一种井筒结垢严重的油井解堵方法与流程

本发明涉及石油钻探领域，尤其涉及井下井筒结垢疏解技术。

背景技术：

由于油田地层水中含有较高浓度的钙离子、镁离子，钡离子等阳离子，以及较高浓度的碳酸氢根离子、硫酸根离子等阴离子，在油井抽油机反复抽吸作用下，油井井筒中和近井带形成低压带，当这些含有成垢离子的地层流体，在地层孔隙中是平衡的饱和溶液，但是在生产压差作用下，从地层孔隙中流向井底，由于井底压力、温度较低，加上抽油泵的抽吸，地层流体的发生脱气现象，含有成垢离子的地层水变成极不稳定的溶液，成垢阴阳离子相互作用发生结垢现象。所以一般油井在生产过程中，都会发生井筒结垢现象，只是程度大小不同，结构程度取决于该井的原油含水多少、含有成垢离子的多少以及油井生产状态。

油井井筒发生严重结垢，导致抽油泵的泵体、固定凡尔、固定凡尔座结垢严重，从而导致抽油泵无法工作，除此之外，更严重的是导致油层射孔段发生结垢，从而堵塞油层射孔眼，最终导致油井产量下降。所以油田油井清防垢技术是油田稳产的主要技术之一。

目前，对于井筒结垢严重的油井解堵采用两步法，第一步，井筒除垢，井筒中采用化学浸泡法或机械(钻磨、刮刷)方法，第二步，油层清防垢，油层除垢采用注入清防垢剂方式。这些技术为油田的稳产、油井复产发挥了很大的作用，一直是油田生产的常规措施，但是，仍然存在井筒除垢不彻底，油层除垢效果差有效期短的问题。其所以会存在这些问题，是因为目前的清防垢技术主要存在以下问题：第一，目前井筒除垢存在问题，其一，井筒除垢采用浸泡法，依靠处理中化学溶解剂溶解套管内壁上的结垢物，一般井筒处理中均会添加表面活性剂，在较短时间内，当处理液中的溶垢剂与结垢物产生化学反应时，产生气体，产生的气体与表面活性剂很快产生泡沫，泡沫聚集在结垢物表面，阻止和限制了处理液中溶解剂的扩散，阻止处理液进一步对井筒结垢物的溶解，其二，处理液能溶解较少量的井壁上的垢物，但是当处理液与结垢物接触溶解一小段时间时，处理液中被溶解分散到液体中的成垢阴阳离子达到平衡或饱和，溶解速度迅速降低，从而限制了处理液进一步溶解套管内壁上的结垢物量，最终导致除垢不彻底；其三，在向井筒及附近油层替置、顶替处理液时，因为油层渗吸孔道堵塞，挤注压力较高，但是当处理液较小程度解除渗吸孔道堵塞后，井筒中预留的处理液会渗流到相对较远的地层中，导致原本预留处理液被顶替液(活性水)代替，大幅度降低了井筒处理液的有效浓度，所以无法确保对井筒套管内壁结垢物清除的效果。第二，油层除垢存在问题，由于结垢发生在水相液体中，所以渗水孔道更容易被堵塞，当向油层段挤注处理液时，大部分处理会沿油层段中出水孔道流动，除此之外，由于油层段的渗油孔道表面为亲油特征，注亲水的处理液时，启动压力较大，处理液更难注进油层段的渗油孔道，所以最终酸化措施后增加了产水量，而增加产油量幅度较小，而增加的产水量结垢程度更大，在进行较短的生产时间段后，油层又发生堵塞，导致措施效果不好。

技术实现要素：

本发明目的就是完善目前的措施方法，提高除垢效果，延长措施的有效期。本发明涉及到发明一种除垢化学处理体系以及配套的化学除垢工艺。

一种井筒结垢严重的油井解堵方法，包括如下步骤：

1)通井洗井到人工井底后，下施工管柱，施工管柱最下端为斜点，最下端位于油层射孔段以下2-5m；

2)利用井筒洗井液进行循环洗井，循环洗井至套管返出液干净达标后，替置前置处理液，当前置处理液最前端到达设计井段后关紧套管阀门，以300l/min-800lmin的大排量方式挤注前置处理液，

