中原油田复合防盐技术研究

中原油田复合防盐技术研究

1地层复合防盐技术油盐开采是中元油田开发过程中的一个传统问题。2004年以来，中元油田开采盐井越来越多。由于食盐盐卡系统的频繁运行，采养管理中遇到了很大困难。采用热清水洗井虽能解决盐卡但易造成洗井污染,洗井后不同程度的出现含水上升、油井产量降低,而常规抑盐剂仅能改变无机盐的结晶形状,盐的析出量减少程度低(盐溶解增加率≥4%)。针对上述问题2005年初引进了固体抑盐器,井口连续加药装置、地层复合防盐技术,以上的几项技术都取得了较好的效果。其中复合防盐技术效果较为突出。该技术较其它技术有以下几点突破:①工艺上的突破,其它的技术只停留在对井筒的处理上;而该技术对地层进行处理并有配套的施工工艺。②防盐机理上的突破,其它技术只是对盐结晶过程进行研究,并采取相应的治理方法;而该技术不仅对盐结晶的过程进行研究,而且对盐析的机理进行研究,具有晶格变形和大大提高盐溶解度双重功效,使结盐井的结盐不存在结盐现象。③综合应用技术措施的突破:其它技术只是停留在对盐的治理方面,而该技术不仅对盐进行治理,而且可以针对油井存在的其它问题如乳化盐塞、结垢、结腊等问题,一次性进行治理,能够达到发挥油井产能的目的。2综合耐盐技术的描述与研究2.1单井地层和地面管线结盐由于结盐油井地层水的矿化度高(26-35)×104mg/l,其中主要成份是氯化钠。在油层被打开的过程中,地层中原有的平衡被破坏,在原始条件下的饱和的地层水溶液变为过饱和水溶液,就可能在地层中、近井地带及井筒内结盐,而井筒及地面管线的压力、温度变化较大,所以在井筒、地面管线内极易生成无机盐垢,并使盐的晶体颗粒变大、强度增高。2.2盐液中氯化钠结晶规律对各种地层产出水析出盐样组分进行分析后发现:氯化钠占到盐样总质量的95%以上。因此,研究氯化钠在水中的溶解、析出特点,就可以找出地层产出水结盐的特性。为此,我们对氯化钠溶液的特性进行了研究,氯化钠溶液存在着稳定区、亚稳定区和不稳定区等三个溶解区间(见图1)。稳定区是指水溶液中的氯化钠未达到饱和,氯化钠没有晶体存在。亚稳定区指水溶液中氯化钠的含量达到饱和,这时氯化钠的结晶与溶解处于动态平衡状态。外界条件的改变,可能成为过饱和溶液,但不会自发结晶,但此时将晶种放入亚稳区,就会在晶种上进行结晶,形成盐的晶体。不稳定区是指水溶液的盐饱和度超过一定范围,溶液中的氯化钠会自动发生结晶。此外,氯化钠在水中的溶解度也受到其它无机盐离子的影响,由于“离子效应”的作用,氯化钠在卤水中的溶解度比纯水中的低。氯化钠的特性可以归纳为三点,第一点,外界条件的变化可以使不饱和溶液变为饱和溶液或过饱和溶液;第二点,饱和盐溶液中晶核的存在,可以使饱和盐溶液产生结晶;第三点,溶液中其它无机盐离子的存在,可以降低氯化钠的溶解度。因此,我们把克服晶核作用、“离子效应”的影响、提高氯化钠在地层水中的溶解度作为解决地层防盐的主要技术思路。2.3防盐剂的作用在盐水溶液中加入一定浓度的防盐剂,防盐剂在溶液中离解出对Na+、Cl-有选择性吸附作用的正负电荷基团,防盐剂正电荷基团吸附在Cl-上,负电荷基团吸附在Na+上,当一定量的防盐抑制剂分子基团吸附在NaCl晶核或Na+、Cl-周围,并按一定次序排列时,将改变NaCl晶核表面的电荷分布,破坏NaCl晶核的产生,防止NaCl从溶液中结晶析出。因此,防盐剂的作用表现在两个方面:一是增大盐的溶解度,使之不易结晶析出;二是改变盐的结晶类型,由致密的立方晶体变为疏松、细碎的絮状结构,使之容易溶解、清除,被液流带走,从而避免油井结盐或盐卡。3比较了复合防盐技术和传统抗盐剂的经济指标：见表14复合防盐技术的现场处理4.1选井原则适用于所有结盐较严重的油(气)井;选井时可根据每口井的生产情况进行优选。