论文部分内容阅读
摘要：石油是影响社会经济发展的主要资源之一，随着工业发展速度的不断提升，市场对石油的需求量也在不断攀升，随着油田开采时间的越来越长，油田进入开发的中后期，注水井地层堵塞现象频发，严重影响了开采效率。
关键词：注水井;地层堵塞;解决办法
前言：在经济发展的驱动下，油田开发程度不断深入，目前多数油田已处于开发中后期，部分油田逐渐步入高含水阶段，注水开发是油田增产增收的重要手段，但由于注水井地层堵塞问题，导致注入压力较高，能耗巨大，注水困难，明显制约了油田生产效率，本文就注水井地层堵塞的原因进行分析，就解决方法进行简要阐述，以供参考。
1.注水井地层堵塞的原因
造成注水井地层堵塞的原因是多方面的，但多会对影响增注效果，不利于油田的正常生产，其主要原因有以下几个方面：
1.1化學物质造成的地层堵塞
由于钻井、压井、修井过程中的所使用含有不同化学物质的钻井液以及压井液，这些外来液体与储层岩石矿物和储层流体等不配伍，而造成地层堵塞;以及压井、水力压裂、酸化、高聚物驱油和调剖堵水等措施处理过程中，进入地层的可交联、可膨胀的高聚物也容易堵塞地层。
1.2结垢堵塞
结垢堵塞是注水过程中最常见的问题，注入水中的细菌群落、硫化物与原油中重质组分的混合物会造成地层堵塞，由于水中悬浮物质、微生物及代谢产物的存在，以及注水过程中注入水和地层水由于条件的变化都会造成结垢的可能，地层结垢生成较强有力缓慢，随着地层渗透率波动下降，注水压力会持续上升，进而吸水量逐渐下降，注入速度越快，相应的地层结垢的速度也越快。
1.3机械杂质造成的堵塞
机械杂质引起的堵塞主要发生于井壁或附近地层，杂质颗粒的大小与浓度与地层的受伤害程度成正比，机械杂质堵塞特点是油压上升快、渗透率下降快，致使短期内注水量及注水效率急剧下降;注入水的速度越大，机械杂质造成的堵塞速度就越快，即便在解堵后，如果注水水质没有得到有效改善，那么仍然会反复堵塞。另外地层砂岩中某些粘土矿物，如：蒙脱石膨胀性最大、伊利石/绿泥石次之、高岭石几乎不膨胀，以及水地层水、外来水膨胀、水化分散、运移堵塞油层孔隙等也会造成地层堵塞
1.4有机物和细菌造成的地层堵塞
注水过程中，注入水中的有机物和细菌进入地层后，只要条件适宜，就会大量繁殖并以菌络的形式存在，有机物在地层逐渐积累增多，进而堵塞地层，并且渗透率越低时，细菌的含量就越高，对地层的伤害也就越大;并且腐生菌和铁细菌还能产生粘液，这些粘液不但堵塞油层，而且为硫酸盐还原菌的生长提供了局部的厌氧环境，使之更快繁殖，而且细菌、菌络和细菌粘液造成的堵塞常规酸液是无法解除;注水井经过多年的注水，细菌和有机物造成的堵塞所占比例逐年增大，致使各种酸化措施效果变差，有效期逐渐缩短，给注水井增注带来了一定的难度。
2.注水井解堵新技术应用
2.1解堵机理
新型解堵剂是一种强氧化剂，可以广泛消除聚合物、铁硫化物、微生物对井底的堵塞。其原理是细菌代谢作用会将Fe2（SO4）3还原为FeS和H2S，H2S使井柱设备和管线腐蚀加剧，FeS则导致地层和设备堵塞，解堵剂对细菌的细胞壁有强烈的吸附能力与穿透能力，可有效地氧化细胞壁内的酶，分解细胞质的氨基酸，导致肽键断裂，从而杀灭地层水和注水系统中存在的硫酸盐还原菌、腐生菌、铁细菌、藻类，解除细菌代谢作用导致的原油与硫化物堵塞。
2.2技术特点及应用
