華152區長效清防垢技術研究與應用

    應用技術

    作者：王琨

    [摘 要]由於注入水和地層水不配伍產生沉澱，導致華152區長3油藏油井堵塞頻繁，嚴重影響油田生產。為解決這一難題，本文係統開展了防垢劑與清垢劑的研究，篩選並評價防垢劑與清垢劑的性能，優選出防垢劑與清垢劑配方。應用優選出的防垢劑與清垢劑對剖33-3井進行處理。該井措施後日產液由3.58m3上升到8.75m3，日產油由2.03t上升到4.90t；並且含水呈下降趨勢，有效期超過330天，取得了良好的礦場應用效果。

    [關鍵詞]華152區塊 防垢劑 清垢劑 油井堵塞 礦場實施

    中圖分類號：TQ172.75 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）30-0394-02

    1 隴東油田華152區結垢現狀

    華152區長3油藏平均埋深1860m，地層原始壓力13.48MPa，飽和壓力8.91MPa，平均氣測滲透率3.17×10-3μm2，平均孔隙度14.9%，平均喉道半徑0.33μm，屬典型的低滲高飽和油藏。隨著注水開發時間的延長，油井大麵積見效，結垢堵塞問題日趨凸顯，區塊每年除垢措施井由2001年的23口增加到2009年的135口，嚴重影響油井正常生產。結垢主要表現在近井地帶和井筒，結垢類型以碳酸鹽垢為主，同時還有少量鋇鍶垢。

    2 儲層及井筒結垢因素

    2.1 注入水與地層水不配伍性

    華152區地層水水型以CaCl2為主，PH值在6.0-6.5之間，離子成份如表1所示；注入水水型以Na2SO4為主，PH值在6-7之間，離子成分如表2所示。注入水與地層水配伍性較差，易產生CaSO4、BaSO4、CaCO3等垢物，附著在岩石表麵，或隨液流運移至孔喉處堵塞流動通道，造成地層堵塞損害。

    2.2 溫度

    溫度主要影響垢的溶解度[1，2]。對於碳酸鈣垢，溫度升高，碳酸鈣溶解度降低，因此高溫條件下CaCO3更易結垢，且溫度升高，Ca（HCO3）2易分解結垢。對CaSO4垢，則取決於結垢成分（石膏（CaSO4*2H2O）、半水石膏（CaSO4*1/2H2O）及無水石膏（CaSO4））。對石膏（CaSO4*2H2O），當溫度小於40℃時，其溶解度隨溫度升高而增大，大於40℃時，溶解度隨溫度升高而降低。由圖1可知，43℃以下，結垢可能為CaSO4*2H2O，超過43℃，則形成CaSO4垢，80℃以上，則易形成半水石膏（CaSO4*1/2H2O。因此，在儲層較深、溫度較高部位主要形成CaSO4垢。對BaSO4，其溶解度最小，隻有幾個mg/L，但其溶解度隨溫度升高略有增大。

    2.3 壓力

    壓力影響CaCO3成垢的根本原因在於CO2分壓，壓力降低，CO2分壓降低，易於 形成CaCO3沉積。壓力增大，CO2分壓增大，CaCO3溶解度增加，結垢可能性降低。華152區塊油井易生成碳酸鈣垢的內在原因即在於井筒內及近井地帶形成低壓漏鬥區。

    2.4 pH 值

    水中CO2含量影響pH值和CaCO3溶解度。pH值較低，CaCO3沉澱就少，反之，pH值較高，CaCO3沉澱就越多。但pH值變化對硫酸鹽型結垢影響不大。

    2.5 水中溶鹽濃度

    相同溫度條件下，加20×104mg/LNaCl到蒸餾水中，CaCO3溶解度增加1.5倍，加10×104mg/LNaCl到蒸餾水中，BaSO4溶解度增加13倍，加15×104mg/LNaCl到蒸餾水中，CaSO4溶解度增加3倍，因此，上述三種垢結垢趨勢均隨水中含鹽量減少而增大。

    3 防垢劑優選

    3.1 碳酸鈣垢防垢劑優選

    有機磷和聚合物防垢劑是目前油田廣泛使用的防垢劑，室內評價了PASP 、HPMA、 MA-AA和PAA四種防垢劑的防垢效果，結果： 質量濃度為20mg/L時，PASP和HPMA防碳酸鈣垢率大於95%， MA-AA和PAA防碳酸鈣垢率超過85%，PAA防碳酸鈣垢率大於65%。四種防垢劑中PASP最好，可在華152區使用。

    3.2 硫酸鋇垢防垢劑優選室內測定了有機磷酸防垢劑和聚合物防垢劑在低濃度下抑製硫酸鋇垢的性能，結果：大部分聚合物防垢劑具有一定抑製硫酸鋇垢效果。濃度為20mg/L時，PASP， PAA對硫酸鋇垢防垢率分別為50%和44%；而有機磷酸防垢劑中隻有EDTMP抑製硫酸鋇垢效果較好，濃度20mg/L時，防垢率可達到40%。由此可知，對華152區長3油藏，硫酸鋇垢可選用選PASP和EDTMP防垢劑。

    4 清垢劑的優選