1、可降解冲砂暂堵剂的研究与应用2009 年第 18 期内蒙古石油 4L-v-123可降解冲砂暂堵剂的研究与应用李畅(中油辽河油田公司锦州采油厂,辽宁盘锦 124010)摘要:针对稠油井多轮次吞吐后地层压力下降,油井漏失严重 ,部分井存在冲砂不返的现象,开发研制一种新型可降解中砂暂堵剂.现场应用 136 井次,有效井次 127 口,措施有效率 93.4.该型可降解冲砂暂堵剂可有效解决原暂堵剂用量大,成本高,封堵差等问题,具有封堵性能好,降解速度快,成功率高,避免油层污染等优点.关键词:稠油;冲砂;暂堵剂;降解;锦州油田锦州油田稠油油藏类型多,储层物性与结构变化大,油品性质多样,成岩作用差,胶结疏松
2、等特点1.在多轮次蒸汽吞吐中后期,油层压力急剧下降,油井漏失严重,作业冲砂时,冲砂液返不到地面,便在井内形成砂堵而影响生产2,为油井下步生产留下隐患.近年来,虽然研制开发了树脂一 cMC 暂堵冲砂液,水溶性冲砂暂堵球 L3,沥青球暂堵剂和沥青粉末暂堵剂,但其在技术上存在溶解速度低,油层污染严重,施工控制不平稳,成功率低和投产后易卡泵等缺点,为此研制开发了一种新型可降解冲砂暂堵剂.该暂堵剂将化学剂和降解剂有机结合,制成降解时间可控,粒径可调的暂堵颗粒,由此解决了原暂堵剂用量大,封堵差,成本高等缺点.现场应用取得了很好的经济和社会效益.1 可降解暂堵剂技术原理及实验1.1 技术原理可降解暂堵剂是将
3、化学剂与降解剂制成时间可控,粒径可调的暂堵颗粒,利用与之配套的负压投料装置和冲砂管柱泵入井筒,使其在油层条件下迅速膨胀,封堵采油射孑 L 井段,冲砂时将井筒内砂排到地面,而颗粒在油层条件下一定时间内可完全软化降解,避免了暂堵剂对油层污染及下泵事故的发生,并可随时根据现场需要调整暂堵剂用量,改变冲砂液浓度,施工程序简单,方便.1.2 可降解暂堵剂的组成及作用可降解暂堵剂主要由降解剂,有机膨胀体,膨胀体,增稠剂组成.在冲砂过程中,有机膨胀体,膨胀体在污水中膨胀,在增稠剂作用下,形成具有一定粘度,较大粒径的颗粒悬浮液,冲砂完毕后,膨胀体在降解剂的作用下,在一定时间内发生降解,形成较细的颗粒及絮状物,
4、随生产液流排出,不对油井后期生产造成影响.1.3 室内实验1.3.1 水化膨胀实验在具塞试管中加入暂堵剂及 5O的热污水,观察暂堵剂的膨胀情况.通过实验可以发现,该暂堵剂在加入后 4min 左右开始膨胀,膨胀后体积增大了 5倍左右.1.3.2 降解实验将水化膨胀后的暂堵剂置于 5O的恒温箱中,观察密闭试管中暂堵剂的变化,可以看出,该暂堵剂在 24h 后可完全降解,不影响后期采油.1.3.3 温度对暂堵剂的影响在暂堵剂中加入不同温度的热污水,观察暂堵剂的膨胀及降解情况.实验证明暂堵剂初始膨胀时间随配制液温度的上升而缩短,但都在采用泵车泵送入井需要的时间之内;在不同温度下,该暂堵剂在24h 后都能
5、完全降解,不影响油井的正常生产.1.3.4 配制水矿化度对暂堵剂的影响在暂堵剂中加入不同矿化度的 50U 的热污水,观察暂堵剂的膨胀性能及降解情况,可以看出,矿化度的变化对暂堵剂的膨胀性及降解的影响较小.收稿日期:2009 一 O525作者简介:李畅(1981 一), 女 ,2004 年毕业于西南石油大学应用化学专业,助理工程师,现在辽河油田锦州采油厂工艺研究所从事油田化学的研究与推广工作.124 内蒙古石油化工 2009 年第 18 期1.4 技术参数灰褐色颗粒(粒径可调,一般粒径为 25ram).水化膨胀初始时间 4min(50热水).密度为(30 )O.85 1.00g/cm.膨胀倍数为
