专利名称：油水井解堵方法及油水井解堵系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及油水井解堵方法及油水井解堵系统，所述油水井为油田的采油井或者 注水井。
背景技术：
油田的井底周围沉淀着固态烃类物质和机械杂质，如沙子、泥土、石膏、腐蚀产物、 硫化铁和结晶盐，还有浙青、树脂、焦油和蜡等物质。它们具有憎水和堵塞地层特性。为了解 堵使用的方法有1、定期清洗套管(洗井)在地层压力足够情况下，将井内液体抽出，将悬 浮状颗粒物排出。2、内爆法从井口下一个容器，将施工的射孔井段封住，建立一个负压区， 用冲击方式可将机械碎屑和浙青、蜡等从较深的孔隙与裂缝中排出，不足之处是，每次施工 必须在施工井段下放专用工具，而且作业后有效期短。3、酸化处理对碳酸盐岩储层效果较 好，但排酸易污染环境。以上的方法都有一定局限性。发明内容
本发明的目的是提供一种能够克服上述缺陷的油水井解堵方法及用于实施该方 法的油水井解堵系统。
所述油水井为油田的采油井或注水井，本发明提供的油水井解堵方法包括以下步 骤在井口安装主控阀和注液阀，制造正负压进行解堵，所述制造正负压进行解堵的方法 为打开所述注液阀，向井内加压注液，然后关闭所述注液阀，打开所述主控阀，释放井内压 力，同时使井内液体排出井外。
安装主控阀后，通过控制主控阀开关来控制冲击波的频率和强度，并使地层内堵 塞物质随液体排出，通过排污管线将污物排入污水罐从而达到解堵的目的。
可以循环重复所述制造正负压进行解堵的方法。
所述井内具有井筒和油管-套管环形空间时，可以将所述主控阀连通所述井筒， 将所述注液阀连通所述油管-套管环形空间。
循环重复所述制造正负压进行解堵的方法时，每个循环中，关闭所述主控阀所用 的时间是打开所述主控阀所用的时间的2 5倍。
向井内加压注液所注入的液体可以为水或酸溶液。
本发明提供的油水井解堵系统包括主控阀、注液阀、气泵和控制箱，所述主控阀和 气泵都通过控制信号线与所述控制箱连接，所述控制箱用于控制所述主控阀并用于控制所 述气泵的启停，所述气泵通过管线与所述主控阀连通。
所述气泵与所述注液阀之间的管线上设置有储气罐，所述气泵还连接有电机。
所述油水井解堵系统还可以包括储运污水用的水罐车，所述水罐车通过排污管线 与所述主控阀相连。
本发明提供的油水井解堵方法和利用本发明提供的油水井解堵系统进行解堵的 方法，利用循加压注液和释放压力排出液体，形成正负压脉冲，使堵塞物随着排出的液体而排出井外。这种解堵方法便于操作，简单有效，相对于化学方法减少了环境污染。
图1利用本发明的油水井解堵方法进行解堵时形成的液压冲击波的波形图2为本发明的油水井解堵系统的工作状态示意图3-1 图3-4表示了利用本发明的油水井解堵方法依次经历的四个阶段的压力 作用方向示意图。
1-水罐车，2-排污管线，3-主控阀，4-控制信号线，5-控制箱，6_压力表，7_油水 井，8-供气管线，9-储气罐，10气管线，11-气泵，12-电机，13-注液阀。
具体实施方式
本发明的解堵方法可用于油水井的引流及因浙青、石蜡、机械碎屑堵塞井底而使 产量减少的采油井恢复产量。利用本发明的解堵方法可以在井底形成周期性重复的压力脉 冲，这种负压脉冲具有比静水柱脉冲更大的振幅。发明的实质在于通过向井筒灌注液体， 使之在井底区域与井筒之间生成一个负向压力差，然后利用安装在井口的主控阀，周期性 地打开，从而使井筒内处于压力作用下的液体排出井口 ；注液阀与液源相连接，当主控阀关 闭后，注液阀打开，在一定压力下向井筒内注液体。排出井内液体的主控阀打开速度要快， 确保井口压力快速降到一个大气压，而其关闭的速度则应比打开速度慢2 5倍。
更具体地讲，上述方法是这样实现的先向井中灌注液体，在井底与井筒之间生成 一个负向压差，当井口周期性地打开时，就会有一个冲击波沿井筒向井底传播，同时液体在 一定压力作用下从井口喷出。这个主控阀一端与井口相连，另一端通过水龙带与污水缸相 接。另一个灌注液体的阀门，一端接在井口，另一端连接液源。总之，通过井口主控阀的开和 关，从井中喷出液体，而通过另一个注液阀向井中灌注液体，周期性地提高压力。这儿的关 键是打开主控阀的速度要快，确保井口压力迅速降至一个大气压，而其关闭的速度则应比 打开速度慢2 5倍。采用振幅大时间短的负压脉冲，以及振幅相对较少(如图1所示)， 时间较长的正压脉冲就可以进行油水井的解堵作业。
