盧大艷 孟祥海 吳 威 周際永
(1. 中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司 天津 300452; 2. 中海石油(中國)有限公司天津分公司 天津 300452)
渤海注聚油田堵塞井堵塞機理分析及復(fù)合解堵工藝設(shè)計*
盧大艷1孟祥海2吳 威1周際永1
(1. 中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司 天津 300452; 2. 中海石油(中國)有限公司天津分公司 天津 300452)
盧大艷,孟祥海,吳威,等.渤海注聚油田堵塞井堵塞機理分析及復(fù)合解堵工藝設(shè)計[J].中國海上油氣,2016,28(5):98-103.
Lu Dayan,Meng Xianghai,Wu Wei,et al.Analysis on the plugging mechanism and the removal technology for polymer flooding blocks in Bohai sea[J].China Offshore Oil and Gas,2016,28(5):98-103.
渤海油田注聚獲得了顯著的增油降水效果,但部分注聚井存在注入壓力偏高,不能達到油藏方案配注要求,采用常規(guī)化學(xué)解堵技術(shù)解堵效果差或有效期較短。堵塞物成分分析表明,渤海注聚油田堵塞井堵塞物由無機物和有機物混合包裹形成,受水中懸浮物和含油量的影響,無機物和聚合物相互作用產(chǎn)生組分復(fù)雜的垢,導(dǎo)致地層滲透率下降和地層堵塞。根據(jù)堵塞機理分析,優(yōu)選出復(fù)合解堵體系并設(shè)計出復(fù)合解堵工藝,在綏中36-1、錦州9-3和旅大10-1等油田取得成功應(yīng)用,視吸水指數(shù)平均提高90%,平均有效期達10個月,解堵效果顯著,具有較好的推廣應(yīng)用價值。
渤海油田;注聚井;聚合物堵塞;堵塞機理;復(fù)合解堵工藝
渤海油田已在綏中36-1、錦州9-3和旅大10-1等3個油田規(guī)模化應(yīng)用聚合物驅(qū)油提高采收率技術(shù),獲得了顯著的增油降水效果,但在實施過程中出現(xiàn)了部分注聚井堵塞、注入壓力超過設(shè)計壓力或已接近配注壓力最大值,導(dǎo)致聚合物注入量達不到油藏配注要求、受益井產(chǎn)液量下降等問題,因此迫切需要解堵增注,進一步釋放油井產(chǎn)能。
目前國內(nèi)大慶、勝利、河南等油田主要利用聚合物的氧化降解性質(zhì)研制相應(yīng)的解堵劑,普遍選擇含二氧化氯的強氧化型解堵劑,如勝利油田的DOC8聚合物解堵劑、河南油田的新生態(tài)二氧化氯復(fù)合解堵劑、大慶油田的化學(xué)解堵劑等,但都存在針對交聯(lián)聚合物和改性聚合物堵塞解除能力不夠的問題[1]。另外,陸上油田聚合物解堵技術(shù)在安全性能上不能滿足海上油田的使用要求,有必要結(jié)合海上油田注聚特點和聚合物類型研究解堵技術(shù)。 筆者在分析渤海油田注聚井地層堵塞原因、堵塞機理和堵塞物成分的基礎(chǔ)上,對氧化劑進行了優(yōu)選,并與常規(guī)酸液形成復(fù)合解堵體系,提出了渤海油田注聚井復(fù)合解堵工藝。渤海注聚油田應(yīng)用表明,本文提出的復(fù)合解堵技術(shù)能夠有效解除近井地帶聚合物及其交聯(lián)體系造成的地層堵塞,增注效果顯著,具有較好的推廣應(yīng)用價值。
1.1 堵塞物成分
渤海海域現(xiàn)有綏中36-1、錦州9-3和旅大10-1等3個注聚油田,共有7個注聚平臺,44口注聚井,井口注入壓力8.5~13.5 MPa,設(shè)計注入壓力10 MPa,其中部分井注入壓力超過設(shè)計壓力,或者已接近或達到油層破裂壓力,實際注入量達不到油藏配注要求,嚴(yán)重影響了聚驅(qū)效果。上述3個油田的油藏地質(zhì)特點、聚合物類型和油藏配注量不同,導(dǎo)致不同注聚井的堵塞成因有一定的差異,但從地面流程和井口返排物取樣分析結(jié)果來看,注聚井堵塞物均是由無機物和有機物互相包裹形成的復(fù)合垢。如圖1所示,錦州9-3油田W6-4井近井地帶堵塞物有機物成分主要是聚合物、油污組成的絮狀物,質(zhì)量百分比達62.8%,無機物成分主要是碳酸鹽垢、粘土礦物、機械雜質(zhì)和腐蝕產(chǎn)物,質(zhì)量百分比達37.2%;旅大10-1油田A18m 井篩管堵塞物主要由油污、有機物、無機物等組成,其中油污占19.6%,有機物占40.3%,碳酸鈣、無機粘土礦物及腐蝕產(chǎn)物占40.1%;綏中36-1油田J3井返出垢樣呈聚合物交聯(lián)體特性,團狀物較多,交聯(lián)強度大,有機物含量占60%。
