适用于海上A油田聚合物驱复合解堵剂的研究

张洪菁，顾津龙，崔波，丁文刚，吴广(.中海油田服务股份有限公司，天津 300459；.中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300459)

0 引言

渤海油田A区块为稠油区块，已采用聚合物驱十余年，目前部分聚合物驱受效井采出液含聚合物浓度超过250 mg/L，聚合物在近井地带及井筒富集，并与原油重质组分、无机垢缠绕包裹形成复合堵塞，影响油井产能释放[1-8]。本文针对渤海油田A区块聚合物堵塞情况，采用解堵剂浓度优选、缓蚀剂优选、重垢解堵剂性能评价等方面开展复合解堵剂的研究。

1 实验

化学药品CaCO3，分析纯，天津市百世化工有限公司；甲苯，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；膨润土，分析纯，天津光复精细化工研究所；HPAM，工业级，北京东润科石油技术股份有限公司；解聚剂PA-PB，缓蚀剂PA-CI，重垢解堵剂PA-OS，螯合解堵剂PA-NC，工业级，天津开发区跨越工贸有限公司；实验用水为二级水，N80挂片，尺寸50.00 mm×10.00 mm×3.00 mm。

2 解堵剂的优选

2.1 解堵剂浓度优选

室内采用黏度计测试表观黏度，在常温常压和剪切速率7.34 s-1下测定聚合物的表观黏度。在60 ℃条件下，分别向5个100 mL的0.2%质量浓度部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液中加入质量分数为2%、4%、6%、8%、10%的降解剂PA-PB，反应24 h，期间记录各溶液黏度变化，如图1所示。HPAM溶液初始黏度为1 385 mPa·s，随着PA-PB浓度升高，HPAM液黏度初期减小速率越快。随着反应时间的延长，HPAM溶液黏度越小，降黏率趋近于100%。这说明PA-PB对HPAM具有良好的降解效果，综合考虑，PA-PB用量确定为6%。

图1 不同浓度解聚剂对HPAM降黏效果

2.2 缓蚀剂优选

腐蚀性评价实验参照中国石油天然气行业标准SY/T 5405—2010《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》，采用挂片失量法，在静态、常压、60 ℃下，将挂片悬挂于相应的溶液中，24 h后称重，计算不同缓蚀剂的腐蚀速率。

解聚剂PA-PB在水溶液中具有一定的氧化性，缓蚀剂的加入能够有效抑制PA-PB对设备和管柱的腐蚀。实验收集了5种常用的缓蚀剂，PA-CI为实验室自制的无机盐类缓蚀剂，其余4种为市售产品。常压、60 ℃下，在质量分数6%的PA-PB溶液中分别加入质量分数为1%的缓蚀剂，测得N80挂片4 h后的腐蚀情况，如表1所示，缓蚀剂PA-CI具有良好的缓蚀性能。N80挂片在6%PA-PB+1%PA-CI中悬挂4 h，腐蚀速率为1.24 g/(m2·h)，达到了 SY/T 5405—2010 中的一级标准，可有效抑制设备和管柱的腐蚀，满足现场应用的要求。

表1 缓蚀剂优选实验

2.3 重垢解堵剂性能评价

常压、45 ℃下，将10#沥青挂片置于15 mL各有机溶剂中，反应10 min后取出晾干并称重，计算得到溶沥青速率。常压、45 ℃下，将58#蜡球置于15 mL各有机溶剂中，待完全溶解计算得到溶蜡速率。采用闭口闪点测试方法，测试各有机溶剂闪点，结果如表2所示。在所考察的溶剂中，PA-OS具有较高的溶蜡和溶沥青速率，分别为0.024 9 g/min和0.751 5 g/min，闪点为66 ℃，解堵效能和安全性能均能满足现场使用要求。

表2 重垢解堵剂优选实验

2.4 螯合解堵剂性能评价

称取2 g(精确至0.000 1)碳酸钙置于100 mL反应瓶中，向其中加入40 mL实验室自制螯合解堵剂PA-NC溶液后将反应瓶置于60 ℃水浴中反应24 h，不同浓度的PA-NC的溶蚀率如图2所示。所考察的浓度中，20%的PA-NC反应速率和溶蚀率适中，性能满足现场要求。

图2 PA-NC对碳酸钙溶蚀实验

3 复合解堵剂配方确定

在60 ℃下，将PA-PB、PA-CI、PA-NC与现场油井产出水进行了配伍性评价，实验结果如表3所示。配制的溶液静置24 h后呈透明状，溶液不分层，无沉淀，说明配伍性良好。复合解堵剂配方确定为：6%PA-PB+1%PA-CI+5%PA-OS+20%PA-NC。

表3 配伍性评价结果

4 现场应用效果评价

现场选择了A区块采用“单步法”注入复合解堵剂，浸泡井筒及近井地带，关井反应24 h，返排后正常生产试验，试验结果如表4所示。

表4 解堵剂现场应用效果分析

试验结果表明加复合解堵剂6%PA-PB+1%PA-CI+5%PAOS+20%PA-NC 60 m3，关井反应24 h后启泵生产，产油由2.86 m3/d上升至10.53 m3/d，流压由1.92 MPa上升至3.78 MPa，解堵效果明显。

5 结语

PA-PB对HPAM具有良好的降解效果，综合考虑，PA-PB用量确定为6%；N80挂片在6%PA-PB+1%PA-CI中悬挂4 h，腐蚀速率为1.24 g/(m2·h)，表明缓蚀剂PA-CI具有良好的缓蚀性能。

PA-OS具有较高的溶蜡和溶沥青速率，分别为0.024 9 g/min和0.751 5 g/min，闪点为66 ℃，解堵效能和安全性能均能满足现场使用要求；20%的PA-NC反应速率和溶蚀率适中，性能满足现场要求。

配制的溶液静置24 h后呈透明状，溶液不分层，无沉淀，说明配伍性良好，最终确定复合解堵剂配方为：6%PA-PB+1%PACI+5%PA-OS+20%PA-NC；现场应用试验产油由2.86 m3/d上升至10.53 m3/d，流压由1.92 MPa上升至3.78 MPa，结果表明复合解堵剂解堵效果明显。