压力脉冲解堵技术提高油井产能

贺雪红 雷鸣

(1．陕西省榆林市靖边县靖边采油厂，陕西 榆林 718500)(2．陕西省延安市延长县七里村采油厂，陕西 延安 717111)

技术管理

压力脉冲解堵技术提高油井产能

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(1．陕西省榆林市靖边县靖边采油厂，陕西 榆林 718500)(2．陕西省延安市延长县七里村采油厂，陕西 延安 717111)

石油一直是我国的重要能源，作为国家不可再生的战略资源，在开采使用的技术尤为重要。油田开采的主力层位是厚油层。这个层面一般使高含水层，挖掘难度较大，出油率较低。在石油开采的过程中，如何破解各地层之间的阻塞，增加油井产能，压力脉冲解堵技术的出现很好的解决了这一问题。本文针对压力脉冲解堵技术如何提高油井产能作了详细的分析，希望给作业人员一些工作启示。

压力脉冲解堵技术；油井；产能

随着现代工业的发展，石油的在工业中的需求量越来越大。如何提高石油的产能一直是众多专家和作业人员面临的技术难题。通过采用压力脉冲解堵技术，提高了其原油采收率和油层的渗透率。由于该项技术有效的保证了原油开采的质量和产量，在石油开采行业被广泛的应用。

1 压力脉冲解堵技术简介

1.1 技术原理

压力脉冲解堵技术是一种机械解堵与化学解堵进行配合使用的解堵方式。将化学解毒剂注入水泥车套管中，然后在套管和油管环空中打入高压气体。当压力到临界值的时候，压力脉冲装置瞬间释放压力，在套管和地层间压力差的作用下，套管中的流体以很高的速度冲到井底，并且形成高流速的冲击波。冲击波的传导作用使原附着物和堵塞物之间分离，随着流体流向井底，从而改变的了地层的孔隙结构，实现疏通管路的目的。

1.2 技术优势

这种技术非常适合于后期油层压裂[1]，油层结蜡，近井带堵塞等情况的产生。对于泥质含量小、渗透率小的储层，可根据不同地质条件，调整工作的化学试剂的配方，是压力脉冲解堵技术的适用范围增大。而且这种物理方式，有效的保护了钻孔，降低了对地层的伤害。

2 地层堵塞原因分析

地层伤害会造成钻井渗透率降低，进而形成地层堵塞，从而减少原油产出量降低。通常在石油开采中，地层堵塞有以下原因。

2.1 颗粒运动原因

平原地区的油田表面土有松软的砂子，下部有较厚的岩石层，因此在开采时要采用相关的机械设备打通岩石层才能进行开采。但是由于上部土层松软，在打通岩石层后，上部沙土落入岩石通道内，就会形成堵塞。

2.2 粘土运动原因

粘土矿物质在油气储层中有两种：陆源粘土矿物和自生粘土矿物。其中陆源粘土矿物构成了砂岩粒间杂质和泥质，在地层的搬运沉积中磨损、腐蚀，结构松散。自生粘土矿物在储层砂岩中生成，有良好的晶型，比较坚硬。陆源粘土矿物在地层中有以下三种存在形式：分散质点式粘土、薄膜式粘土、桥塞式粘土。分散质点式粘土存在于砂岩空隙中，不仅填补了岩石空隙降低渗透性，而且附着力很差。薄膜式粘土颗粒呈定向排列，储层渗透性差，这类粘土流入井中不会伤害储层。前两种在地层中含量较多。但是对石油开采储层影响不大，但是桥塞式粘土对储层会造成影响。桥塞式粘土在空隙中分布，分割了砂岩的原生孔隙，在空隙中形成表面积很大的束缚含水区，从而降低了岩石的储油能力。如果压力脉冲解堵技术，长期向地下层注入高压水，则桥塞式粘土会出现膨胀作用，在井壁附着，造成地层堵塞。

2.3 蜡质和沥青质原因

在原油中存在胶体状态的蜡质和沥青质[2]，由于和原油中的树脂相结合而稳定。但是开采原油过程中，树脂会逐步的分离出来，因此蜡质和沥青质会产生沉淀，对地层存在较大的破坏作用。因此蜡质和沥青质在开采过程中，会产生析出、凝结、结焦、结炭的情况。从而造成地层堵塞。在储层中出现的多为混合胶结，胶结物多为不均匀的凝块式胶结。