圖1 渤海注聚油田聚合物垢樣
海上油田注聚采用地面多管分層注聚工藝[2],由于層間和層內(nèi)差異,同一注聚井的不同層段會有一定差異,有的層段以聚合物堵塞為主,有的層段以無機物堵塞為主。因此,注聚井解堵不但要解決聚合物等有機物導(dǎo)致的地層堵塞問題,還要解決各種無機物垢類引起的地層復(fù)合堵塞問題。
1.2 堵塞機理
1.2.1 聚合物在地層的吸附量超出聚驅(qū)正常吸附量,導(dǎo)致地層滲透率下降明顯
砂巖是多孔介質(zhì),成巖礦物組合具有多樣性,孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜,內(nèi)表面積很大,聚合物溶液在砂巖孔隙中流動時極易發(fā)生吸附滯留,這是導(dǎo)致地層滲透率下降的一個重要原因[3]。聚合物在巖石中的靜態(tài)吸附量大小受多種因素的影響,除了與聚合物本身類型、分子量、水解度、濃度等性質(zhì)有關(guān),還與配制聚合物溶液的水中含鹽量、離子類型等因素有關(guān),同時巖石顆粒的礦物組成、表面性質(zhì)及油藏溫度等也會影響到聚合物在巖石中的靜態(tài)吸附量。例如,綏中36-1油田儲層粘土含量高、油層厚、滲透率分布不均,配聚用水的陽離子濃度和礦化度高,造成了聚合物在地層的吸附量額外增加,這是注聚井堵塞最根本的誘因。
1) 配聚用水陽離子濃度高,導(dǎo)致吸附量增加。
目前,油田礦場采用低壓水配制聚合物母液,低壓配聚用水主要是水源井抽取的地下水,注聚過程中的高壓稀釋用水主要是各個平臺油井產(chǎn)出液經(jīng)過中心平臺分離之后的回注污水與水源井混合。例如,綏中36-1油田配聚用水中二價和多價陽離子濃度較高,其中Ca2+平均含量600 mg/L,Mg2+平均含量300 mg/L,F(xiàn)e2+平均含量0.84 mg/L,F(xiàn)e3+平均含量1.39 mg/L,F(xiàn)e2+、Fe3+平均含量均超出了油田水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)(≤0.5 mg/L)。聚合物分子中的羧鈉基解離出的鈉離子與粘土礦物中的二價離子發(fā)生離子交換[4],二價離子使聚合物分子線團結(jié)構(gòu)壓縮,導(dǎo)致聚合物的吸附量增大;同時當(dāng)存在多價金屬鹽時,吸附量將隨離子基團解離度及陽離子價態(tài)的增大而逐漸增加。因此,海上油田配聚水二價和多價陽離子濃度高,導(dǎo)致了聚合物在地層中的吸附量增加,造成地層滲透率下降。
2) 配聚用水礦化度高,導(dǎo)致吸附量增加。
隨著礦化度的增大,聚合物黏度逐漸增大,導(dǎo)致吸附量也增大[5]。例如,綏中36-1油田配聚用水礦化度高,其中低壓配聚用水礦化度在10 000 mg/L左右,高壓配聚用水礦化度在8 000 mg/L左右,過高的礦化度會導(dǎo)致吸附量增加。
3) 儲層粘土含量高,導(dǎo)致吸附量增加。
粘土礦物對聚合物的吸附起主導(dǎo)作用,聚合物在粘土礦物上的吸附量是在巖石骨架上的4~10倍。一般認(rèn)為,粘土礦物中綠泥石的吸附量最大,高達2.5 mg/g,而組成巖石骨架礦物的石英的最高吸附量僅為0.6 mg/g[5]。聚合物在巖石表面的靜態(tài)吸附一般呈單分子層,但流動時會出現(xiàn)分子鏈的相互纏繞、包容粘土顆粒運移,使?jié)B流孔道變窄,甚至堵塞孔道,降低地層的吸液能力。例如,錦州9-3油田泥質(zhì)含量平均15%,儲層粘土礦物主要為蒙脫石,平均相對含量為60.6%,其他為高嶺石和伊利石,為中等偏強水敏性儲層,注聚過程中存在粘土礦物水化膨脹以及膨脹后粘土微粒與聚合物形成的復(fù)合堵塞。
