环保型解堵液的优选及影响因素研究

王 勇

（中国石化胜利油田分公司采油工艺研究院，山东东营 257000）

环保型解堵液的优选及影响因素研究

王 勇

（中国石化胜利油田分公司采油工艺研究院，山东东营 257000）

针对防砂井堵塞物中含有的各种聚合物成分，为适应安全环保的需要，有效保护防砂筛管，研制了一种新型的环保型解堵液SUN-X1。通过室内实验对比了SUN-X1解堵液与其他三种解堵液的解堵性能，并对影响其活性的因素进行了研究。在现场应用中取得了良好的效果。

聚合物堵塞；环保型解堵液；现场应用

在新井投产及防砂作业前，需要把近井地带和运移到防砂充填层、筛管周围的泥饼和聚合物的裂解产物清除掉。常规的方法是采用漂白剂氧化、铵溶液溶解和用泥浆酸溶解[1,2]，这些方法都有一定的效果，但也存在许多缺点，反应生成的沉淀物阻塞空隙，污染环境等。纤维素酶类的SUN-X1解堵液是一种复合酶，包括C1酶、CX酶和β-葡萄糖苷酶三种主要组分。其中C1酶的作用是将天然纤维素水解成无定形纤维素，CX酶的作用是将无定形纤维素继续水解成纤维寡糖，β-葡萄糖苷酶的作用是将纤维寡糖水解成葡萄糖，既能解除堵塞，又不会对环境产生不利影响。

1 SUN-X1解堵性能对比优选

钻井泥浆中常用的聚合物有CMC（羧甲基纤维素），瓜尔胶，CMS（羧甲基淀粉）等，它们都能被一种或几种不同的解堵液降解。通过实验在50℃的温度下用粘度衰减法对比了SUN-X1与SUN-X2，NBD,SUN-D2的解堵性能。

1.1 实验步骤

分别取1%的羧甲基纤维素（CMC）水溶液，1%的瓜尔胶水溶液，1%的羧甲基淀粉（CMS）水溶液。加入四种不同的解堵液，50℃恒温水浴中加热，通过粘度衰减法进行解堵性能对比。

1.2 实验结果及分析

图1 CMC解堵液的优选

图2 胍尔胶的解堵液优选

由图1、图2和表1可以看出，50℃时SUN-X1对不同的聚合物都具有比其他三种解堵液更好的解堵性能。

2 SUN-X1主要影响因素研究

利用比色法[5-8]原理研究了温度，pH值，金属离子等因素对SUN-X1活性的影响

2.1 温度对SUN-X1活性的影响

图3 温度对SUN-X1活力的影响

图4 pH值对SUN-X1活力的影响

表1 CMS的解堵液优选

取一定浓度的稀释SUN-X1解堵液，在其它条件不变，观察温度对SUN-X1解堵液的影响规律。从图3中可以看出，SUN-X1的最佳反应温度为50℃左右，而在30℃较低温度下酶解堵液的活力仍有最高活力的65%左右，在80℃时，酶解堵液的活力仅有最高活力的20%左右。

2.2 pH值对SUN-X1活性的影响

改变反应的pH值，其它条件一致（温度50℃），分别测定SUN-X1的活力。从图4中可以看出，SUN-X1的最佳反应pH值为5.0左右；而pH值为3.0和8.0时，SUN-X1活力仍有最高活力的50%以上，因此，弱酸和弱碱环境对SUN-X1活力影响不大。

2.3 金属离子对SUN-X1的影响

在配制SUN-X1时，加入不同浓度的某种金属离子，测解堵液活力，对比不同金属离子浓度对SUN-X1活力的影响。实验中的 Na+、K+、Mg2+、Ca2+分别以 NaC1、KC1、MgC12、CaCl2形式添加。从图5可以看出，几种金属离子对SUN-X1活力有促进作用，其中K+和Ca2+活力促进作用最大，最高能提高其活力达6%左右。钙、镁离子对SUN-X1活力具有促进作用，说明其具有良好的抗钙、镁离子的性能。

图5 金属离子对XV1解堵液活力的影响曲线

2.4 SUN-X1热稳定性的改进

SUN-X1的热稳定上限温度为50℃，在一定程度上限制了其使用范围。底物保护法能提高其热稳定性，该方法是在SUN-X1中溶入一定量的底物是高分子聚合物，将SUN-X1包裹起来使SUN-X1活力在高温下缓慢释放，从而提高了热稳定性。

具体实验方法如下：稀释一定倍数的SUN-X1加入CMC，使之浓度为0.5%，分别测70℃、90℃下的热稳定性，实验结果（见表2和表3）。

表2 70℃下有底物保护时SUN-X1的热稳定性

表3 90℃下有底物保护时SUN-X1的热稳定性

由表2和表3可看出，底物保护法能明显改进SUN-X1的热稳定性；在有底物保护的情况下，70℃下保温4 h后SUN-X1活力仍保留40%以上，而90℃下保温4 h后SUN-X1活力仍保留20%以上。

3 现场应用

3.1 油井概况

埕南12平1井是埕东油田2010年投产的新井，投产初期液量一直不高。至2011年8月，供液不足关井，分析认为，该井存在一定的钻井聚合物泥浆污染，在生产过程中造成筛管堵塞。研究决定对该井采取水射流解堵工艺管柱协同SUN-X1解堵液共同作用，以达到解除筛管及近井聚合物泥浆污染和延长防砂有效期的目的。

3.2 实施效果

河口采油厂埕南12平1井应用旋转水射流解堵工艺＋SUN-X1解堵液解堵后，堵塞效果明显改善，解堵前日均产液量5 m3，产油量3.9 m3，解堵后日均产液量36 m3，日产油量19.2 m3，达到了设计要求。

[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，张琪.油气开采工程[M] 北京：中国石化出版社，2003.

[3] 邢德钢，等.一种新型砂岩基质酸化技术研究[J] .石油天然气学报，2006，28（4）：359-361.

[4] Coste Jean-Paul，Zaitoun A.，白宝君.法国 IFP 选择性堵水技术[J] .石油勘探与开发，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

攻关项目：中石化先导项目《防砂水平井解堵技术研究》，项目编号：YKC1003。

王勇，男（1984-），工程师,石油大学（华东）石油专业学士（2003）、石油大学（华东）油气田开发硕士（2007），现从事油气井防砂技术研究工作，邮箱:wangyong19840914@163.com.