清防盐技术在文72断块油井的应用引言文72断块沙三中油区属于髙压低渗 透、高矿化度挥发性油气藏,储层物性差, 地层原油密度0.5715g/cm3,地下原油粘度 0.245 MPa.s,饱和压力 43.99 MPa;原始 气油比高,冃前综合气油比为516 m3 /t; 油藏是髙压油藏,测压资料表明,原始地 层压力一般60-65 MPa,压力系数171.8 油藏地层水属于超饱和盐水,主要溶解矿 物是氟化钙,总矿化度高达300000-350000 mg/L,氯离子含量 190000-210000 mg/L, 该块目前大部分井已上返,采出程度还很 低在其开发过程中,由于地层压力的下 降、气液比的降低,加之注采井网不完善, 生产油井会产生大量的盐垢特别是间歇 停产时溶解于液体中的矿物质结晶析出, 附于油管内壁和抽油杆上,随着析出晶体 的增多,形成盐块,造成泵卡,致使抽油 井频繁停产油井作业时,油管内充满盐 晶体,抽油井固定于其中,需要倒扣、锯 杆,才能将泵起出,增加了作业维护费用, 严重时造成大修,影响了油田的正常生产统计分析:2002年以来,该类油井由 于盐卡作业11井次(其中72-423井盐卡3 次),占全年躺井(203 口井)总数的4%, 投入作业费用30.8万元,加之日常油井热 洗、掺水措施维护费用达69.96万元,比 正常油井维护多63.5%。
此外,因结盐严 重,油井平均免修期也相应缩短,导致生 产经营成本上升,效益大大降低为此, 开展油井清防盐工艺技术研究与应用具有 重要意义一、油井结盐机理及影响因素:1、盐垢成分分析2002 年 9 月对文 72-423 井、72-403 井、33-306井等20 口结盐井进行了调查 从所取盐垢样外观来看,垢样为白色晶体, 因受杂质影响,呈立方体略有圆角,溶于 水,有咸味,通过对油井的盐垢成分化学 分析表明,盐垢的主要成分为Nf,同吋含 有少量的Ca2\ Mg2\ HCO3-等离子,与 地层水成分一致,其盐垢离子分析结果见 表1表1油井盐垢成分分析外观 CL' SO? HCOj- Mg2+ Ca2+白色60% 0.4% 0.2% 0.1% 0.9% 晶体~~2、盐垢形成过程分析从油井产出水分析表明,地层水属于 超饱和盐水有关资料可知,沙河街组地 层中盐岩极为发育,存在大量的NaCL晶 体微粒,岩心中结晶盐微粒半径在1.CM.5 微米,在储层中,平均出盐孔隙半径约2.5 微米,储层小流体的流动速度是结晶盐流 沉降速度的数百倍,使得盐微粒品体顺利 通过,随流体穿过孔道携带而到达井筒, 这些高盐流体由地层进入井筒后,压力骤 然下降,温度逐渐降低,在炮眼及近井带、 井筒等部位大量结晶微粒,逐渐长大、沉 淀,造成盐堵。
3、影响油井结盐的主要因素一般来说,原油中含盐量越高,油井 结盐越严重,地层水矿化度越高进入井 筒的盐晶微粒随油气流动而不断长大,并 存在沉积和被继续携带两种趋势,液流速 度越大,则携带作用越强,沉积作用减翦 而不易结盐在牛顿流体条件下,当流体 速度大于沉降速度的1.7倍时,盐晶微粒 被油流携带着,不易结盐室内模拟地层水所做的流速试验结果 是:当流速逐渐增大时,结盐量增加,当 达到絮状流态时,结盐量随流速增大而减 少这是由于单位时间内油流带来的盐量 增多,结盐量增加,而流速增加到一定程 度后,油流所带的盐量增多,但带走的也 增多,而且液流对管壁冲刷作用增强,不 易沉积,故结盐量减少二、治理技术及效果分析通过,结盐是一个盐晶体析出、 沉积并逐渐长大形成盐块的过程盐晶析 出的条件:(1)油井的产出液体中含盐分 过高;(2)油井生产过程中液体的温度、 压力下降;(3)液体在井筒流动时,流速 变慢或停止由此,我们针对“减少盐晶 体析出、减少沉积和抑制盐块形成”这两 点,引进了抑盐剂技术进行文72块油井清 防盐的治理一)、抑盐剂清防盐机理NaCL晶体具有规则的立方晶体结构, 在晶体形成过程中,首先是Na+、CL・在晶 种上形成品核,进而大量的Na+、CL■在晶 核上进一步有规则地吸附堆积,形成立方 晶体而析出。