4) 油層厚度分布差異較大,儲層非均質(zhì)性嚴(yán)重,導(dǎo)致吸附量增加。
綏中36-1油田油層厚度分布差異較大,薄的不到1 m,厚的則超過20 m。對于較厚的油層,聚合物與油層接觸面積大,造成聚合物吸附的幾率也大,從而導(dǎo)致滲透率降低。另外,該油田儲層非均質(zhì)性嚴(yán)重,高滲透層與低滲透層間滲透率變化范圍270~13 000 mD,孔隙度變化范圍29%~35%,雖然選用的聚合物是專為綏中36-1所研制的,不用考慮聚合物相對分子質(zhì)量與儲層孔喉尺寸配伍問題,但是在其他同等條件下,巖心原始滲透率越低,聚合物的吸附就越多,造成滲透率下降的幅度就越大。
1.2.2 注入過程產(chǎn)生復(fù)合垢,造成地層堵塞
1) 高價金屬離子對聚合物分子的交聯(lián)。
渤海注聚油田現(xiàn)場垢樣中已檢測到大量的高價金屬離子,這些金屬離子主要來源于配聚用水(地層產(chǎn)出水和生產(chǎn)污水混合)及管線腐蝕。分析認(rèn)為,F(xiàn)e3+、Cr3+和Al3+等高價金屬離子可使注聚過程中聚合物溶液發(fā)生分子內(nèi)和分子間交聯(lián)反應(yīng),形成局部區(qū)域性網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu),流動阻力增加,在地層中表現(xiàn)為難于流動的物質(zhì)而堵塞地層孔喉。因此,在這樣的地層環(huán)境中,在聚合物溶液聚集的地方發(fā)生聚合物的交聯(lián),交聯(lián)所形成的高分子交聯(lián)體流動性差,導(dǎo)致地層滲透率降低。
2) 聚合物包裹配注水中的機械雜質(zhì)。
渤海注聚油田配聚水中固懸物含量在6.2~35.2 mg/L,配聚水固懸物中的粘土、機械雜質(zhì)、鈣鎂垢、鐵鹽垢等與聚合物溶液混合容易形成雜質(zhì)并作為膠核,聚合物包圍在膠核周圍的軟膠團似膠狀物在注入過程中會造成炮眼及近井地帶堵塞。
3) 配聚水中的SRB和水不溶物。
渤海注聚油田配聚水中SRB含量在60~25 000個/mL,而聚合物可作為SRB的碳源加速其繁殖速度。細菌生長繁殖后產(chǎn)生大量的代謝物,特別是代謝物中的黏膠與鐵離子結(jié)合后會形成一種剛性顆粒并吸附在巖石孔道表面而堵塞地層。同時,SRB中含有細胞氫化酶,在代謝過程中會產(chǎn)生含硫化合物,這些含硫化合物會對鋼材造成腐蝕而生成FeS等物質(zhì),聚合物包裹這些物質(zhì)會對地層造成堵塞。
4) 儲層膠結(jié)物的運移和水化膨脹。
綏中36-1油田儲層膠結(jié)物為泥質(zhì),當(dāng)儲層與外來流體接觸時易發(fā)生水化、膨脹、分散、脫落,特別是在與聚合物這種高黏液體接觸時更易造成粘土的脫落,聚合物包裹這些物質(zhì)會對地層造成堵塞。
5) 注聚中地層的重質(zhì)堵塞。
綏中36-1油田地層原油黏度13.3~442.2 mPa·s,含蠟量0.7%~9.4%,膠質(zhì)、瀝青質(zhì)平均含量32.3%,注聚過程中造成了儲層溫度、壓力條件的改變,導(dǎo)致析蠟及膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的沉淀,聚合物包裹這類物質(zhì)會對地層造成堵塞。
1.2.3 聚合物溶液配制和稀釋過程的影響
目前渤海油田注聚采用連續(xù)配注方式,下料、混合、溶解、研磨、熟化和注入的整個過程一直連續(xù),聚合物溶液的熟化時間縮短至40 min,這一過程中聚合物干粉的分散溶解效果以及聚合物溶液的熟化質(zhì)量會對注聚井近井地帶造成較大的影響。
1) 現(xiàn)場通過靜態(tài)混和器將聚合物母液(5 000 mg/L)與高壓水混合稀釋成低濃度聚合物溶液(1 750 mg/L)后再注入井,從靜態(tài)混合器取樣后發(fā)現(xiàn)仍存在一定程度的混合不均勻,管線內(nèi)產(chǎn)生局部濃度很高的聚合物溶液(近似膠狀物)并被直接注入地層,造成炮眼及近井地帶瘀積堵塞。