4.2改性盐垢水井(1)起出井内原生产管柱,下施工管柱;(2)大排量活性水洗井,清理井筒内的盐垢;(3)正挤前处理液;(4)挤入复合防盐解堵剂;(5)挤入后处理液;(6)挤入顶替液;(7)关井反应24小时,下入正常生产管柱转入正常生产。5现场应用效果5.1检泵周期短该井位于卫360块,目前生产沙三中,由于结盐严重,平均检泵周期只有35天。2005年4月8日结合检泵实施复合防盐解堵措施,措施后一直正常生产至目前,检泵周期已达83天。5.1.1伟360-34井的基本数据见表25.1.25.2.13-16检泵①2005.1.20-24检泵,结盐造成泵固定凡尔漏失,本次检泵周期99天;②2005.2.13-16检泵,泵上3根油管被盐卡死,本次检泵周期20天;③2005.3.30-4.7检泵防盐,结盐造成泵漏,本次检泵周期48天;5.1.3地层防盐失效情况2005.3.30-4.7,对该井实施防盐施工,对出盐的层位卡封后,正挤前处理液10m3→正挤复合防盐剂50m3→正挤后处理液40m3。截止5月25日,该井工作参数:Ф38mm*2000.79*5*4,日产液22.8t,日产油12.3t,综合含水46%,生产稳定,免修期56天,防盐措施达到初期目的。5月26日该井活塞拉杆脱检泵作业,作业过程中没有发现明显结盐的痕迹。7月22日,该井再次检泵,未查出不出油原因,但该井在7月13日发生盐卡洗井70方洗活,在7月6日发生光杆下不去现象活动解卡,考虑7月22日作业过程中发生井涌现象,综合分析,造成躺井的原因是盐造成固定凡尔卡。由此断定该井地层防盐失效。目前,该井下固体抑盐器一套,生产正常。(措施前后生产曲线见图2)。5.2结盐严重造成关井产出该井由于结盐严重、频繁洗井且日产液量低(小于5m3),2004年10月至2005年5月因结盐严重造成关井停产。2005年6月7日实施抑盐解堵,解堵后日产液量20m3以上,日产油1t,恢复了正常生产。5.2.1y9-1井的基本数据见表35.2.2泵加深关井该井因低产、低能,从2003年10月关井,2005年3月进行泵加深(从1800m,加深到2440m),仅一天液面就抽空。2005年4月计划关井。2005.6月防盐作业时发现:生产油层被盐埋78m,钻冲至人工井底。5.2.3合防盐解堵剂压力Y9-1井于2005年6月9日16:45-22:40实施复合防盐解堵措施,挤入复合防盐解堵剂40m3,压力由5MPa缓慢上升,最高为34MPa,停泵压力为31MPa。该井2005.6.19完井,初期日产液25t,综合含水100%,目前日产液25t,日产油1.5t,且含水有进一步下降的趋势(措施前后生产曲线见图3)。5.3保压解堵,防盐解堵该井是一厂结盐最严重,由采油七区管理的一口气举井。该井于1989年6月23日新投,投产后因盐卡多次作业,1996年10月因盐堵管柱关井。2年后即1998年3月作业扶躺,反复洗井洗不通,中途完井待大修。2005年4月大修挤堵,2005年5月重炮自喷,2005年6月停喷后气举生产。鉴于该井结盐严重的实际,经摸索,将该井洗盐周期定为2天,洗盐用水在45m3左右。为减少对产量的影响,曾摸索着延长周期1-2天,也曾在不改变周期的情况下洗盐时只用15m3少量清水洗井,但结果较差,经常通井下不去,甚至出现了油套环空盐堵,造成很大风险。05年7月10日—7月19日、8月7日—8月16日两次发生盐堵油套环空情况,共经11次洗盐和长时间的关井泡盐才处理通,影响产量约57t。因洗盐影响的产量最高时可达7.1t/d,针对这种情况,2005年8月,对该井实施了复合防盐解堵技术。8月23日开井后,采取每天深通和清蜡维护措施,截止