预加热变频注入注水井解堵工艺体系的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及IPC国际专利分类E21C地下或地面采矿方法，尤其是空化法水井理化解堵工艺。
【背景技术】
[0002]油田开发过程中，普遍采用注水井把水注入油层，补充和保持油层压力，实现油井稳产或延迟产量递减。注水井堵塞在油田经常出现，表现为注水井压力升高，注水量降低或注不进去；对应油井的压力下降，产量降低。这些井是油田增产增注措施的主要作业对象，据统计，以疏通地层为主要目的的解堵措施，每年的工作量大于50%。随着油田开发进入中后期，这类措施的工作量呈逐年上升的趋势。
[0003]导致注水井堵塞的因素是多方面的。油田钻井、完井、修井等作业过程中入井流体漏失进入地层，致使近井带地层遭受污染；注入水中含有矿物质、有机物、机杂、细菌及代谢产物，长期注水使杂质和沉淀物在近井地层沉淀积累导致注水井堵塞；地层流体中有机重垢和无机垢复合沉积、地层微粒运移、粘土水化膨胀等，均会造成注水井附近地带堵塞。这些伤害错综复杂、相互影响，而且不断变化，致使堵塞类型复杂和堵塞程度大。在注水开发过程中，造成注水井欠注的因素主要来自三个方面:(1)储层物性；(2)外来流体，如注入水与储层岩石或流体不配伍；(3)开发生产过程中如钻井、完井、射孔、压井、转注、改造等作业措施的影响。前者是潜在因素，后者是直接诱导因素，注水井储层堵塞是造成注水井欠注的主要原因。
[0004]注水井堵塞特征主要表现为:(I)堵塞半径较大，范围较广，由于注水的特点，水井的堵塞半径较油井要大，堵塞程度也较深，所以，水井解堵措施的处理范围一般要求能达到5m以上，用液量是同样厚度油井用液量的3?5倍；(2)堵塞物中有机物含量相对较少，而铁盐、亚铁盐堵塞物普遍发育，以无机物及细菌堵塞为主。注水井堵塞造成的损害类型包括:入井流体中含有的固相侵入损害，水锁危害；地层流体、岩石-入井液不配伍造成的地层损害，包括水敏性损害、无机垢沉积、有机垢沉积、乳状液堵塞以及润湿性反转。
[0005]化学解堵是油田最常用的措施之一，是根据堵塞物的不同配以能够销蚀或破坏堵塞物存在条件的解堵液，作用于堵塞物或堵塞环境，使解堵液中的有效成分与堵塞物充分接触并发生作用并排除销蚀物质，恢复和提高近井地层的渗透能力达到增产增效的目的。
[0006]解堵作业均在井口实施，四季野外作业。解堵液注入液温度低(尤其是冬季)，大剂量、长时间注入，造成地层一段时间内温度降低，影响化学解堵效果。因为温度是化学反应程度的重要因素，通常，温度每升高10°c，化学反应速率则会升至原来的2?4倍；所以加热是提闻解堵液活化能、溶蚀醋质等有机堵塞物最直接有效的方法。活化能闻则促进化学反应进行，有利于化学解堵作业，所以本发明中加热解堵液。本着节约的原则，加热温度设定以地层原始温度为基础，兼顾解堵液反应能和有机质堵塞物的溶解温度:一是很多堵塞的形成与温度有关，如蜡析出、有机组分析出等，高于这个温度能够帮助溶解部分有机堵塞物，提高解堵液渗透能力，加快了溶蚀速度；二是提高温度改变了注水引入微生物的生活环境，在温度升高的阶段就有部分细菌被杀灭，当施工作业结束回复正常注水后，地层温度下降，又有部分细菌因温度的起伏而死亡，对因细菌造成的堵塞有解堵和防堵的作用。撬装泵是体系动力，增加变频控制装置后可以通过调节电机转速调整排量。在施工过程中，根据地下反馈情况和工艺要求变频注液，因调频产生的系统压差而产生的振动波能引起地层内固体微粒或乳化液滴振动，使其脱附或破乳聚并，从而解除地层堵塞，疏通地层渗流通道。且当能量足够时，由于空化效应产生的瞬时高温高压可使地层产生微裂隙而提高地层渗透率，加热解堵液也有利于空化效应的产生。