2) 水源井水和生產(chǎn)污水混注后,用高壓稀釋水去稀釋聚合物母液,但聚合物溶液中鐵離子含量增加并出現(xiàn)了超標(biāo)現(xiàn)象,聚合物分子能與Fe3+發(fā)生分子內(nèi)或分子間交聯(lián)并形成局部或區(qū)域性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),導(dǎo)致流動阻力增加,甚至堵塞地層。另外,由于溶解氧的存在,F(xiàn)e2+被氧化成Fe3+并釋放自由基,不斷攻擊高分子鏈條C-C鍵,導(dǎo)致聚合物主鏈斷裂,同時鐵離子引發(fā)聚合物分子聚集形成凝膠的成核物質(zhì)之一,使聚合物凝膠的生成速度加快,生成量增加。因此,不論是Fe2+還是Fe3+,都加劇聚合物堵塞。
通過對渤海3個注聚油田堵塞物成分和堵塞機理分析,發(fā)現(xiàn)存在以下共性:3個注聚油田的堵塞物基本都是聚合物包覆了粘土、機械雜質(zhì)、污油、無機垢、鐵腐蝕產(chǎn)物等,配聚水中二價和多價陽離子含量、細菌總數(shù)、懸浮物等超標(biāo)引發(fā)聚合物分子的交聯(lián)并加速包覆,導(dǎo)致地層滲透率下降和地層堵塞;現(xiàn)有工藝流程容易導(dǎo)致聚合物溶液熟化不充分和稀釋不均勻,管線內(nèi)產(chǎn)生局部濃度很高的近似膠狀物的聚合物溶液注入地層后極易造成堵塞。另外,與其他2個注聚油田相比,錦州9-3油田儲層具有粘土含量高的特點,屬于中等偏強水敏性儲層,注入水礦化度低于臨界礦化度,導(dǎo)致粘土礦物易水化膨脹,膨脹后的粘土微粒與聚合物形成包覆物,這是造成注聚井堵塞的主要原因之一。
根據(jù)上述注聚井堵塞物成分和堵塞機理分析,結(jié)合國內(nèi)外注聚井解堵技術(shù)的調(diào)研結(jié)果,提出以由氧化主劑、緩蝕酸和助劑構(gòu)成的復(fù)合解堵體系對渤海注聚油田堵塞物進行解堵,為此開展了復(fù)合解堵體系性能評價。
2.1 聚合物溶液氧化降解作用評價
取等量的聚合物溶液,分別加入50%氧化主劑BHJ3-E以及130%已添加有催化劑和緩蝕劑等助劑的緩釋酸BHJ3-L,混合均勻后放入54 ℃恒溫水浴中并靜置4 h,觀察并測定復(fù)合解堵體系對不同種類聚合物的解堵性能,實驗結(jié)果見表1。從表1可以看出,該復(fù)合解堵劑體系對于綏中36-1、錦州9-3和旅大10-1油田所用的3種不同聚合物都有非常好的分解降黏作用,對于不同濃度聚合物的降黏效率基本都達到了100%,聚合物結(jié)構(gòu)對其降解性能幾乎沒有影響,復(fù)合解堵劑具有較好的普遍適用性。
表1 復(fù)合解堵體系對不同濃度聚合物的氧化降解效果
2.2 現(xiàn)場垢樣溶解性能評價
對于現(xiàn)場返排取回的垢樣,采用常規(guī)的鹽酸加氟硼酸體系和復(fù)合解堵體系進行了溶解性能對比實驗,結(jié)果如圖2所示。從圖2可以看出,采用常規(guī)的鹽酸加氟硼酸體系,在60 ℃、攪拌1 h、浸泡24 h后,垢樣碳酸鹽巖沉積物和腐蝕產(chǎn)物能夠溶解,但仍殘留一些大塊膠團,無法進一步溶蝕分解,而且對有機物的溶蝕能力較差;采用復(fù)合解堵體系,同樣在60 ℃、攪拌1 h、浸泡24 h后,垢樣經(jīng)過氧化劑溶液的浸泡后,無機物和有機物均能得到溶蝕分解,層層包裹的狀態(tài)得以分散開,溶蝕效果較好。
圖2 2種解堵體系溶解現(xiàn)場垢樣效果對比
2.3 動態(tài)巖心實驗評價
實驗采用綏中36-1油田在用聚合物樣品,用自來水將其配制成2 000 mg/L的溶液,實驗溫度54 ℃,實驗巖心為人工巖心,實驗結(jié)果見表2。從表2可以看出,復(fù)合解堵體系對模擬堵塞的地層有著很好的解堵效果,4 h后巖心恢復(fù)率達95%,解堵率達90%,解堵效果非常顯著。
表2 復(fù)合解堵體系巖心驅(qū)替實驗結(jié)果
2.4 安全性能評價
1) 藥劑的安全性能。
目前在國內(nèi)陸地油田使用較多的解堵劑是二氧化氯及其復(fù)合產(chǎn)物。復(fù)合解堵體系采用的氧化主劑過氧化物雖屬于氧化物,但分解溫度較高,達到275 ℃以上才分解,同時在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定,微溶于水,不易燃,不易爆,只有在井口以下與酸液接觸后才能溶解,并分解出具有氧化活性的自由基;緩釋酸為有機多元羧酸的水溶液,同時添加有一定量表面活性劑和聚合物作為緩蝕劑和螯合劑,性質(zhì)穩(wěn)定,不易分解,無燃燒爆炸的危險。因此,復(fù)合解堵體系中氧化主劑BHJ3-E和緩釋酸BHJ3-L都屬于非易燃易爆的化學(xué)品,在一般條件下都很穩(wěn)定,在運輸、貯存、使用過程中的安全性較其他氧化劑更易控制,能有效保證施工、人員及環(huán)境的安全,滿足海洋作業(yè)的要求。