新型解堵技术在解除垢物堵塞方面的特点和优势在于，通常细菌的结垢物成分主要有二硫化铁和硫化亚铁，同时还会含有少量的氯化铁，如果单纯的采用酸处理技术很难将其清除，通过采用解堵剂与酸液复合的方式进行处理，能够较为理想地清除腐蚀结垢物对井下管柱等系统造成的堵塞。同时，新型堵剂能使高分子的聚丙烯酰胺产生降解作用，使其的粘性与粘度大幅度的降低，并且解堵剂进入地层的纤维素、瓜胶、田菁和聚丙烯酰胺等等各类型的高聚物都能被解堵剂有效降解成小分子，并被注入水溶解而携带走，有效解除高聚合物对井眼以及近井地带的堵塞和伤害;新型解堵剂可以解除高分子聚合物、细菌群落等造成的有机堵塞，对铁硫化物等造成的无机堵塞也有较好的解堵效果，能显著提升注水效率。
2.3技术前景
当前油气生产的挑战已与过去大大不同，作业区域延伸到了更加复杂和严酷的环境中，面对新的挑战，简单的开采技术已经走到了尽头，油企纷纷将油气工业的发展寄希望于技术革命，才能解决日益复杂的油气开发需求，解堵新技术正是适应时代发展需求下有效促进油田开发的新手段之一，通过在欠注水井解堵前，对堵塞类型分析研究，针对油层近井地带复杂多样的污染堵塞类型，采用将解堵剂与酸化处理液相结合的方式，能起到显著的解堵效果，并且新型解堵剂具有工艺成本低廉、施工简单、适应性强等优点，是水井解堵增注的新型工艺技术，具有良好的应用前景。
3 结束语
作为一种战略性资源，石油开采量关乎国计民生;为了满足社会经济发展对石油用量的要求，使油田采收得到更好的开发，必须深入了解注水井地层堵塞的原因，并在此基础上对解堵和开采技术进行研究分析，通过解堵注水的可行性研究、和解堵工艺研究等多种方式，在采用常规的酸化解堵效果不理想的情况下，积极引进和应用新型的解堵技术，更好的提高油田采收率。
参考文献：
[1] 乔林胜 白海涛 马云 郭学辉 白远 陕北旦八油区注水井堵塞原因分析及治理措施《西安石油大学学报：自然科学版》2018年 第6期 60-65页
[2]乔英存 油田注水井堵塞机理与化学解堵研究《吉林大学》2016年，37（14）：36-37
关键词：注水井;地层堵塞;解决办法
前言：在经济发展的驱动下，油田开发程度不断深入，目前多数油田已处于开发中后期，部分油田逐渐步入高含水阶段，注水开发是油田增产增收的重要手段，但由于注水井地层堵塞问题，导致注入压力较高，能耗巨大，注水困难，明显制约了油田生产效率，本文就注水井地层堵塞的原因进行分析，就解决方法进行简要阐述，以供参考。
1.注水井地层堵塞的原因
造成注水井地层堵塞的原因是多方面的，但多会对影响增注效果，不利于油田的正常生产，其主要原因有以下几个方面：
1.1化學物质造成的地层堵塞
由于钻井、压井、修井过程中的所使用含有不同化学物质的钻井液以及压井液，这些外来液体与储层岩石矿物和储层流体等不配伍，而造成地层堵塞;以及压井、水力压裂、酸化、高聚物驱油和调剖堵水等措施处理过程中，进入地层的可交联、可膨胀的高聚物也容易堵塞地层。
1.2结垢堵塞
结垢堵塞是注水过程中最常见的问题，注入水中的细菌群落、硫化物与原油中重质组分的混合物会造成地层堵塞，由于水中悬浮物质、微生物及代谢产物的存在，以及注水过程中注入水和地层水由于条件的变化都会造成结垢的可能，地层结垢生成较强有力缓慢，随着地层渗透率波动下降，注水压力会持续上升，进而吸水量逐渐下降，注入速度越快，相应的地层结垢的速度也越快。
1.3机械杂质造成的堵塞
机械杂质引起的堵塞主要发生于井壁或附近地层，杂质颗粒的大小与浓度与地层的受伤害程度成正比，机械杂质堵塞特点是油压上升快、渗透率下降快，致使短期内注水量及注水效率急剧下降;注入水的速度越大，机械杂质造成的堵塞速度就越快，即便在解堵后，如果注水水质没有得到有效改善，那么仍然会反复堵塞。另外地层砂岩中某些粘土矿物，如：蒙脱石膨胀性最大、伊利石/绿泥石次之、高岭石几乎不膨胀，以及水地层水、外来水膨胀、水化分散、运移堵塞油层孔隙等也会造成地层堵塞
