目前,
油田開發(fā)過(guò)程中,
低滲透油井熱洗后,由于洗井液對(duì)油層的污染,造成油井產(chǎn)量下降甚至不出液的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。造成這種現(xiàn)象的原因,首先是洗井水進(jìn)入地層,引起粘土膨脹降低地層滲透率。尤其當(dāng)我們用清水洗井,而且洗井地層粘土(檬脫石)含量高時(shí),這種矛盾更加突出;其次,洗井水水質(zhì)不合格,機(jī)械雜質(zhì)含量超標(biāo),雜質(zhì)進(jìn)入地層造成堵塞,或者洗井水和地層水不配伍,生成沉淀;再次,洗井液攜帶能力差,經(jīng)過(guò)熱洗在井壁上剝離下來(lái)的蠟、膠質(zhì)瀝青、無(wú)機(jī)鹽垢等雜質(zhì)不能被順利帶出井筒。
據(jù)介紹,目前國(guó)內(nèi)外油田使用的洗井液主要是各種磺酸鹽類表面活性劑,現(xiàn)有的常規(guī)磺酸鹽類表面活性劑經(jīng)不同油田的有一定的應(yīng)用效果,但也存在一些問(wèn)題:一方面是因?yàn)槭褂没撬猁}的潤(rùn)濕、乳化性能較差,泡沫的強(qiáng)度及其穩(wěn)定性不夠;另一方面是因?yàn)榛撬猁}的結(jié)構(gòu)組成及搭配不夠合理,如磺酸鹽結(jié)構(gòu)中的烴鏈?zhǔn)蔷型還是枝型,烴鏈的長(zhǎng)度,芳基的大小和數(shù)量以及磺酸鹽的分子量沒有達(dá)到最佳匹配;谶@種情況,以技術(shù)創(chuàng)新為手段,研制了不壓井洗井液,實(shí)現(xiàn)油井不壓井洗井,現(xiàn)場(chǎng)取得了很效的應(yīng)用效果。
不壓井洗井液的開發(fā)
我們借鑒泡沫
壓裂施工中的起泡劑的原理,結(jié)合油井熱洗的實(shí)際情況,應(yīng)用含有一定數(shù)量的硫酸基和環(huán)氧基的兼具陰離子和非離子表面活性劑雙重性質(zhì)的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉,與極少量的碳氟、硅氟表面活性劑復(fù)配得到一種起泡性能很好的洗井液。具有較強(qiáng)的乳化、潤(rùn)濕、發(fā)泡性能外,還具有優(yōu)良的抗硬水性和鈣皂分散性,是一種較為理想的高效率洗井液。其主要技術(shù)性能指標(biāo)為:外觀:淺黃色粘稠液體; 密度:25℃,1.00~1.10g/cm3;表面張力:25℃(1.0%水溶液)26.8×10-3mN/m;發(fā)泡量:≥ 25℃(1.0% 100mL)700mL;半衰期:≥120min。洗井液易溶于水,活性物含量70%時(shí)外觀為淡黃色粘稠液體(半透明),當(dāng)pH值在7時(shí)能夠很快水解,但在堿性環(huán)境下水解穩(wěn)定性好。刺激性小,10%溶液刺激指數(shù)2.3,適合現(xiàn)場(chǎng)使用,生物降解率為90%以上。
這種不壓井洗井液現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況的好壞,一是取決于洗井液的表面張力;二是取決于洗井液入井后的發(fā)泡量。對(duì)于油井本身含有伴生氣的,利用伴生氣就能滿足洗井液的發(fā)泡量;對(duì)于油井不含伴生氣的,考慮地層防膨,我們引入了銨鹽(常用的防防膨劑為KCl),銨鹽是由銨離子(NH4+)和酸根離子組成的化合物。一般為無(wú)色晶體,易溶于水,是強(qiáng)電解質(zhì)。從結(jié)構(gòu)來(lái)看,NH4+離子和Na+離子是等電子體。NH4+離子的半徑比Na+離子的大,而且接近于K+離子,一般銨鹽的性質(zhì)也類似于鉀鹽,如溶解度。銨鹽和鉀鹽是同晶型等。
對(duì)于油井不含伴生氣的,需要防膨的,在洗井時(shí)加入一定量的氯化銨,一部分氯化銨受熱分解成氨氣和氯化氫。分解產(chǎn)生的氣體起到了發(fā)泡作用,一部分氯化銨進(jìn)入地層起到防膨作用。對(duì)于不需要防膨的油井,在洗井時(shí)加入一定量的分解溫度為30℃為碳酸氫銨。
現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
現(xiàn)場(chǎng)上推薦的用量為0.5%~1.0%;在熱洗時(shí)的10~15m3水中加入洗井液作為前置即可(或者先將洗井從油套環(huán)空倒入)。然后進(jìn)行正常洗井。2007年8月,我們選擇了部分油井進(jìn)行了洗井液洗井試驗(yàn),效果明顯,有效防止了常規(guī)洗井導(dǎo)致的壓井現(xiàn)象,而且在洗井水加入洗井液后能有效提高其清洗能力,有效地剝離附著在桿、管、泵表面的蠟、垢等沉積物。
典型井例1: 晉45-9井在2007年3月17日常規(guī)洗井,洗井后產(chǎn)液量從16.8m3/d(3月8日至3月16日的平均值)下降到12.1m3/d(3月19日至3月31日的平均值)液面由1386m降至1402m,發(fā)生了明顯的壓井現(xiàn)象。8月15日用小熱洗車在向油套環(huán)空先加入200Kg洗井液后,用工區(qū)小熱洗車完成了洗井,洗井后產(chǎn)液量基本不變,液面由1384m降至1386m,對(duì)產(chǎn)油量影響減少2天,增油7.2噸。
典型井例2:晉45-316井表現(xiàn)主要表現(xiàn)為液量低,洗井前后產(chǎn)液量變化不大,動(dòng)液面在持續(xù)下降,主要原因應(yīng)該是地層能量不足,示功圖也證明這一點(diǎn)。該井用洗井液洗井的目的有兩個(gè):一是看洗井液對(duì)供液不足的油井在洗井過(guò)程中有無(wú)壓井現(xiàn)象,二是看能否對(duì)地層進(jìn)行小型解堵。2007年8月25日應(yīng)用洗井液對(duì)其進(jìn)行了洗井后,液量也繼續(xù)保持原來(lái)的水平。液面由1275m升至1266m,對(duì)產(chǎn)油量影響減少至2天,增油3.6噸。
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