注水井无机垢清洗剂在渤海油田的应用

樊　虹，权宝华，张　丹，杨　凯，任　强

注水井无机垢清洗剂在渤海油田的应用

樊虹1，权宝华1，张丹2，杨凯1，任强1

（1.中海油能源发展工程技术公司，天津 300452；
2.中国石油天然气管道局天津设计院，天津 300457）

通过对SZ36-1 F19等注水井油管内垢样和泵头垢样的含水率、含油率、酸溶物含量、能谱仪（EDS）分析，确定了垢样的基本组成。在室内通过测定不同类型的酸液的溶垢效果和静态挂片腐蚀速率，选出了一种适用于清洗注水井垢样的清洗剂。通过在渤海油田辽东作业区现场应用，注水井无机垢清洗剂清洗增注效果明显，作业后平均吸水指数增加50%以上。

无机垢清洗剂；注水井；吸水指数；垢样

渤海油田注水井管柱由于SRB细菌腐蚀、清污混合注水、高浓度成垢离子进入地层后随温度升高结垢趋势加剧［1］。注水井管柱结垢容易造成管柱结垢卡死、配水器芯子堵塞、地层结垢堵塞、注水量下降等井下复杂情况，需进行定期的清洗。常规可以通过动管柱与不动管柱实现清洗，常规清洗体系为稀盐酸，稀盐酸清洗对管线的腐蚀性强，残酸浓度高，清洗中和后的残液影响流程破乳脱水。并且需要动员酸化泵与酸化罐，设备与操作费占用注水井管柱清洗的总费用比例高［2-6］。

针对渤海油田注水井垢样的特点，开发出一种溶垢速度快、作业无风险、作业后无二次沉淀的无机垢清洗液技术体系，有效解除井下管柱及近井地层无机垢堵塞，疏通油水流动通道，且无需返排，清洗后的残液注入地层，提高油水井产液量及注水量。

1　泵口垢样分析

取渤海油田注水井SZ36-1 F19井油管内垢样、LD4-2A17W井泵头垢样、JX1-1 A1W油管内垢样（见图1），①置于105℃烘箱中烘干至质量不再变化，计算垢样中的含水量；②使用索氏抽提器和沸程90～120℃的石油醚将烘干后的垢样进行抽提，计算垢样的含油率；③使用10%浓度的盐酸溶液在60℃水浴中对烘干后的垢样进行溶解，计算酸溶率。

图1　SZ36-1F19井油管内垢样/LD4-2 A17W泵口垢样/ JX1-1 A1W井油管内垢样

从表1中可以看出，三口井中垢样组分以酸的可溶物为主，且在反应过程中有臭鸡蛋味的气体产生，反应后的溶液颜色为浅绿色，垢样中含有硫化物和亚铁类无机物。

表1　垢样组成分析 %

取洗油后的JX1-1油管内垢样进行X射线衍射进行结构分析可知，垢样中（CaMg）CO3含量为95%，硅铝酸盐含量为5%；扫描电镜能谱仪进行元素分析可知，垢样中的主要元素为C、O、Ca、Fe，次要及微量元素为Si、Al、S、Cl、P、Na。取洗油后的SZ36-1 F19井垢样进行能谱仪分析，可知洗油后的垢样主要为钙镁垢和铁的硫化物。

2　清洗液室内优选

海上平台空间及承重有限、修井作业成本高、风险性难以控制。普通酸化体系（常规盐酸、土酸酸化）需要大型的酸化设备，作业比较复杂且安全性要求高；缓速酸化体系在海上平台现场配制不便，成本比普通酸化高。无机垢清洗剂选用固体有机酸、无机酸与螯合酸复配，药剂方便运输；现场可以使用泥浆池配制，可以使用泥浆泵循环清洗，不需酸化罐与酸化泵，作业无风险［7-8］。通过表2、表3可以看出，无机垢清洗剂与普通盐酸酸化体系相比，具有溶垢速度相当、添加缓蚀剂可有效控制腐蚀、作业后无二次沉淀的优点，是一种理想的注水井无机垢清洗液。

表2　无机垢清洗剂与10%浓度盐酸对洗油后的垢样的酸溶率

3　现场应用

优选了清洗液后，先后在绥中36-1油田A23、D1、J8、F15四口井进行了现场应用，取得了良好的效果（见表4），现以SZ36-1 J8井为例加以说明。

SZ36-1 J8井为注水井，2014年9月21日至23日换管柱作业，大钩最大上提至55t（大钩自重1.5t）多次活动管柱，不能提活管柱。根据正反循环验证定位密封未解封且环空注入通道被堵死。作业时试提管柱遇卡且环空注入通道堵塞，怀疑停注后放压期间，井下生成大量的无机垢及有机垢等杂质沉降堆积在定位密封以上，导致定位密封遇卡不能解封。

根据该井情况及施工要求，采用无机垢清洗剂解除近井地带无机垢堵塞，采用解堵助排液对防砂管柱及地层近井地带死油进行清洗，从而达到解卡的目的。

作业中，在泥浆池中配制无机垢清洗剂，使用泥浆泵在泵压2MPa、排量25m3/h条件下正循环无机垢清洗剂10m3，关井浸泡6h；再使用泥浆泵在泵压8MPa、排量10m3/h条件下正挤解堵助排剂13m3，关井浸泡6h。正挤地热水测试解堵效果：最低排量5m3，泵压7MPa，提高排量至12.5m3时泵压8MPa，满足本次解堵要求，继续提高排量至30m3，泵压9MPa，解堵效果良非常好。

该井作业后，注入压力8.38MPa，日注入量819.8m3/d，视吸水指数为97.8，大于作业前的视吸水指数88.6（注入压力9.25MPa，日注入量820.6m3/d）。使用无机垢清洗剂解除了近井地带无机垢堵塞，提高注水井的视吸水指数，大大提高了日注入量。

表4　无机垢清洗剂应用情况统计

4　结论与建议

渤海油田注水井注入水与地层水水型不配伍，容易结垢，垢样多为钙镁垢和铁的硫化物，垢样富集在生产管柱中，造成生产管柱堵塞或缩径，对生产管柱造成伤害。

无机垢清洗液技术体系在渤海油田绥中区块能够有效解除井下管柱及近井地层无机垢堵塞，疏通油水流动通道，提高油水井产液量及注水量。

［1］ 易飞.渤海油田注水井解堵增注技术［J］.石油钻采工艺，2004，26（5）：53-54.

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Application of Inorganic Scale Dissolver forWater Injection Wells in Bohai Oilfield

Fan Hong，Quan Bao-hua，Zhang Dan，Yang Kai，Ren Qiang

We determined the composition of dirt in pipeline and pump head by analyzing the water holdup，oil cut，content of acid-soluble and EDS.A cleaning agent was choosed to clean the dirt of water injection well by the results of different acids clean the dirt and static corrosion specimen.The cleaning agent has a good effect of infusion in LiaoDong field that the average water injectivity increased more than 50 percent.

inorganic scale dissolver；water injection wells；water injectivity index；the scale sample

TE358.5

A

1003-6490（2016）06-0032-02