柳泉油田主力区块油井防垢技术研究与应用.pdf

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柳泉油田主力区块油井防垢技术
研究与应用
韩羽 王佩 吴宝路 董旭 江淑丽
(中国石油华北油田公司第四采油厂 河北廊坊 065000)
摘要:针对柳泉油田主力区块因结垢导致油井不能正常生产的问题,通过水质分析数据、腐蚀程度结垢趋势模拟以及垢
样分析,评价现场腐蚀结垢情况,利用监测现场总铁离子、成垢离子总量,分析现场实施前后数据变化情况,评价现场实施效
果,调整治理对策,指导现场实施,有效防止油井结垢对油井生产的危害,减少维护性作业,提高油井生产效率,不断提高油
井的产能,满足油田开发的产能要求。
关键词:油井;结垢;腐蚀
1 研究背景结垢情况,利用现场数据监测,分析实矿化度、氯离子浓度较高。矿化度
柳泉油田Q42、Q46等主力区块平施前后变化情况,评价现场实施效果。在16000~26000mg/L,氯离子含量
 确定结垢类型及机理8900~15000mg/L;均含有游离CO2,含
次,%。 。由于原始地层中
成井卡、泵不起作用等异常情况,导致油根据实验数据分析,油井水质中不含铁离子,因此,铁离子浓度是油井
2+2+-
井无法正常生产,缩短油井检泵周期,增Ca、Mg、HCO3的离子浓度积均大于腐蚀程度的一个重要指标,总铁含量
加油井维护作业费用。因此,研究结垢CaCO3溶度积常数,铁离子含量较多,易较高,(表2)。
机理,研制有针对性的药剂配方、加药制生成碳酸钙垢,且存在腐蚀现象。 结垢机理分析
度,对减缓油井结垢情况具有重要意义。井垢样分析表明,该地区油井结垢分为两一方面,地层水含有大量的Ca2+、
种情况:一种是以腐蚀产物为主,另一种Mg2+,在油井生产过程中,地层能量下
2 结垢机理研究是以碳酸钙结垢为主,详见表1。降,CO2分压下降,碳酸盐的溶解度下降,
针对柳泉油田Q42、 水质分析逐步结晶析出。另一方面,油井的杆管腐
块因结垢导致油井不能正常生产的问油井腐蚀结垢状况与水质情况蚀后,表面粗糙,易于垢晶吸附成垢,同
题,通过水质分析数据、腐蚀程度结垢密切相关,通过SY/T5523—2016《油时产生Fe(OH)3、FeCO3等腐蚀产物。
趋势模拟以及垢样分析,评价现场腐蚀田水分析方法》进行实验数据分析, 结垢趋势预测
表1 垢样分析实验结果
Q42-72X井Q42-72X井Q42-53井Q46-91X井Q42-21X井Q42-21X井
结垢位置抽油杆油管内壁电热杆抽油杆(垢样有条纹)(垢样大块有孔)
酸溶时气泡较酸溶时有大量气酸溶时有大量气
定性分析酸溶时气泡较少,少,无臭鸡蛋气酸溶时气泡较少,酸溶时气泡不明泡产生,无臭鸡蛋泡产生,无臭鸡蛋
(现象)无臭鸡蛋气味,溶味,溶液呈黄绿无臭鸡蛋气味,溶显,无臭鸡蛋气气味,溶液呈浅黄气味,溶液呈浅黄
液呈黄绿色色液呈黄绿色味,溶液呈黄绿色色色
含油(%)
105℃减量(%)
550℃灼烧减量(%)
950℃灼烧减量(%)
酸不溶物(%)
Ca2+含量(%)
Mg2+含量(%)
Fe3+含量(%)
Fe2+含量(%)
50·石油知识双月刊
万方数据
2021年第4期
表2 部分油井水质分析
矿化度含量Cl-含量HCO-含量CO2-含量Mg2+含量Ca2+含量SO2-含量Na+含量CO2含量总铁含量Fe2+含量含硫含量