2) 注入過程中的安全性能。
解堵施工中為保證穩(wěn)定、持續(xù)釋放出解堵活性組分,設(shè)計采用雙液法進行擠注,即將氧化主劑和緩釋酸分罐配制,同時按一定比例泵入,在采油樹井口以下混合,這樣一方面可以保證地面施工的安全性,另一方面也可以保證氧化體系的活性,達到理想的解堵效果。
在注入過程中,當(dāng)氧化主劑BHJ3-E和緩釋酸BHJ3-L在地層反應(yīng)時,能夠勻速釋放活性自由基,持續(xù)攻擊聚合物上的C-C鏈而導(dǎo)致其充分降解,從而提高了氧化主劑的時效性;同時緩速酸BHJ3-L為無色無味的液體,安全穩(wěn)定,不屬于危險化學(xué)品,滿足了海上油田作業(yè)的安全環(huán)保要求。
3.1 復(fù)合解堵工藝設(shè)計
參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[6],基于上述復(fù)合解堵體系性能評價,設(shè)計了復(fù)合解堵工藝,具體包括:
1) 前置液段塞,溶蝕地層中的碳酸鹽礦物,采用常規(guī)HCl、HBF4酸液;
2) 隔離液,采用緩蝕酸,隔離前置液段塞,為氧化劑段塞準(zhǔn)備;
3) 氧化劑段塞,氧化分解堵塞物的聚合物膠團,堵塞物分散溶解開;
4) 頂替液段塞1,隔離氧化劑段塞,充分反應(yīng);
5) 除氧劑段塞,還原反應(yīng)井筒返出活性氧;
6) 關(guān)井,充分反應(yīng);
7) 后置液段塞,清洗地層,防止二次沉淀;
8) 頂替液段塞2,頂替入地層,恢復(fù)注聚。
該復(fù)合解堵工藝具有以下特點:
1) 充分結(jié)合了常規(guī)酸化針對無機物解堵、氧化主劑針對聚合物解堵的各自優(yōu)點,進行了有效結(jié)合;
2) 無機物堵塞和聚合物膠團能夠逐漸分散剝離,充分分散溶解,具備較好的效果;
3) 氧化反應(yīng)溫和,能夠勻速地釋放氧原子持續(xù)攻擊聚合物上的C-C鏈?zhǔn)蛊鋽噫溄到?,克服了氧化主劑與鹽酸反應(yīng)速度過快而導(dǎo)致聚合物降解不充分的缺點[7];
4) 緩釋酸具有良好的絡(luò)合作用,可防止鐵離子的二次沉淀和對聚合物的凝聚作用[8];
5) 過氧化物和緩釋酸采用雙液法進行擠注,氧化性在井筒和近井地帶形成,可以控制現(xiàn)場作業(yè)風(fēng)險;
6) 關(guān)井反應(yīng)過程中,井筒內(nèi)注入除氧段塞,可以防止氧氣溢出進入生產(chǎn)流程。
3.2 現(xiàn)場應(yīng)用
上述復(fù)合解堵工藝已在渤海3個注聚油田應(yīng)用25井次,視吸水指數(shù)平均提高90%,平均有效期達10個月,解堵效果顯著,現(xiàn)場實施工藝安全可靠。以綏中36-1油田A30井為例(圖3),該井Iu油組酸化施工前注入壓力9.4 MPa,注入量311.7 m3/d,配注509 m3/d,視吸水指數(shù)33.2 m3/(MPa·d);酸化后注入壓力8 MPa,注入量520.4 m3/d,視吸水指數(shù)65.1 m3/(MPa·d),此后注入壓力有所上升,注入量較為穩(wěn)定,滿足配注要求。
圖3 SZ36-1-A30井注入曲線
1) 綏中36-1、錦州9-3和旅大10-1等注聚油田堵塞物成分分析結(jié)果表明,注聚井堵塞物均是由無機物和有機物互相包裹形成的復(fù)合垢,聚合物在地層的吸附量超出聚驅(qū)正常吸附量、注入過程產(chǎn)生復(fù)合垢、聚合物溶液配制和稀釋過程的影響等因素導(dǎo)致了注聚井堵塞。
2) 室內(nèi)性能評價表明,氧化主劑、緩蝕酸和助劑構(gòu)成的復(fù)合解堵體系具有良好的聚合物氧化降解作用,能夠快速溶解堵塞物垢樣,解堵效果非常顯著,安全性能高,滿足海上油田作業(yè)的環(huán)保要求。