化学抑盐剂的机理是,在盐 水溶液中加入一定浓度的抑盐剂,抑盐剂 在溶液小分离出对Na+、CL・有选择性的正 负电荷基团,抑盐剂的正负电荷基团吸附 在CL■上,负电荷基团吸附在Na+上,当 一定量的抑盐剂分子基团吸附在NaCL晶 核或Na+、CL・周I韦I,并按一定次序排列时, 将改变NaCL晶体表面的电荷分布,破坏 NaCL品核的产生,从而抑制NaCL从溶液 中结晶析出抑盐剂的作用主要表现在两 方而:一是增大盐的溶解度,使之不易析 出结晶;二是改变盐的结晶类型,使致密 的立方晶体转变为疏松、细碎的絮状结构, 使之容易溶解和清除,随液流带走,从而 避免油井结盐或盐卡二人文72断块油井清防盐技术的应用1、 抑盐剂加入量的计算方法:抑盐剂加入量二油井产出液量X 加入抑盐剂的浓度(30〜 50mg/m3)2、 油井除盐周期的确定:根据不同油井矿化度的高低,来确定 油井除盐周期通过加抑盐剂洗井前后的 油样化验得出油井矿化度值的变化,从而 摸索出除盐周期如表2所示:矿化度值2300000mg/L>250000mg/L2200000mg/L除盐周期50kg/10d50kg/15d50kg/25d3、抑盐剂技术应用情况:(1)应用前状况:文72断块沙三中油藏开发较早,1991 年正式投入,主要开发层位沙三中7・10砂 组,由于油藏原始地层压力高,生产压差 大,产能高,平均单井产油31.9t/d,采油强 度2.61 t/d.m,但产量递减很快,月递减为 45-50%,维持自喷时间短o 1993年6月部 分油井开始上返沙三中5-6砂组,截止目 前沙三中大部分井已上返,现有油水井20 口,无注水井,日产液207t,日产irt 67t, 单井日产油4.5t,综合含水67.77%,平均 动液面827.5m,产能很低。
由于采油区管理不善,管理措施不科学,今年以来岀现躺井11井次,平均免修 期 186 天,以 72-423 > 72-403 > 33-306 三 井尤为突出(详见表3)极大地影响了油 井正常生产2)治理情况:a、调整除盐周期,优化抑盐剂加入量 由于沙三中油井油层埋藏深,采用悬 挂泵生产,尾管通常下至油层底部,以满 足洗井、掺水措施的实施需要以往釆用 的做法是加抑盐剂月洗井45方或旬掺水 30方,这就存在一定的问题隐患因为抑 盐剂的作用是增加盐的溶解度、改变盐晶 体的形状、阻止盐块形成,结晶体不易附 着在油管内壁和抽油杆上,而是相互分散, 呈粉末状如果油井产出液不能将其带走, 这些粉末状的盐晶体就会在井筒中堆积, 从而造成泵卡因此,必须根据每口油井 的尾管管脚深度、油井矿化度的情况,重 新制定管理措施详见表4所示:井平均免修期为310天;治理后,平均免 修期351天,延长41天,累计增油125吨详见表4)b2•减少作业占产,增加原油产量井 均日产量2吨,每次作业按9吨(考虑到 作业开井后1・2天的恢复时间)计算,共 挽回作业占产82吨b3•经济效益评价:单井投入抑盐剂 150kg/月,特车费用1.2万元/月,全月投入 11.8万元;增油创效:207吨/月*1500元/ 吨= 31.5万元/月;投入产出比1: 2.7o三、结论及认识:1、 沙三中油井采用加抑盐剂清防盐技术是 目前比较行之有效的手段,简便易行,可 操作性强。
2、 沙三中油井管理的重点在于:根据油井 实际生产情况的变化,及时摸索制定油井 清防盐周期和调整抑盐剂加入量井号W72-423W72-403W33-106矿化310000mg/L230000235000度mg/Lmg/L调整加抑盐剂加抑盐剂加抑盐剂前措50kg,旬洗25kg,旬洗50kg,旬掺施井 45m3:)I: 45 m3水 15 m3调整加抑盐剂加抑盐剂加抑盐剂后措50kg,旬洗50kg,旬洗50kg,月洗施井 60 m3j I: 45 m3井 45 m3b、实施效果文72断块沙三中油井应用抑盐剂技 术,优化清防盐措施9井次,占沙三中油 井总数的45%通过对结盐井治理,泵况 得到改善,油井泵效提高,产液量、产油 量增加,主要体现在以下几方面:bl•检泵周期延长治理前,沙三中油。