(diào)節(jié)劑、環(huán)境影響、地層條件、解堵對象、鉆井液完井液的組分及性能、施工工藝、產(chǎn)品價格等，因此也成為生產(chǎn)廠家的商業(yè)秘密。

根據(jù)對近年國內(nèi)外專利和公開文獻報道的分析，總結(jié)出了幾種螯合性重晶石解堵劑典型配方列于表4[23-29]，以饗讀者，從中可以管窺重晶石解堵劑的組成特點及其溶解效力，以便于更好地調(diào)整、完善現(xiàn)場施工工藝設(shè)計，提高解堵效果，降低作業(yè)成本，對重晶石堵塞儲層進行改造，提高采收率的目的。

3 結(jié)論

鉆井液加重劑重晶石在儲層中的遷移、轉(zhuǎn)化、沉淀形成了難以酸溶的重晶石泥餅，對油氣層造成嚴重傷害，需要安全可靠地解除重晶石堵塞。以氨基多羧酸鹽為主要組分的螯合型解堵劑是油氣田解除重晶石堵塞的最有前途的工藝選擇。經(jīng)濟高效的螯合型解堵劑及其解堵工藝的設(shè)計必須要考慮不同螯合劑的解堵特點、使用濃度、催化劑、堿性轉(zhuǎn)化劑、聚合物溶蝕劑、井底溫度、環(huán)境友好性、腐蝕性、地層巖石基質(zhì)、解堵過程造成的二次儲層傷害等因素。

表4 螯合性重晶石解堵劑典型配方實例[23-29]