本发明的油水井解堵方法是作用于井底周围地层的波动-冲击法油水井物理解 堵新技术。它使井筒内液柱发生谐振，能生产兆瓦级冲击波，其功率Ny A为
NyA = P C2VATp
式中Ny A -冲击功率(约几兆瓦)；P _井内液体密度；
C-冲击波传播速度；V-液体运动速度；
ATp-套管截面
这个冲击波在井底周围快速建立可重复的负压环境，其过程是不对称的，即降压 是急速的，压力恢复过程比较缓慢，频率12 20次/min.。
在负压式液体脉冲的冲击和液体回返运动的联合作用下，使地层孔隙与裂缝中的 沉淀物等脱离原址，排出井底(最终排出井口)，又不会将这些沉淀物再重新挤入地层。脉 冲式负压解堵实质上是一种周期性地内爆作业。图3-1 图3-4表示了一个循环周期经历 的四个阶段的压力作用方向(箭头方向)示意图。
与此同时，在井底周围大量液体晃动下会产生显著压差，这种压差会引发人工裂缝和扩展自然裂缝，甚至引发洞穴。在碎屑岩地层中，这种压差冲毁碎屑岩储层的胶结物会 引发人工裂缝和扩展自然裂缝，甚至引发出新洞穴，增加注入(水、聚合物等)、产出(油、 气、水)的有效半径及面积。
通过本发明的油水井解堵方法能够获得许多好的效果
1)恢复或增加注入井的注入量或生产井的产量；
2)加快修井作业；
3)在井底周围地层中生成裂缝和洞穴；
4)清洗井底周围岩石；
5)在诱喷时清除泥饼；
6)在进行打捞作业前清洗和排除井底沉积物。
下面通过具体实施例并结合附图对本发明的油水井解堵系统进行详细说明。
如图2所示，该油水井解堵系统由控制箱5、电机12、气泵11、气管线10、储气罐9、 供气管线8、主控阀3、控制信号线4、注液阀13、水罐车1、排污管线2组成。电机12使气泵 11工作，使压缩气体通过气管线10将送到与油水井7连接的主控阀3处，控制箱5通过控 制信号线4使主控阀3周期性地工作使压缩气体通过主控阀4形成冲击波脉冲式作用于 井筒内液体，它使井筒内液柱发生谐振，实施解堵；再使油水井7内污浊液体排出井口，通 过排污管线2送入水罐车1。压力表6将监视解堵系统的工作状况。
利用本解堵系统施工有许多特点
1、施工时不起下油管，不需要上作业队；
2、恢复注水井吸水量的解堵作业，需用一台8方以上水罐车和一套专用井口设 备；
3、油井解堵作业需要一台泵车和两台8方以上水罐车和一套专用井口设备；专用 井口设备安装操作简单；
4、施工作业时间为3 6小时。
也可以利用图2所示的解堵系统能与酸化联作施工
1)通过波动-冲击，周期性地清洗，将机械、盐、烃类杂质排出井底，尤其要清洗裂 缝和碳酸盐岩的骨架表面，使之与酸有一个良好接触面；
2)将酸注入井内；
3)用波动-冲击法使井内液柱周期性地振动，并传递给地层流体，以便冲涮地层， 进行酸化反应，使尽可能多的酸参与化学反应；
4)将剩余的酸及酸化产物排出井口。
该油水井解堵系统还可与化学的、加热的、振动的，超声的和其它方法联作用，会 见到更好的效果。
该油水井解堵系统已在俄罗斯巴什基尔油公司完成了试验，在奥仑堡及哈萨克油 公司进行了工业性应用；2010年9月在大庆油田的两口注水井和一口注聚井中成功进行了 试用。施工后均见到明显的效果。
下面通过应用实例说明利用本发明的解堵方法所达到的效果
利用上述方法，2010年9月在大庆油田的两口注水井和一口注聚井中试用情况如 下
1、B1-351-S622分层配注井施工前5天的平均油压为11. 3MPa，平均注水量为15. 6 方/天。施工后，15天该井的平均注水量增至30m3/d左右，均增92 %，平均油压降低至 10. 7MPa,日注水量可以满足配注要求，在允许注入误差范围内。
2、B1-342-712分层注水井该井于2010年6月1日进行井口表活剂酸化解堵，解 堵前油压12MPa，酸化后压力下降不明显，油压在11. 2 11. 8MPa之间，于6月8日洗井处 理，洗后压力稳定在IlMI^a左右，7月四日测试前又洗井，8月6日周期测试，测试后至解堵 前压力基本稳定在11. 5MPa左右，日配注45m3/d，日实注可以满足配注要求。
在该井施工后的平均油压从11. 6MPa降低至0. 7MPa，平均日注水量仍达到配注要 求。