3) 設(shè)計的復(fù)合解堵工藝已在綏中36-1、錦州9-3和旅大10-1等3個注聚油田應(yīng)用25井次,視吸水指數(shù)平均提高90%,平均有效期達10個月,解堵效果顯著,現(xiàn)場實施工藝安全可靠,具有較好的推廣應(yīng)用價值。
[1] 曹正權(quán),冷強,張巖,等.清除聚合物堵塞的解堵劑DOC-8的研制[J].油田化學(xué),2006,23(1):77-80. Cao Zhengquan,Leng Qiang,Zhang Yan,et al.Preparation of polymer blockages remover DOC-8[J].Oilfield Chemistry,2006,23(1):77-80
[2] 張光焰,王志勇,劉延濤,等.國內(nèi)注聚井堵塞及化學(xué)解堵技術(shù)研究進展[J].油田化學(xué),2006,23(4):385-388,374. Zhang Guangyan,Wang Zhiyong,Liu Yantao,et al.Blockage creation in polymer injection wells and chemical ways of blockage removal:a review[J].Oilfield Chemistry,2006,23(4):385-388,374
[3] 周萬富,趙敏,王鑫,等.注聚井堵塞原因[J].大慶石油學(xué)院學(xué)報,2004,28(2):40-42. Zhou Wanfu,Zhao Min,Wang Xin,et al.Analysis of the polymer injection wells plugging[J].Journal of Daqing Petroleum Institute,2004,28(2):40-42
[4] 徐昆,趙立強,宋愛麗,等.渤海SZ36-1油田注聚井堵塞原因分析[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2010,12(5):35-37. Xu Kun,Zhao Liqiang,Song Aili,et al.Plugging analysis of polymer injection wells in Bohai SZ36-1 oilfield[J].Journal of Chongqing University of Science and Technology(Natural Sciences Edition),2010,12(5):35-37
[5] 劉進東.注聚井堵塞原因分析[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2011,31(4):84,92. [6] 采油采氣專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會.SY/T 6334-2013 油水井酸化設(shè)計、施工及評價規(guī)范[S].北京:石油工業(yè)出版社,2013
[7] 田乃林,牛桂玲.注聚合物井井底堵塞物解除方法的室內(nèi)研究[J].鉆采工藝,2002,25(6):86-88,96. Tian Nailin,Niu Guiling.Laboratory research on breaking down stemming in polymer flooding well[J].Drilling & Production Technology,2002,25(6):86-88,96
[8] 鄭俊德,張英志,任華,等.注聚合物井堵塞機理分析及解堵劑研究[J].石油勘探與開發(fā),2004,31(6):108-111. Zheng Junde,Zhang Yingzhi,Ren Hua,et al.Blockage mechanism and blockage reducer for polymer-injection well[J].Petroleum Exploration and Development,2004,31(6):108-111. 收稿日期:2015-10-19 改回日期:2016-04-12
(編輯:孫豐成)
Analysis on the plugging mechanism and the removal technology for polymer flooding blocks in Bohai sea
