環(huán)保型解堵液的優(yōu)選及影響因素研究

王 勇

（中國石化勝利油田分公司采油工藝研究院，山東東營 257000）

環(huán)保型解堵液的優(yōu)選及影響因素研究

王 勇

（中國石化勝利油田分公司采油工藝研究院，山東東營 257000）

針對防砂井堵塞物中含有的各種聚合物成分，為適應(yīng)安全環(huán)保的需要，有效保護(hù)防砂篩管，研制了一種新型的環(huán)保型解堵液SUN-X1。通過室內(nèi)實驗對比了SUN-X1解堵液與其他三種解堵液的解堵性能，并對影響其活性的因素進(jìn)行了研究。在現(xiàn)場應(yīng)用中取得了良好的效果。

聚合物堵塞；環(huán)保型解堵液；現(xiàn)場應(yīng)用

在新井投產(chǎn)及防砂作業(yè)前，需要把近井地帶和運移到防砂充填層、篩管周圍的泥餅和聚合物的裂解產(chǎn)物清除掉。常規(guī)的方法是采用漂白劑氧化、銨溶液溶解和用泥漿酸溶解[1,2]，這些方法都有一定的效果，但也存在許多缺點，反應(yīng)生成的沉淀物阻塞空隙，污染環(huán)境等。纖維素酶類的SUN-X1解堵液是一種復(fù)合酶，包括C1酶、CX酶和β-葡萄糖苷酶三種主要組分。其中C1酶的作用是將天然纖維素水解成無定形纖維素，CX酶的作用是將無定形纖維素繼續(xù)水解成纖維寡糖，β-葡萄糖苷酶的作用是將纖維寡糖水解成葡萄糖，既能解除堵塞，又不會對環(huán)境產(chǎn)生不利影響。

1 SUN-X1解堵性能對比優(yōu)選

鉆井泥漿中常用的聚合物有CMC（羧甲基纖維素），瓜爾膠，CMS（羧甲基淀粉）等，它們都能被一種或幾種不同的解堵液降解。通過實驗在50℃的溫度下用粘度衰減法對比了SUN-X1與SUN-X2，NBD,SUN-D2的解堵性能。

1.1 實驗步驟

分別取1%的羧甲基纖維素（CMC）水溶液，1%的瓜爾膠水溶液，1%的羧甲基淀粉（CMS）水溶液。加入四種不同的解堵液，50℃恒溫水浴中加熱，通過粘度衰減法進(jìn)行解堵性能對比。

1.2 實驗結(jié)果及分析

圖1 CMC解堵液的優(yōu)選

圖2 胍爾膠的解堵液優(yōu)選

由圖1、圖2和表1可以看出，50℃時SUN-X1對不同的聚合物都具有比其他三種解堵液更好的解堵性能。

2 SUN-X1主要影響因素研究

利用比色法[5-8]原理研究了溫度，pH值，金屬離子等因素對SUN-X1活性的影響

2.1 溫度對SUN-X1活性的影響

圖3 溫度對SUN-X1活力的影響

圖4 pH值對SUN-X1活力的影響

表1 CMS的解堵液優(yōu)選

取一定濃度的稀釋SUN-X1解堵液，在其它條件不變，觀察溫度對SUN-X1解堵液的影響規(guī)律。從圖3中可以看出，SUN-X1的最佳反應(yīng)溫度為50℃左右，而在30℃較低溫度下酶解堵液的活力仍有最高活力的65%左右，在80℃時，酶解堵液的活力僅有最高活力的20%左右。

2.2 pH值對SUN-X1活性的影響

改變反應(yīng)的pH值，其它條件一致（溫度50℃），分別測定SUN-X1的活力。從圖4中可以看出，SUN-X1的最佳反應(yīng)pH值為5.0左右；而pH值為3.0和8.0時，SUN-X1活力仍有最高活力的50%以上，因此，弱酸和弱堿環(huán)境對SUN-X1活力影響不大。

2.3 金屬離子對SUN-X1的影響

在配制SUN-X1時，加入不同濃度的某種金屬離子，測解堵液活力，對比不同金屬離子濃度對SUN-X1活力的影響。實驗中的 Na+、K+、Mg2+、Ca2+分別以 NaC1、KC1、MgC12、CaCl2形式添加。從圖5可以看出，幾種金屬離子對SUN-X1活力有促進(jìn)作用，其中K+和Ca2+活力促進(jìn)作用最大，最高能提高其活力達(dá)6%左右。鈣、鎂離子對SUN-X1活力具有促進(jìn)作用，說明其具有良好的抗鈣、鎂離子的性能。