施工后从井中向水罐车中排放出的液体由浅灰色(注入水)逐渐变为黑褐色，说 明从井中排出了大量堵塞物。排出约IOm3液体中漂浮在液面上部的约Im3液体均为此类黑 褐色粘稠重油类物质，伴有少量细粉沙粒。
3、Β1-361-642分层注聚井该井原配注量为80m3/d，但注入压力突升至12MPa，接近 破裂压力。自2010年5月份开始，日配注量调低至50m3/d，油压徘徊在12ΜΙ^左右。9月 18日用波动-冲击法施工解堵后，油压保持在IOMPa以内的情况下配注量就达到50m3/d， 使注入压力降低了 20%以上。并可调至原设计配注量80m3/d。
施工后从井中排出的液体由最初的无色的清水，逐渐转变为黑褐色粘稠液体，然 后排出的大量粘稠液体05m3/d以上)并带有块状(鸭蛋大小)黑色、红色和灰色等多种 颜色的物质，最后排出浅灰色略有粘稠感的液体。
通过以上说明可知，本发明的油水井解堵方法和油水井解堵系统具有如下优点
1、该系统是在油水井中对地层多种堵塞物用物理方法进行解堵的新技术，不使用 任何化学解堵药剂，使堵塞物和污水集中排出(易回收)；不对地层、注采设备、井下工具和 地面环境造成任何腐蚀和污染。
2、该系统应用结果表明，其效果不低于修井和酸化，如果与其它方法(如酸化)联 作，效果更佳。
3、该系统利用水力冲击波对井筒周围的预处理井段岩层施加瞬时高压，使高压超 过预处理井段岩层的破裂压力，形成人工裂缝或扩大自然裂缝，从而打通新的注、采通道， 增加注入或产出剖面，有效地节约油田开发生产的能耗。
4、由于该系统在施工过程中只是通过在井口安装测试闸门连接仪器作业，无任何 高压设备，因此施工安全可靠。
5、施工工艺简单、施工周期短(仅占井时间段3 他)，成本低(如比酸化成本低 6倍)，成功率高。
总之，本发明的油水井解堵方法和油水井解堵系统是适应于油田开发生产节能减 排的一项新工艺技术。
权利要求
1.油水井解堵方法，所述油水井为油田的采油井或注水井，其特征在于，包括以下步 骤在井口安装主控阀和注液阀，制造正负压进行解堵，所述制造正负压进行解堵的方法 为打开所述注液阀，向井内加压注液，然后关闭所述注液阀，打开所述主控阀，释放井内压 力，同时使井内液体排出井外。
2.根据权利要求1所述的油水井解堵方法，其特征在于，循环重复所述制造正负压进 行解堵的方法。
3.根据权利要求1或2所述的油水井解堵方法，其特征在于，所述井内具有井筒和油 管-套管环形空间，将所述主控阀连通所述井筒，所述注液阀连通所述油管-套管环形空 间。
4.根据权利要求2所述的油水井解堵方法，其特征在于，每个循环中，关闭所述主控阀 所用的时间是打开所述主控阀所用的时间的2 5倍。
5.根据权利要求1或2所述的油水井解堵方法，其特征在于，向井内加压注液所注入的 液体为水或酸溶液。
6.油水井解堵系统，所述油水井为油田的采油井或注水井，其特征在于，包括主控阀、 注液阀、气泵和控制箱，所述主控阀、气泵都通过控制信号线与所述控制箱连接，所述控制 箱用于控制所述主控阀开关并用于控制所述气泵的启停。
7.根据权利要求7所述的油水井解堵系统，其特征在于，所述气泵与所述注液阀之间 的管线上设置有储气罐，所述气泵还连接电机。
8.根据权利要求7所述的油水井解堵系统，其特征在于，所述油水井解堵系统还包括 储运污水用的水罐车，所述水罐车通过排污管线与所述主控阀相连。
全文摘要
本发明提供了一种油水井解堵方法及用于实施该方法的油水井解堵系统。所述油水井为油田的采油井或注水井，本发明提供的油水井解堵方法为在井底与井筒之间形成一个负向压差，通过安装在井口的主控阀周期性地打开和关闭，向井底传播冲击波。这个主控阀一端连接井筒，另一端连接污水罐。还有一个注液阀，它与液源相连接，通过打开注液体阀，在一定压力下向井中注液，以提高井内压力，周期性地打开主控阀能将井中污水排出，打开主控阀的特点在于速度，开启要快，使井口压力迅速降至一个大气压，而关闭的速度则要慢，应比开启速度慢2～5倍。这种解堵方法便于操作，简单有效，相对于化学方法减少了环境污染。
文档编号E21B21/08GK102031945SQ20101061748
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者谢晓峰 申请人:谢晓峰