[0007]物理解堵多是利用振波的振动来解除地层堵塞问题。如超声波法，水力振动法，脉冲放点法，人工地震法，高能气体压裂法等，通过振动波作用于油层来破坏堵塞物与储层岩石之间的结合力，以破坏其附面层，使堵塞物产生松动，从而达到提高油层渗透率的效果。以往试用物理法解堵需要专门的设备，如可控震源地震、低频脉冲解堵、超声波解堵技术都需要配合专用设备，有的甚至需要动用井下管柱。
[0008]中国专利申请CN10306171IA公开了一种不需要拔出油管、不需要酸液就可对油井筒周围及射孔进行解堵的超声波在油井解堵中的应用，其步骤为:超声波电源通过电缆线将与油管相配合的超声波发生器放入油管中，让超声波发生器深入到与井筒上被堵塞的射孔相对应的位置，超声波发生器发出的超声波对所述井筒上被堵塞的射孔进行解堵；所述的超声波发生器包括有:激励源和与该激励源相配合、并与之相连的振动棒，该激励源包括至少三个串接在一起的全波换能单元。
[0009]中国专利申请CN202532182U动铁式油井管道电热解堵装置，应用于油田输油管道解堵。在动铁式交流电焊机的两个电源接线端子上分别连接有一条电源线；在动铁式交流电焊机的两个输出接线端子上分别连接有一条焊把线，其中一条焊把线的端部焊接在输油管道堵塞段一端外壁上；另一条焊把线的端部焊接在输油管道堵塞段另一端的外壁上。
[0010]中国专利申请CN201351469Y油井解堵增油装置，它包括油管、定子、动子、套管，油管经上接头与动子连接，动子上安装有10-20个振动片、在两个振动片之间安装有弹簧、在动子上还装有上扶正块、下扶正块，在振动片内镶有外磁块，定子上镶有与动子上的外磁块的数量相同的内磁块，在定子上还装有滑套，在滑套上装有弹簧，利用弹簧将定子支撑在套管内。
[0011]中国专利申请CN1053254C用于油井解堵的井下放电器，它主要由高压电容器、一个自击穿型气体控制开关、缓冲液体放电间隙、主液体放电间隙依次串联构成，缓冲液体放电间隙的长度尽可能小于主液体放电间隙的长度，采用缓冲垫作为缓冲结构，减缓了放电器绝缘子受到的机械冲击。
[0012]中国专利申请CN2422446Y涉及一种用于油井开采过程降粘、清防蜡、解堵的多功能油井声波解堵器，由主体及装在其内的锁环、固定架、定位筒、振动簧片、喉管和密封圈组成。
[0013]物理解堵技术的不足之处是:单纯物理法解堵，所需设备复杂、专业，使用范围窄，成本高或操作困难与不便推广应用。
【发明内容】
[0014]本发明的目的是提供一种预加热变频注入注水井解堵工艺体系，协同化学解堵工艺提高作业质量和效率。
[0015]根据水井解堵注入液量大、连续注入时间长、更有敏感低渗地层的特点，该体系选择撬装泵作为体系动力。撬装泵能够连续工作时间长、增加变频装置更准确控制泵入速度，于是，加热、变频诱发空化效益协助解堵的方法第一次被提出来。
[0016]化学解堵液为液体。一般液体中都会溶解气体，其溶解度随温度的上升而下降，随压力的增加而增加，同温条件下压力越大，溶解度越大。该体系泵后为恒温、密闭的环境，在同一温度下，气体