井号334水型pH
(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)
Q42-
Q42-
Q42-
Q42-
Q42-
应用CLFS-Ⅱ高温高压动态腐蚀破乳剂、清蜡剂配伍性良好。%,%以上,现场应
仪进行腐蚀预测发现,%以上,阻垢率用效果显著。现场应用至今,柳泉油田
件的动态情况下,%以上,满足生产需求。主力区块尚未出现因垢检泵作业井,
中-高度腐蚀。 加药方式探索同期对比减少作业8井次,减少药量
系统分析软件进行结垢预测发现,随井根据腐蚀结垢影响因素分类,,,具有良好
深增加,井筒温度增高,结垢量呈上升择配方对重点井进行防腐阻垢剂适应的经济效益。
趋势,估算井温在70℃左右,碳酸钙结性评价,效果好的油井直接进行现场
,碳酸亚铁腐蚀试验,效果不佳的油井则进行配方及加4 结论
,结垢程度严重。混药方式的改进,流程详见图1。通过分腐蚀结垢治理是一门集基础实验
合液未存在明显高于单一液体的碳酸析中期加药效果不佳的原因,发现一方评价、药剂配方优选及现场应用管理为
钙结垢情况,说明泉一站综合产出液与面室内验证结果显示药剂性能良好,另一体的综合性学科,本项目通过对柳泉
Q42-53井产出液配伍。一方面采油树套管与油管通过单流阀连油田主力区块油井防腐防垢技术的研究
通,导致加药效果不佳。加药后铁离子及现场应用,取得了如下结论及认识。
3 防垢技术现场应用及效果平均浓度均显著降低,平均下降率达到油井腐蚀结垢相辅相成,针对油井腐蚀
 %,现场实施后滴定钙镁离子的平均和结垢并存现象,在化学防腐的同时,还
针对以腐蚀为主,%,说明药剂效果良好。要兼顾结垢问题。通过研究明确了柳泉
结垢的油井,筛选既有缓蚀效果又有阻
垢效果的缓蚀阻垢剂HZ-3、HZ-4、HZ-5、
HZ-6。针对以碳酸钙结垢为主的油井,筛
选以阻垢为主的药剂HZ-7、HZ-8。
 药剂筛选
以Q42-15x、Q42-53x采出水实验,进
图1现场加药流程
行缓蚀阻垢剂HZ-3、HZ-4、HZ-5、HZ-6的
筛选。根据实验,HZ-6药剂效果最好, 应用效果油田主力区块的腐蚀结垢机理,形成了
缓蚀率均大于73%,阻垢率均大于90%。依据单井腐蚀结垢分析研究确定一套有区块适应性的腐蚀结垢治理模
综合缓蚀效果、阻垢效果评价,最终选配方,在此基础上对柳泉油田主力区式,具有良好的经济效益。下步将持续
择HZ-6药剂加入以腐蚀为主的油井。块23口井的加药方案进行设计及现场开展效果监测,保证现场实施效果。
以Q42-21x采出水实验,进行缓蚀阻垢剂应用。考虑到加药的实际损耗及油井
HZ-7、HZ-8的筛选。根据实验,HZ-7效果的产量,正常加药浓度为120~200mg/参考文献
更好,可用于碳酸钙结垢为主的油井。L,首次加药浓度为正常加药浓度的2[1]
 与现场应用的破乳剂、清蜡倍左右。通过多轮次的现场实施效果试研究[D].黑龙江:东北石油大学,2011.
剂进行配伍性评价监测,加药后铁离子浓度显著降低,平[2]
根据缓蚀率、阻垢率的实验监测均下降率,%以上,防垢除垢工艺研究[D].天津:天津工
进行药剂优选,确定其与现场使用的钙镁滴定体积则有所增加,平均上升了业大学,2007.
2021年第4期·51
万方数据