圖5 金屬離子對XV1解堵液活力的影響曲線

2.4 SUN-X1熱穩(wěn)定性的改進(jìn)

SUN-X1的熱穩(wěn)定上限溫度為50℃，在一定程度上限制了其使用范圍。底物保護(hù)法能提高其熱穩(wěn)定性，該方法是在SUN-X1中溶入一定量的底物是高分子聚合物，將SUN-X1包裹起來使SUN-X1活力在高溫下緩慢釋放，從而提高了熱穩(wěn)定性。

具體實驗方法如下：稀釋一定倍數(shù)的SUN-X1加入CMC，使之濃度為0.5%，分別測70℃、90℃下的熱穩(wěn)定性，實驗結(jié)果（見表2和表3）。

表2 70℃下有底物保護(hù)時SUN-X1的熱穩(wěn)定性

表3 90℃下有底物保護(hù)時SUN-X1的熱穩(wěn)定性

由表2和表3可看出，底物保護(hù)法能明顯改進(jìn)SUN-X1的熱穩(wěn)定性；在有底物保護(hù)的情況下，70℃下保溫4 h后SUN-X1活力仍保留40%以上，而90℃下保溫4 h后SUN-X1活力仍保留20%以上。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

3.1 油井概況

埕南12平1井是埕東油田2010年投產(chǎn)的新井，投產(chǎn)初期液量一直不高。至2011年8月，供液不足關(guān)井，分析認(rèn)為，該井存在一定的鉆井聚合物泥漿污染，在生產(chǎn)過程中造成篩管堵塞。研究決定對該井采取水射流解堵工藝管柱協(xié)同SUN-X1解堵液共同作用，以達(dá)到解除篩管及近井聚合物泥漿污染和延長防砂有效期的目的。

3.2 實施效果

河口采油廠埕南12平1井應(yīng)用旋轉(zhuǎn)水射流解堵工藝＋SUN-X1解堵液解堵后，堵塞效果明顯改善，解堵前日均產(chǎn)液量5 m3，產(chǎn)油量3.9 m3，解堵后日均產(chǎn)液量36 m3，日產(chǎn)油量19.2 m3，達(dá)到了設(shè)計要求。

[1] StavlandA，NilssonS.Segregated flow is the governing mechanism of disproportionate permeability reduction in water and gas shutoff[z] .SPE 1510，2001.

[2] 何生厚，張琪.油氣開采工程[M] 北京：中國石化出版社，2003.

[3] 邢德鋼，等.一種新型砂巖基質(zhì)酸化技術(shù)研究[J] .石油天然氣學(xué)報，2006，28（4）：359-361.

[4] Coste Jean-Paul，Zaitoun A.，白寶君.法國 IFP 選擇性堵水技術(shù)[J] .石油勘探與開發(fā)，2000，27（5）:93-97

[5] Eoff L.，Dalrymple E.D.，Reddy B.R.，et al.Structure and Process Optimization for the Use of a Polymeric Relative Permeability ModifierinConformanceControl[R] .SPE 84951，2003.

Optimization and the influencing factors studying of environment protective plugging removing fluid

WANG Yong
（Oil Production Technology Research Institute，Shengli Oilfield Branch Company，Sinopec，Dongying Shandong 257000，China）

A new environment protective plugging removing fluid SUN-X1 is developed due to the polymer plugging and environment demanding.The properties of SUN-X1 are compared to the other three plugging removing fluid through laboratory experiment and the influencing factors are studied.Ideal implement results are obtained in field applications.

polymer plugging；environment protective plugging removing fluid；field application

TE357

A

1673-5285（2012）07-0054-03

2012－06-08

攻關(guān)項目：中石化先導(dǎo)項目《防砂水平井解堵技術(shù)研究》，項目編號：YKC1003。

王勇，男（1984-），工程師,石油大學(xué)（華東）石油專業(yè)學(xué)士（2003）、石油大學(xué)（華東）油氣田開發(fā)碩士（2007），現(xiàn)從事油氣井防砂技術(shù)研究工作，郵箱:wangyong19840914@163.com.