CO2注入井近井油層解堵辦法研究及應用

孔慶花

（中國石油吉林油田分公司油氣工程研究院 吉林松原 138000）

CO2驅水氣雙管線交替注入過程中，由于CO2具有萃取原油輕質組分的特性，使得重質組分的瀝青質析出，注水管線中停注期間產生的雜質隨注入水進入地層，黏附在近井油層析出的瀝青質表面，不可避免的造成近井地帶堵塞。目前常規(guī)的解堵方法主要為重新完井或壓裂補孔，存在作業(yè)復雜、費用昂貴、缺乏解堵針對性等問題，且因需重新起下管柱存在CO2溢出風險，因此，本文重點研究了一種不動管柱且經濟可行的近井油層解堵辦法。

1 堵塞原因分析

通過堵塞物成分判定實驗，確定了注水管線中停注期間產生的雜質隨注入水進入地層，黏附在近井油層析出的瀝青質表面是堵塞的主要原因。

對CO2驅水氣交替注入井A井、B井注水管線進行取樣，取樣時間位于注氣轉注水節(jié)點，取樣前該井處于注氣周期，注水管線已停注超過2個月，在注水前取注水管線長時間停注水樣，雜質含量較多，水質分析表明鐵離子嚴重超標、固體沉積物較多、主要為腐蝕結垢產物。

對長時間停注水樣固體沉積物XRD定性分析表明，固體沉積物中含瀝青質等有機物，去除有機物后，固體主要為腐蝕結垢產物。

2 解堵方法設計

CO2驅注氣井井筒結構如圖2所示，為了解除近井油層堵塞，設計了一種不動管柱近井油層解堵辦法——連續(xù)油管高壓旋轉噴射工藝：在連續(xù)油管噴射解堵前根據(jù)實際情況注入氮氣（不突破地層破裂壓力情況下，最大限度均勻注入地層，起高速返排作用），再通過攜帶專用高壓旋轉噴射工具串的1.5英寸連續(xù)油管，沖洗目的層解堵，然后，進行氮氣返排，實現(xiàn)解堵。該工藝從上至下工具組合為：連續(xù)油管+連接頭+高壓旋轉噴射頭。

圖1 連續(xù)油管高壓旋轉噴射工藝原理示意圖

3 解堵劑篩選評價

對多口CO2驅水氣交替注入井注水管線取樣分析，發(fā)現(xiàn)雜質主要成分基本相同以FeCO3、FeS為主，因此，可通過酸性溶解劑與瀝青質清洗劑的復配溶液進行溶解解堵。

3.1 解堵劑優(yōu)選及復配

對FF-01、HD-01、DF-20、CQ-1、CQ-2等解堵液體系進行評價篩選選，發(fā)現(xiàn)“CQ-1+CQ-2+瀝青質清洗劑”體系在90℃下的溶解解“雜質+瀝青質”混合物效果最好，溶垢率在98%以上。

3.2 緩蝕性性能評價

為了避免免解堵劑對井筒造成腐蝕，在“CQ-1+CQ-2+瀝青質清洗劑””體系中加入2%的緩蝕劑，實驗評價緩蝕率達到98.7%，可以有效避免解堵劑對井筒造成的腐蝕影響。

3.3 溶解瀝青質性能評價

在85℃，井筒附著物在水溶液中攪拌條件下不分散、外觀無變化，該物質不溶于水，含有瀝青質成分。因此，我們對多種瀝青質清洗劑進行了篩選評價，濃度6%以上時JLQX-01水溶液可將瀝青膠質逐層剝離分散為小分子懸浮于水溶液中，經處理后瀝青膠質不能再聚集凝結，現(xiàn)場清洗時可以隨著清除藥劑溶液從井筒返排出來，達到清除的目的。在復配溶劑+瀝青質清洗劑條件下對瀝青質都有很好的清洗能力。

3.4 解堵劑體系確定

通過室內實驗評價確定最佳配方：（12%）CQ-1+（5%）CQ-2+瀝青質清洗劑+緩蝕劑1#。考慮到堵塞物中有鐵的腐蝕產物，需要添加鐵穩(wěn)劑。

解堵體系：12%CQ-1+5%CQ+1%鐵穩(wěn)劑+6%瀝青質清洗劑+2%緩蝕劑。

4 礦場試驗驗證

大情字井油田CO2驅水氣交替注入井B井2014年出現(xiàn)注氣欠注、注水注不進現(xiàn)象，正常注入時油壓在12～15MPa之間，堵塞后油泵壓均為18MPa。采用常規(guī)連續(xù)油管熱洗、高壓擠注等措施后注入仍然困難，實驗分析表明堵塞物主要成分是以FeCO3、FeS、Fe2O3為主的腐蝕產物和地層析出的瀝青質沉淀，可通過酸性溶解劑+瀝青質清洗劑復配溶液進行溶解，因此，設計了“解堵液+連續(xù)油管旋轉噴射+氮氣助排”解堵工藝。從2014年9月1日開始，進行了兩輪次“解堵液+連續(xù)油管旋轉噴射+氮氣助排”解堵試驗：

（1）9月1日開始第一輪注氮氣，注氮氣壓力在21～24MPa之間，注入速度為500m3/h，累計注入氣態(tài)氮氣10000m3，注氮氣完畢后，開始用連續(xù)油管下入旋轉噴頭進行高壓噴射解堵劑解堵，初期壓力24MPa，注解堵液2小時后壓力降至19MPa，累計注解堵劑14m3。悶井14個小時后，打開放空管線返排解堵液；

（2）9月12日開始第二輪注氮氣，注氮氣壓力在21MPa左右，注入速度為500m3/h，累計注入氣態(tài)氮氣10000m3，注氮氣完畢后，開始用連續(xù)油管下入旋轉噴頭進行高壓噴射解堵劑解堵，初期壓力22MPa，注解堵液25m3后壓力降至14MPa（正常注入壓力）。悶井18個小時后，打開放空管線返排解堵液。

解堵后可以正常進行水氣注入，解堵成功，解堵后動態(tài)曲線如下圖。

圖2 解堵后動態(tài)曲線

5 結論及認識

（1）利用“解堵液+連續(xù)油管旋轉噴射+氮氣助排”方法可以有效解除CO2驅水氣交替注入井近井油層堵塞。

（2）通過對造成堵塞原因的分析，可以針對性的制定轉注水前沖洗注水管線等預防措施。

（3）“CQ-1+CQ-2+瀝青質清洗劑”的復合解堵劑可有效溶解“腐蝕產物雜質+瀝青質”混合物。

（4）利用“解堵液+連續(xù)油管旋轉噴射+氮氣助排”方法解除CO2驅水氣交替注入井近井油層堵塞不僅操作簡易且經濟可行，同時還可以推廣應用到多種井別的解堵，具有廣闊的應用前景。

［1］張從德，姜偉，劉淑萍等.連續(xù)油管噴射工藝技術的進展［J］.石油機械，2001，29(8)：66～68.

［2］李永太，范登洲，史瑋平等.稠油膠質瀝青分散解堵劑性能評價與現(xiàn)場應用［J］.西安石油人學學報(自然科學版)，2010，25(2)：51～57.

［3］黎成，王鵬軍，張延東等.安塞油田影響油井酸化解堵效果的因素分析［J］.長江大學學報(自然科學版)，2011，10(8)：44～46.

［4］陳平中，馬光陽.酸化解堵體系研究及應用現(xiàn)狀［J］.內蒙古石油化工，2006 (7). 77～79.