注水井复合解堵技术研究与应用

2020-10-19 12:50汤屏邦
石油研究 2020年2期
关键词:注水井分析

汤屏邦

摘要:对于当今社会来说,石油资源可以说是最为重要的原料,不仅是大部分运输工具的动力来源,工业上还可以使用石油进行发电,并且从石油中可以提炼出丰富的副产品服务于人们的日常生活,因此石油又被称作“黑色金子”,对于国家的经济发展来说,起到了极为重要的作用,石油资源与一个国家的工业发展以及人们的日常生活都有着密不可分的关系。基于此,本文对注水井复合解堵技术研究与应用进行了分析。

关键词:注水井;解堵技术;分析

1 物理方法

1.1振动解堵

振动解堵技术一般是利用人為在井下设置振源,从而利用振动的效果使连续的水流变为波动水流,消除地层中出现的堵塞现象。对于孔道表面的堵塞颗粒,可以利用振动的效果使其松动、脱落,也使注水压力降低,注水的周期变长。目前采用振动解堵技术时,井下双重振源振动仪常被广泛应用,这一仪器可以在垂直方向以及水平方向产生振动,并且可以使流体产生一定的压力波,从而解决堵塞问题。

1.2脉冲解堵

脉冲解堵技术是通过设备产生连续的脉冲波对地层进行冲击从而达到解堵的目的,在此过程中多利用脉冲解堵仪,对仪器不断进行充放电,激发出强力的脉冲波引起地层中流体产生振动,从而使岩石表面的具有一定黏性的物体脱落,缓解堵塞现象。此方法在岩石或孔隙非连续均匀分布的地层中也可以发挥较为明显的作用,较好地提高孔隙地连通性。

1.3高压水射流解堵

高压水射流解堵技术是通过产生高压水射流从而激发出脉冲波、高频振荡冲击波以及噪声冲击波,三种冲击波同时作用于地层,从而使堵塞物松动脱落,使原油的黏性得到大幅降低,提高原油地流动性。在此技术的应用过程中一般采用一种高压旋转射流工具,并且可以由人工控制其转速,通过应用此类技术可以产生较大的冲击压力,在使堵塞物脱落的前提下,还可以破碎地层中的岩石,从而使孔道的流通性大幅提高,最终达到解堵的目的。

1.4超声波解堵

相对于上述技术,超声波解堵技术是一种较为先进的技术,主要利用超声波的特性通过机械作用、空化作用以及热作用对油层的渗透率、原油的黏度进行改善。由于超声波是一种随着传播介质改变传播速度也改变的机械波,通过增加其传播频率,使其波长变短从而获得较大的机械能,作用效果也更加明显,此种技术有较好的应用前景,得到较为广泛的关注。

2 化学方法

2.1酸化解堵

在解决低渗透油田堵塞问题的技术中,酸化解堵技术是目前应用较为广泛的一种重要措施手段,并且通过长期的应用,已经积累了较为丰富的经验,得到了一系列较为完善的技术手段。目前根据油藏的不同的性质,可以选择多样化的酸化技术,从而达到使堵塞井增效的目的。

2.2表面活性剂解堵

相对于酸化解堵技术,表面活性剂解堵技术在应用过程中可以控制反应的时间,并且在应用过程中不会产生酸敏,可以对地层进行深度处理。将表面活性剂注入地层后,在一系列的化学反应后,通过在岩石表面的润湿作用,使岩石表面的油膜脱落,降低其黏性使其可以流动,并且可以提高储层中原油的流动性,降低其张力,便于后续的开采。

2.3氧化解堵

氧化解堵技术的应用中,常使用二氧化氯作为氧化剂,其工作原理是利用二氧化氯的氧化性,释放新生态氧使细菌分解。当pH值为5~9时,二氧化氯能发挥较强的作用,可以处理到硫化物。与其他的解堵技术相比,二氧化氯技术应用过程中主要使用的设备二氧化氯发生器占地较小,并且易于操作,运行过程较为平稳,有着较为明显的优点。

2.4缩膨解堵

缩膨解堵技术主要通过高分子聚合物的应用,使黏土的膨胀效果减轻,从而达到稳定黏土颗粒的效果,解放黏土吸附的水分子后,使黏土膨胀体积变小,达到降压增注的目的,此技术多应用于某些黏土水敏矿物含量较高的低渗透区域。

2.5热化学解堵

热化学解堵技术一般多应用于由于入井液滤失水、胶质、沥青质引起的注水井堵塞的现象,热化学解堵剂的组成部分主要分为三部分,分别为发热剂、延缓剂以及分散剂,主要工作原理是,通过化学反应产生大量的热量,通过高温高压对井筒进行有效的清洗,从而提高渗透率,减轻污染以及堵塞的现象,热化学解堵技术能对井筒油污进行强力的清洗,并使黏附的油乳化,更易于开采。

3 生物解堵

生物解堵技术是随着近些年生物技术快速发展而新兴的技术,相对于化学解堵技术,生物解堵技术对周围油藏环境的破坏较小,并且操作简单,一般所使用的菌种可以通过油藏环境中获取,并进行人工培育繁殖,可以较好地适应油藏环境,并达到解堵增注,优化原油性质地目的。

3.1生物酶解堵

生物酶解堵技术最开始由美国地一家公司研制成功,是一种新型的解堵剂,并通过在委内瑞拉等国家的广泛实际应用可知此种解堵剂的应用效果较好,具有较高的效率。生物酶解堵剂的应用安全可靠,并且受外界影响较小,在工作的过程中不会产生较多影响原油品质的杂质,不仅可以改善原油性能达到解堵的目的,还可以在油藏表面形成一层膜结构,从而对沉积现象起到预防作用,大幅降低了操作次数。

3.2微生物解堵

微生物解堵技术主要利用了微生物代谢、繁殖过程中产生的一些物质,当这些物质与原油接触时,会形成表面活性体系,从而改善岩石表面的性质,降低微孔道中的流动阻力。微生物解堵剂相对于其他的技术来说,试验成本较低,可以根据油井的特点培育不同类型的微生物,一般菌种的获得较为方便,并可以通过人工培育的方式,获得大量有效微生物,在使用过程中也易于操作,在一个油井中可以重复使用,菌种的作用周期较长,并且有较强的适应能力,不会对油层的环境造成污染。与化学解堵技术相比有较为明显的优势。

4 结束语

总之,石油资源可以为工业生产提供能源,人们的日常生活中的方方面面也会大量应用到从石油中提炼出的副产品,因此石油资源对于一个国家的发展至关重要。但我国的石油储量较低,为了保证石油的开采量,需要提高采油效率以及采油的利用率,在此前提下,油井注水开采技术得到了广泛的应用。在一些低渗透油井中,由于油藏特殊的性质,会带来一系列的问题,使油层堵塞,增加开采难度,为了解决此类问题,目前国内外主要应用三大类解堵技术,分别为物理解堵技术、化学解堵技术以及生物解堵技术,而本文分别对这三种技术进行了分析总结,为以后的石油开采提供了一定的理论依据。

参考文献:

[1]吴捷.注水井复合解堵技术在A油田的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2016,36(17):119-120.

[2]康文芳.注水井复合解堵工艺技术[J].油气田地面工程,2003(09):22.

[3]苏毅,于喜艳,李旭光,周际永,孙林.高效复合解堵体系在海上BZ油田M井的研究与应用[J].内蒙古石油化工,2017,43(05):103-105.

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