【摘要】沈陽油田靜35塊淺層高凝油油藏埋藏深度較淺，平均埋深1200米，地層溫度43度；該區(qū)原油凝固點(diǎn)37℃，析蠟溫度42℃。由于地溫僅高于析蠟溫度1度，造成地層特別時(shí)近井地帶蠟堵嚴(yán)重。針對(duì)這種情況，采用了熱化學(xué)解堵技術(shù)，通過室內(nèi)試驗(yàn)研究了熱化學(xué)解堵劑配方并通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)完善，該配方能控制引發(fā)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)延遲反應(yīng)。在靜35塊的應(yīng)用用取得了明顯的增產(chǎn)效果

【關(guān)鍵詞】高凝油 熱化學(xué) 解堵

在油氣田生產(chǎn)過程中，由于地溫低常常使得井筒周圍地層結(jié)蠟，造成地層滲透率降低，開采難度增大。現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合實(shí)際，曾采用注蒸汽、熱洗、電加熱等來解決這方面的問題。這些方法相比化學(xué)熱存在諸多不足。目前常用的化學(xué)生熱體系為亞硝酸鹽與氯化銨生熱體系，該體系，在酸催化條件下反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱和氣體，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較多。

其化學(xué)反應(yīng)方程式為：

在實(shí)際生產(chǎn)施工中，使用鹽酸、草酸等作為催化劑。這些催化劑按一定重量比與反應(yīng)體系混合后，一般很快引起反應(yīng)，雖然能達(dá)到預(yù)期目的，但是卻會(huì)發(fā)生在施工過程中反應(yīng)情況，給施工帶來極大的安全隱患。

1 靜35塊簡況

沈陽油田為全國最大高凝油生產(chǎn)基地，原油凝固點(diǎn)最高為67℃，最低為37℃，在常溫下即成固態(tài)。靜35塊油層埋藏深度較淺，平均埋深1200米，地層溫度43度；該區(qū)原油凝固點(diǎn)37℃，析蠟溫度42℃。由于地溫僅高于析蠟溫度1度，造成地層特別時(shí)近井地帶蠟堵嚴(yán)重，新井投產(chǎn)后原油遞減快，沒有穩(wěn)產(chǎn)區(qū)。當(dāng)采用側(cè)鉆等措施，解除井筒周圍3～5米蠟堵，原油產(chǎn)量便得以恢復(fù)。但是由于其他措施一般施工成本較高，所以針對(duì)靜35塊的地質(zhì)特性開展了熱化學(xué)淺層高凝油增產(chǎn)研究和應(yīng)用，并取得了較好效果。

圖2 室溫下不同攪拌速度-反應(yīng)時(shí)間曲線

圖

該配方使用有機(jī)無機(jī)兩相界面反應(yīng)來控制體系的引發(fā)時(shí)間，所以，兩相的分散程度對(duì)體系引發(fā)時(shí)間影響很大。從圖二可以看出，當(dāng)溶液靜止時(shí)，大約11小時(shí)可以反應(yīng)，逐漸提高攪拌速度至800轉(zhuǎn)/分，引發(fā)時(shí)間會(huì)迅速縮短1小時(shí)左右。當(dāng)進(jìn)一步提高攪拌速度，引發(fā)時(shí)間變化較小。

我們采取變化最大的200轉(zhuǎn)/分作為以下實(shí)驗(yàn)的基本攪拌速度。

2.2.2 碳酸氫鈉濃度的影響

改變碳酸氫鈉的濃度，引發(fā)時(shí)間如圖三。從下圖可以看出，當(dāng)碳酸氫鈉濃度為0時(shí)，只需幾分鐘，反應(yīng)就會(huì)發(fā)生，和加普通酸催化效果一樣；當(dāng)濃度達(dá)到2.5%以上時(shí)，反應(yīng)時(shí)間受濃度影響基本不變。我們采取2.1%的濃度為施工濃度。