1.4有机物和细菌造成的地层堵塞
注水过程中，注入水中的有机物和细菌进入地层后，只要条件适宜，就会大量繁殖并以菌络的形式存在，有机物在地层逐渐积累增多，进而堵塞地层，并且渗透率越低时，细菌的含量就越高，对地层的伤害也就越大;并且腐生菌和铁细菌还能产生粘液，这些粘液不但堵塞油层，而且为硫酸盐还原菌的生长提供了局部的厌氧环境，使之更快繁殖，而且细菌、菌络和细菌粘液造成的堵塞常规酸液是无法解除;注水井经过多年的注水，细菌和有机物造成的堵塞所占比例逐年增大，致使各种酸化措施效果变差，有效期逐渐缩短，给注水井增注带来了一定的难度。
2.注水井解堵新技术应用
2.1解堵机理
新型解堵剂是一种强氧化剂，可以广泛消除聚合物、铁硫化物、微生物对井底的堵塞。其原理是细菌代谢作用会将Fe2（SO4）3还原为FeS和H2S，H2S使井柱设备和管线腐蚀加剧，FeS则导致地层和设备堵塞，解堵剂对细菌的细胞壁有强烈的吸附能力与穿透能力，可有效地氧化细胞壁内的酶，分解细胞质的氨基酸，导致肽键断裂，从而杀灭地层水和注水系统中存在的硫酸盐还原菌、腐生菌、铁细菌、藻类，解除细菌代谢作用导致的原油与硫化物堵塞。
2.2技术特点及应用
新型解堵技术在解除垢物堵塞方面的特点和优势在于，通常细菌的结垢物成分主要有二硫化铁和硫化亚铁，同时还会含有少量的氯化铁，如果单纯的采用酸处理技术很难将其清除，通过采用解堵剂与酸液复合的方式进行处理，能够较为理想地清除腐蚀结垢物对井下管柱等系统造成的堵塞。同时，新型堵剂能使高分子的聚丙烯酰胺产生降解作用，使其的粘性与粘度大幅度的降低，并且解堵剂进入地层的纤维素、瓜胶、田菁和聚丙烯酰胺等等各类型的高聚物都能被解堵剂有效降解成小分子，并被注入水溶解而携带走，有效解除高聚合物对井眼以及近井地带的堵塞和伤害;新型解堵剂可以解除高分子聚合物、细菌群落等造成的有机堵塞，对铁硫化物等造成的无机堵塞也有较好的解堵效果，能显著提升注水效率。
2.3技术前景
当前油气生产的挑战已与过去大大不同，作业区域延伸到了更加复杂和严酷的环境中，面对新的挑战，简单的开采技术已经走到了尽头，油企纷纷将油气工业的发展寄希望于技术革命，才能解决日益复杂的油气开发需求，解堵新技术正是适应时代发展需求下有效促进油田开发的新手段之一，通过在欠注水井解堵前，对堵塞类型分析研究，针对油层近井地带复杂多样的污染堵塞类型，采用将解堵剂与酸化处理液相结合的方式，能起到显著的解堵效果，并且新型解堵剂具有工艺成本低廉、施工简单、适应性强等优点，是水井解堵增注的新型工艺技术，具有良好的应用前景。
3 结束语
作为一种战略性资源，石油开采量关乎国计民生;为了满足社会经济发展对石油用量的要求，使油田采收得到更好的开发，必须深入了解注水井地层堵塞的原因，并在此基础上对解堵和开采技术进行研究分析，通过解堵注水的可行性研究、和解堵工艺研究等多种方式，在采用常规的酸化解堵效果不理想的情况下，积极引进和应用新型的解堵技术，更好的提高油田采收率。
参考文献：
[1] 乔林胜 白海涛 马云 郭学辉 白远 陕北旦八油区注水井堵塞原因分析及治理措施《西安石油大学学报：自然科学版》2018年 第6期 60-65页
[2]乔英存 油田注水井堵塞机理与化学解堵研究《吉林大学》2016年，37（14）：36-37