Lu Dayan1Meng Xianghai2Wu Wei1Zhou Jiyong1
(1.CNOOCEnerTech-Drilling&ProductionCo.,Ltd.,Tianjin300452,China;2.TianjinBranchofCNOOCLtd.,Tianjin300452,China)
Significant incremental production and lower water-cut has been achieved in Bohai oilfield via polymer flooding. Due to high injection pressure of some injectors, the requirements of reservoir injection allocation could not be met, and plugging removal effect was poor and/or short-lived by conventional chemical removal technology. Component analyses show that the plugging stuff in the polymer flooding blocks derives from mutual mixing and encapsulating of organic and inorganic compounds; influenced by suspended matter and oil in the water, inorganic materials and polymer interact and result in complex scale, which leads to plugging and decrease in formation permeability. Based on plugging mechanism analyses, the optimal compound plugging removal formulation and the application procedure have been worked out. The technology was applied successfully in SZ36-1, JZ9-3 and LD10-1 blocks with significant plugging removal effect, and the apparent water injectivity index was increased by an average of 90%, with the effect lasting an average of over 10 months, Therefore, the technology has good application potential.
Bohai oilfield; polymer injection well; polymer plugging; plugging mechanism; compound plugging removal technology
*中海油能源發(fā)展股份有限公司科技研發(fā)項目“注聚井復(fù)合解堵工藝技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用研究(編號:HFKJ-CJF1104)”部分研究成果。
盧大艷,男,工程師,2003年畢業(yè)于原西南石油學(xué)院石油工程系,主要從事海上油田增產(chǎn)增注措施和三次采油技術(shù)研究和現(xiàn)場應(yīng)用等工作。地址:天津市濱海新區(qū)塘沽渤海石油路688號工程技術(shù)公司增產(chǎn)作業(yè)辦公樓211室(郵編:300452)。E-mail:ludy@cnooc.com.cn。
1673-1506(2016)05-0098-06
10.11935/j.issn.1673-1506.2016.05.016
TE357.46+1
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