圖3 碳酸氫鈉濃度-反應(yīng)時(shí)間曲線圖

2.2.3 其他因素影響

（1）溫度的影響：當(dāng)溫度升高時(shí)，溶液分子間運(yùn)動(dòng)加劇，該反應(yīng)也會(huì)加劇，整個(gè)體系的引發(fā)時(shí)間會(huì)縮短，但是由于該體系采用兩相溶液，所以溫度影響較小。

（2）PH值的影響：氯化銨-亞硝酸鈉溶液受酸堿度影響較大，但是地層水PH值在6～8之間變化，從實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)PH>5時(shí)，對(duì)體系引發(fā)時(shí)間不會(huì)有影響，所以，地層水的PH不會(huì)有影響。

圖4 時(shí)間-溫度曲線圖

我們使用催化劑濃度2.1%，室溫下200轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢杷俣葧r(shí)，測(cè)得以下曲線，如圖四。從圖中可以看出，在前175分鐘時(shí)，溫度上升非常緩慢，僅從25℃升高至30℃；從175至180分鐘時(shí)，溫度上升速度明顯加快，5分鐘時(shí)間從30℃升高到60℃，并伴隨氣體產(chǎn)生；當(dāng)溫度達(dá)到60℃時(shí)，停止攪拌，反應(yīng)迅速劇烈，伴隨大量氣體生成，在敞開容器中溫度迅速升高至105℃以上，持續(xù)劇烈反應(yīng)約5分鐘后，反應(yīng)放緩，溫度逐漸降低。

結(jié)合第一口井施工經(jīng)驗(yàn)，我們?nèi)〈呋瘎〣7%含量。

做施工前100kg試驗(yàn)，藥液在第72分鐘開始反應(yīng)。

2011年8月對(duì)靜35塊33-31井進(jìn)行油管注藥劑熱化學(xué)解堵施工，施工井段1608.1～1677.0米，共16.3米/4層，該井原油含膠質(zhì)瀝青質(zhì)28.5%，含蠟量36.3%，地溫47度。

施工時(shí)水泥車壓力與時(shí)間曲線如圖6：

結(jié)合施工情況分析：前10分鐘為正替時(shí)壓力5MPa，然后開始開始擠注，壓力從12MPa逐步上升至103分鐘的18.5MPa。在頂替水時(shí)，壓力迅速上升至頂替完的23MPa，應(yīng)為藥液在地層開始反應(yīng)。

施工后5小時(shí)開始放壓，放壓80分鐘。作業(yè)下桿投產(chǎn)。3.3 產(chǎn)量對(duì)比

靜35-30-32井，施工前日產(chǎn)液2.2噸，日產(chǎn)液1.0噸，施工后初期（兩周）平均日產(chǎn)液2.9噸，日產(chǎn)油1.5噸。目前（截至2011年9月18日）平均日產(chǎn)液3.4噸，平均日產(chǎn)油2.1噸。增油率達(dá)110%。

靜35-33-31井，施工前日產(chǎn)液2.2噸，日產(chǎn)油1.4噸，施工后（截至2011-9-18）平均日產(chǎn)液4.7噸，平均日產(chǎn)油3噸。增油率達(dá)114%。

圖8 靜35-33-31井施工時(shí)間壓力曲線圖

4 結(jié)果及討論

（1）該配方解決了熱化學(xué)施工無法控制引發(fā)時(shí)間的問題。

（2）理論計(jì)算，該配方每方溶液產(chǎn)生熱量1.2×107千焦，產(chǎn)生氣體80方。在試驗(yàn)室敞開容器中，原配方敞開容器中，反應(yīng)最高溫度可達(dá)107℃。新配方反應(yīng)最高溫度可達(dá)117℃。

（3）該配方只對(duì)蠟堵或同類有機(jī)質(zhì)地層堵塞起作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔣曉明.氣井熱化學(xué)解堵技術(shù)，斷塊油氣田，石油工業(yè)出版社，2004年3月，11（2）：84～85

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作者簡介

楊雄，2004年畢業(yè)于西南石油大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，長江大學(xué)石油與天然氣開采專業(yè)研究生在讀，目前主要從事三次采油。