注水井解堵新技术应用

孙俊

摘要：目前油田注水区块存在各种原因导致的欠注井有21口，日欠注量为1850方。欠注井主要是由于污染造成了近井地带堵塞，原因主要有钻井液固相颗粒侵入、修井液与地层流体不配伍产生乳化堵塞、砂岩中某些粘土矿物膨胀、细菌群落、硫化物与原油中重质组分的混合物等原因，在采用常规酸化解堵效果不理想情况下，在分析油层堵塞原因的基础上，引进解堵新技术。该解堵剂可以有效地解除高分子聚合物、细菌、硫化亚铁等造成的堵塞，从而降低注水压力，提高水井注入量。

关键词：注水井；欠注；解堵

1前言

目前锦州油田已进入开发中后期，由于前期向地层回注污水，以及某些增产、增注措施的影响，注水井井下状况变差，地层污染堵塞类型呈现复杂化、多样化，不仅存在碳酸盐垢、粘土颗粒无机物堵塞以及胶质、沥青质有机物堵塞，而且还会存在硫酸盐还原菌（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，影响区块产量。常规酸化仅能解除绝大部分无机物对地层造成的渗透性损害，但对高分子聚合物、生物细菌及其代谢产物对地层的堵塞，效果较差。在具体分析油层堵塞原因的基础上，深入研究解堵工艺技术，引进新型解堵工艺，进行现场试验，取得了显著的效果。

2地层堵塞原因分析

目前锦州油田稀油注水区块存在各种原因导致的欠注井有21口，日欠注量为1850m3，个别区块水井普遍存在欠注现象，主要由油层堵塞所致，堵塞原因复杂多样。两个区块大部分水井都直接表现为井压高，注入量达不到配注要求，因此切实有效地解堵技术是恢复地层吸水能力的关键。造成地层堵塞的原因主要有：

1）钻井液固相颗粒侵入造成的孔隙机械堵塞；

2）修井液与地层流体不配伍产生乳化堵塞；

3）砂岩中某些粘土矿物（蒙脱石膨胀性最大、伊利石/绿泥石次之、高岭石几乎不膨胀）水化（地层水、外来水）膨胀、水化分散、运移堵塞油层孔隙[2]；

4）油井注水过程中，注入水中细菌群落、硫化物与原油中重质组分的混合物会造成地层堵塞[3]；

5）压井、水力压裂、酸化、高聚物驱油和调剖堵水等措施处理过程中，进入地层的可交联、可膨胀的高聚物也容易堵塞地层

3解堵机理

新型解堵剂是一种强氧化剂，可以广泛消除聚合物、铁硫化物、微生物对井底的堵塞。

3.1解除细菌堵塞

细菌代谢作用会将Fe2（SO4）3还原为FeS和H2S，H2S使井柱设备和管线腐蚀加剧，FeS则导致地层和设备堵塞，解堵剂对细菌的细胞壁有强烈的吸附能力与穿透能力，可有效地氧化细胞壁内的酶，分解细胞质的氨基酸，导致肽键（即氨基酸键）断裂，从而杀灭地层水和注水系统中存在的硫酸盐还原菌（SRB）、腐生菌（TGB）、铁细菌（IB）、藻类，解除细菌代谢作用导致的原油与硫化物堵塞。

3.2解除高聚物堵塞

解堵剂能使高分子的聚丙烯酰胺降解，粘度大幅度降低。进入地层的纤维素、瓜胶、田菁和聚丙烯酰胺等高聚物都能被解堵剂降解成小分子，被注入水溶解而携带走，解除高聚物对井眼和近井地带的堵塞。

3.3解除垢物堵塞

细菌垢物成分主要为二硫化铁和硫化亚铁，并含有少量氯化铁，单纯用酸处理难以清除，用解堵剂与酸液复合处理，可理想地清除腐蚀垢物对井下管柱系统的堵塞。

4室内试验

岩芯流动实验的目的在于认识解堵剂对模拟堵塞物的处理效果，为在现场应用提供依据。实验显示：第一块岩芯原始渗透率为130×10-3μm2，经伤害，解堵后渗透率最后恢复到64×10-3μm2，恢复率为49%。第二块岩芯原始渗透率为314×10-3μm2，恢复后为343×10-3μm2，恢复率为109%。第一块岩芯的渗透率仅恢复49%，可能与原始渗透率低及硫化亚铁氧化分解生成的Fe3+在低pH值条件下形成氢氧化铁胶状沉淀，而对岩芯造成二次堵塞有关。第二块实验中在酸中加入胶束溶液，渗透率出现波动，这可能是岩芯润湿性变化及部分有机垢被清除的结果。第二次注入混合酸，再次激活解堵剂氧化分解的产物被冲洗出来，加之有酸化作用，岩芯渗透率得到迅速恢复。

5现场试验

先后在锦州油田试验解堵3井次，工艺成功率100%，措施有效率100%，平均单井日增注33m3，平均有效期6个月，阶段增注19585m3，对应油井增油1247t。措施井解堵前均因为注水压力高注不进，欠注极其严重，措施后基本达到配注要求，取得良好的效果。

6结论

（1）新型解堵剂可以解除高分子聚合物、细菌群落等造成的有机堵塞，对铁硫化物等造成的无机堵塞也有较好的解堵效果。

（2）在欠注水井解堵前，对堵塞类型分析研究。对油层近井地带复杂多样的污染堵塞类型，可以采用将解堵剂与酸化处理液相结合的方式，能起到显著的解堵效果。

（3）新型解堵剂工艺成本低廉，施工简单，适应性强，是水井解堵增注的新型工艺技术，在油田注水开发中，具有良好的应用前景。

参考文献：

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

[2]楊兴华. 低渗透油藏注水开发中粘土矿物的变化及作用分析[D].大庆石油学院，2008.

[3]王亚娟. 砂岩储层的伤害诊断技术与伤害解除对策研究[D].西南石油学院，2005.