解堵解卡措施一体化及返排液免外排技术应用

张威（大庆油田有限责任公司第三采油厂）

目前弱碱三元复合驱采出端结垢严重，结垢卡泵检泵问题井逐年增多[1]（图1），油井产量也因炮眼及近井地带结垢堵塞而大幅下降。酸洗解卡、酸化解堵是保证机采井正常运行的有效手段。常规酸洗是清除井筒中的垢质，而酸化解堵是解除炮眼及近井地带的垢质堵塞，二者在配方及工艺方面存在差异性，现场一次施工只能单一解卡或解堵[2-3]。由于施工后反应残液矿化度高、酸性强并伴生FeS等颗粒，直接进入地面集输系统会导致油水分离困难、电脱水器工作异常[4]，故需用罐车收集返排残液进行专业处理，处理费用高（1.0万元/井次），并存在残液外漏污染环境的风险。为了进一步提高清垢解堵效率、降低投入、减少环保风险，研发了新型工作液及相应配套工艺，形成了弱碱三元复合驱采出井解堵、解卡、免外排一体化技术，并取得了良好的应用效果。

图1 采出井结垢情况

1 试验思路

常规解堵、解卡不能同步进行，施工时间较长，成功率不高以及返排液会对集输系统造成损坏。通过分析采出液离子组成和垢质成分，不断优化配方，研发针对性较强的工作液，优化整合施工工艺，保证处理液免外排的同时不对集输系统产生大的影响，实现解堵、解卡、免外排一体化施工。

2 药剂配方研发

有关研究表明，清垢解堵前先改变垢表面润湿性，可使工作液充分发挥功效，并可防止乳化。在井筒垢质中4.7%为地层采出液携带泥砂与水垢共同沉积而成的硅酸盐及氟硅酸盐物质，需用垢质转化剂清除。5.5%为原油及石蜡沥青与井底生成垢一起组成的复杂沉积物，需用有机垢溶剂处理[5]。经过多次室内实验，研发了解堵、解卡一体化免外排药剂，使清垢解堵效果达到最佳。

工作药剂由预处理剂、复合酸清垢解堵剂和保护剂三种配方体系组成。其各部分组成及作用见表1。

2.1 预处理剂

预处理剂具有降低界面张力、破乳速度快、洗油率高等特点，可改变垢表面润湿性，使清垢解堵剂充分发挥功效，并可防止乳化。表2为加入预处理剂（1#、2#）与未加入预处理剂（3#）的工作液界面张力性能对比情况。

表1 解堵、解卡一体化药剂主要组成

表2 界面张力数据

2.2 复合酸清垢解堵剂

复合酸清垢解堵剂具有缓速、溶垢率高（98%以上）、低腐蚀（＜1.0g/m2·h）等特点，可满足井筒、炮眼及近井地带清垢需求。溶垢效果及腐蚀速率情况见表3、表4。

表3 对三元油井垢样溶垢效果

2.3 保护剂

保护剂由pH值调节剂、络合剂及破乳剂组成，具有高效络合、长效防腐等特点。实验数据表明，加保护剂的清垢残液pH值、电导率、矿化度与正常采出液相当，不影响油水正常分离（表5）。

表5 清垢残液综合处理性能数据

3 一体化免返排施工工艺

根据所研究药剂性能特点并结合现场实际情况，研究了一种简便、安全、环保、操作性强的清垢解卡、解堵、免外排工艺。将清垢剂由油套环空泵入抽油泵和油管内，关井静止浸泡后，加入保护剂后正常生产，施工过程中不动管柱［6］，返排液不外排，施工周期短，不影响产量。现场施工情况见图2。

图2 一体化施工现场

施工步骤：

◇确认井场环境，加强井控、环保工作；

◇连接井口和地面施工管线；

◇试压15MPa，不渗不漏为合格；

◇采用泵车进行热水反洗井（套管进油管出），水温要求70～80℃，液量20m3，施工压力为0～10MPa；

◇泵车从套管闸门注入前置液20m3，接着注入15m3复合酸清垢解堵剂到井筒中，施工压力为0～10MPa；

◇关井反应4h；

◇注入保护剂20m3；

◇关井反应0.5h；

◇启动抽油机，使油井恢复正常生产；

◇拆除施工管线，井场复原。

4 现场应用

在5口井上进行了解堵、解卡一体化免外排工艺现场试验，清垢解卡成功率达100%。措施后单井平均日增液20.21m3，日增油2.51t，泵效提高16.99%，提液增油效果显著，有效期105天。5口井措施后反应残液均未外排，地面电脱水器工作正常（表6）。

表6 试验效果统计

弱碱三元复合驱采出井解堵、解卡一体化技术现场试验进行顺利，各段塞注入参数均达到设计要求，误差控制在±3%以内。5口卡泵井解卡率达100%，单井平均增液32%，提液增油效果显著。返排液不需罐车外运处理，直接进入集输系统且未对集输系统产生不良影响，真正实现了弱碱三元复合驱采出井解堵、解卡、返排液免外排处理的一体化施工。

5 经济效益及社会效益

1）弱碱三元复合驱采出井解堵、解卡一体化技术现场试验共投入费用20万元。

2）采用一体化施工作业5井次，共节约作业费38.35万元，节约返排液灌车外运处理费5万元，增油收益为435.28万元。总计创造经济效益458.63万元。

3）应用该技术取消了罐车外运工作液处理环节，减少了一线工人现场作业时连接返排管线的劳动强度，避免了罐车司机长途运输工作液发生交通事故的风险，彻底杜绝了酸液外漏造成的环境污染问题。进入集输系统的返排液未损坏电脱水装置，这在一定程度上也减轻了集输系统设备维修工人的劳动强度。

6 结论

1）弱碱三元复合驱采出井解堵、解卡一体化技术原理可行，可实现免外排、解堵、解卡施工一体化。

2）解堵、解卡一体化施工安全、环保，返排液直接进入处理系统，不污染地面环境，没有增加额外特殊施工环节，未产生安全隐患。

3）一体化试验成功率高，增液增油效果明显，可以作为日后三元复合驱常规措施推广。

4）返排液指标与采出液指标相近，对集输系统损害较小。