3 压力脉冲解堵技术提高油井产能的实例分析

3.1 工程概况

以某油田为例，在实例中分析压力脉冲解堵技术的优势。实际工程概况为：某油田稠油区经过多年开发，油层压力已经大幅度下降，胶质、沥青质沉淀析出。由于稠油粘度高，比重大，从井筒升至地面较为困难，在开采前期使用热力开采法。现在经过一段时间的开采，油层温度已经下降，井底压力下降，原油状态形成油包水乳化液，致使产量下降。前期的钻井、修井等操作，已经使油层受到了损伤，油层孔道因多种因素造成堵塞，使油井不能正常生产。

3.2 压力脉冲解堵技术应用

针对油田的情况对油井堵塞原因进行分析，不同的原因采取不同的解堵方法。如因为机械外力钻井，原油层内部引起的堵塞，使用单纯的压力脉冲进行解堵。使用化学沉淀造成堵塞引起的粘土膨胀，使用酸化液加压力脉冲解堵。胶质沥青质造成的稠化堵塞，采用降解剂加压力脉冲解堵进行。

①水力脉冲解堵

通过水力脉冲作用于井底，改变井底地层中岩石的状态结构，通过高压力下的水作用，使岩石中碎屑得到净化，从而增加地层岩石的松散程度，提高后续机械的破岩效率。现在的水力脉冲解堵使用冲击振动式，在钻头和钻铤之间加装液动冲击器。但是水力解堵在岩石作用下较易损坏，因此使用地土质及地层不宜太过坚硬。否则水力脉冲器械容易受到破坏。

②复合固体酸解堵

使用硝酸粉末液或者磺酸盐[3]降解剂导入套管，压风机压入高压气体。保证脉冲压力0.5Mpa，时间20分钟，次数6-8次。使原油地层中的粘土和沥青质与原油达到分离状态。

③压力脉冲中的压力对解堵的作用

压力波动的作用影响对地层的振动有影响。一般地，压力波动越大地层振动越强，通过有效的贴合地层固有的频率，达到压力与地层形成共振，则效果最佳。由于压力的作用，地层在产生大幅度振动时，产生局部的高温高压，同时液体和气体的混合物附近的液体出现激波，此时形成一系列的次级效应。例如，稠化物与原油的分散作用，原油的乳化作用等等。

对于机械外力造成的堵塞，使用纯气体的压力脉冲比使用纯水的压力脉冲效果更加好。脉冲压力随着开阀速度的加快而变大。当开阀前稳压较低时，在使用水进行压力脉冲，要打入0.5Mpa的气垫，才能获得较高的脉冲压力；当开阀前稳压较高时，注入气垫在水中处于非常小或者非常大才可以形成较高的脉冲压力，而中间值脉冲压力较低。因此，压力脉冲单一流体比复合流体获得的压力脉冲较低。故在使用压力脉冲解堵技术时，尽量使用复合流体。尤其是能量较低的油井，采用纯流体进行压力脉冲容易造成液柱压力过大，使油井封死。注入气垫更有助于将堵塞物排入井中，提高解堵效率。

3.3 使用前后结果对比

通过对该油田15口油井进行压力脉冲解堵，其中14口都有较大程度的疏通，解堵率达93.3%。15口井解堵前平均日液23.9吨，解堵后平均日液33.2吨。平均单井增液9.3吨单井平均液面上升70.3米，可见解堵技术实施后效果显著。由此可见，压力脉冲解堵技术能针对多种物质不同的管道堵塞进行解堵，还能结合多种不同的解堵液进行作用，使油井的工作效率大大提高。操作简单，成本低廉，减少了人工下井下管柱的操作，直接实现解堵油水井。提高了工作的效率，为原油开采节约了时间。而且可以在不同地形地貌的油田进行使用。

不论是峡谷型地质结构，渗透性低的油田，还是海岸地区，地层厚实，以碳酸盐成分为主的油田都可以使用此项技术进行解堵。但是在钻孔时要结合地形特点，采取不同的钻井方式进行作业。

4 结语

石油开采的前期工作中，地形地貌是主要的考察重点。地质的构成决定了石油开采钻井的方式。原油的开采过程中，解堵是开采的关键，通过对前期开采造成的堵塞成分进行分析，确定采取什么方式进行解堵。目前我国在压力脉冲解堵技术上进行扩展，使用不同的化学试剂与压力脉冲进行融合，使油田增加渗透率和开采率。

[1]隋悦.锦州油田解堵技术综述[J].内蒙古石油化工,2008,34(14):70-71.

[2]王宏万.压力脉冲解堵及其振荡场的数值模拟研究[D].中国石油大学(华东),2009.

[3]楚子星,张建国,候治民等.压力脉冲-化学复合解堵的研究[C].∕∕2006中国油气钻采新技术高级研讨会论文集.2006.

贺雪红(1987-)，女，汉，陕西延川，本科，助理工程师，石油工程。

雷鸣(1974-)，男，汉，陕西延长，本科，工程师，通信工程。