6、 25 倍.初始降解时间 5h(50C 无氧自然降解).最终降解时间 24h(50C 无氧自然降解).适宜温度为 30120C.1.5 主要性能特点暂堵剂为非交联型,具有膨胀特性,颗粒膨胀速度快,膨胀倍数大,暂堵性能好,冲砂液漏失量小,有效率高.暂堵剂具有可降解特性,24h 内全部降解,对油井后续生产无影响.暂堵剂粒径可调,应用范围广,可适用于多种类型漏失油井的冲砂.暂堵剂为可降解型,具有安全环保性能,不会对油层造成污染.1.6 适用条件适用于各种砂岩油层的油井冲砂.不适用于套管损坏的油井冲砂.可降解暂堵剂先封堵油井孔隙后封堵炮眼,所以不适用于裂缝油层的油井冲砂.2 可降解暂堵剂单井用量设计及
7、施工工艺2.1 单井用量设计其用量可由式(1)确定Q 一 7【?(R. 一 r.)?H(1)式中:Q 为暂堵剂用量,kg;R 为暂堵半径,m;r为套管半径,m;H 为油层有效厚度,m.2.2 施工工艺探砂面.对于砂埋油层的油井冲砂至油层上界.按设计要求投入可降解暂堵剂冲砂.对未砂埋油层的油井直接投入可降解暂堵剂冲砂.冲砂过油层下界后停止加入暂堵剂,连续冲砂至人工井底,冲砂要彻底.按注汽或检泵方案进行下步施工.3 沥青粉末暂堵剂与可降解暂堵剂技术比较沥青粉末暂堵剂为油溶型,在高含水和稠油粘度较大的情况下,很难在短时间内溶解,易导致油层污染,堵塞油流通道,卡泵等现象发生;可降解暂堵剂为降解型,在油
8、层条件下,可迅速降解,避免了上述现象的发生沥青粉末暂堵剂在油层条件下主要是通过颗粒间的相互交联形成饼状,对油层进行整体封堵,所以其漏失量大,暂堵效果差,有全部漏失现象发生;可降解暂堵剂为颗粒状,在油层条件下,利用颗粒体积的迅速膨胀进行分散封堵,漏失量小,暂堵效果好.沥青粉末暂堵剂配套投料装置问题多,不易控制,暂堵剂有时加不进去,严重影响油井冲砂作业;可降解暂堵剂配套负压投料装置结构先进,可操作性强,可根据现场需要调整暂堵剂用量,改变冲砂液浓度,同时可降解暂堵剂软化性能好,也可以直接采用泵送方法.4 现场应用效果20052008 年 ,在锦州油田低压区块 136 口漏失特别严重的油井上运用可降解
9、暂堵剂进行暂堵冲砂,有效 127 井次,有效率为 93.4,取得了较好效果,将可降解暂堵剂和沥青粉末暂堵剂效果对比可以看出,采用可降解暂堵剂冲砂的油井,有效率明显提高,避免了暂堵剂造成油层堵塞,单井用量和费用均有所下降,表明所研制的可降解冲砂暂堵剂具有良好的暂堵效果和安全降解性能.5 结束语可降解暂堵剂的研制成功,有效地解决了漏失油井冲砂不返问题,与沥青粉末暂堵剂相比具有用量小,成本低,暂堵性能好,降解速度快,成功率高,施工简便等特点.现场应用表明,该可降解暂堵剂具有很好的推广应用价值.参考文献1徐立清.LH 一 1 高强度固砂剂在锦州油田的开发和应用C.第二届全国特种油气藏技术研讨会优秀论文集.沈阳:辽宁科学技术出版社,2006.E2王鸿勋,张琪等 .采油工艺原理 M.北京:石油工业出版社,1996.3高学生.水溶性冲砂暂堵球 EJ.精细石油化工进展,2006,(4).4万人溥.采油技术手册 M.北京:石油工业出版社,2000.