3)连续大排量注完前置处理液、主处理液和顶替液，设计预留处理液量为处理段容积的三倍，顶替液用量为等容积的50％，关紧油管闸门和套管闸门，

4)当油管压力降到零时，打开油管闸门和套管闸门，反应8小时之后，反洗井直至干净，提出施工管柱，下生产管柱完井投产。

优选的，准备井筒洗井液，井筒洗井液包括如下质量份数的成分：5份盐酸、3份磷酸、2份氢氟酸、1份二氧化氯、1份盐酸缓蚀剂、88份水。

优选的，盐酸溶质的质量份数为37％，磷酸的密度为1.874g/ml，氢氟酸溶质的质量份数为40％。

优选的，盐酸缓蚀剂为喹啉季铵盐缓蚀剂。

优选的，前置处理液包括如下质量份数的成分：0.2份缔和聚丙烯酰胺，0.2份羟基乙叉二膦酸，2份二亚乙基三胺五乙酸、0.5份润湿反转剂、97.1份水，主处理剂包括如下质量份数的成分：5份螯合剂、1份润湿反转剂、0.5破乳剂、3份磷酸、90.5份水。

优选的，润湿反转剂为聚氧乙烯烷基酚醚。

优选的，螯合剂为二亚乙基三胺五乙酸。

优选的，破乳剂为聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚。

本发明具有的优势技术效果：

1、井筒洗井液和常规做法不同，不加表面活性剂，添加二氧化氯氧化剂，通过二氧化氯溶解结垢颗粒表面的有机物，避免在溶垢时表面活性剂与产生气体产生泡沫，提高溶垢速度，二氧化氯还可以溶解部分结垢物中部分酸不溶物(复杂硫化铁类物质)，二氧化氯能有效分解硫化氢，防止人员中毒和环境污染。

2、如果处理井段纵向跨度为100m,套管容积为每米12升，那么处理段所需容积为1200l，设计量应为三倍，既是3600l，具有大剂量注入除垢效果明显，除垢有效期长。

3、顶替液用量为油管等容积的50％(一般为顶替液用量等于油管容积)，主要考虑：如果顶替液用量等于油管容积，那么管柱末端为顶替液，在井口压力下还会继续进入油层，这时井筒的除垢液就会被顶替液顶进油层，井筒中没有除垢液的存在，会大幅度降低除垢效果。

4、由于前置处理液中含有缔和聚丙烯酰胺，可形成团状凝胶减少处理液流体沿高渗水流通道更多流入，提高处理液进入低渗渗油通道的量，除此之外，聚氧乙烯烷基酚醚能改变亲油孔道表面为亲水，提高水相流体进入堵塞的渗油孔道提高解除渗油孔道的渗透性，起到限水增有效果，羟基乙叉二膦酸和二亚乙基三胺五乙酸可预先溶解结垢物，为下一步挤注主处理液降低注入阻力。

5、主处理剂为螯合剂类除垢剂，螯合金属离子能力较强，除垢后形成稳定的化合物，不易产生二次沉淀，提高除垢效率，其次，还能吸附渗流孔道，阻止和减少结垢的速度和程度，延长除垢的有效期。

6、不关闸门，可以使溶垢的有效成分与结垢物反应产生气体向上逸出，在气体逸出过程中在溶垢的有效成分与结垢物接触处产生搅动处理，避免形成饱和状态，提高反应速度，提高溶解量。

7、大排量注入方式：油层孔隙的渗透性在纵向上和横向上都存在较大的非均质性，一般情况下，同时存在大孔道和小孔道。大孔道阻力小多为产水通道对采油有害，小孔道多为产油通道。油井解堵注入处理液时，处理液会首先进入大孔道，这样会导致处理液大部分处理大孔道，产生误用效果；少部分进入小孔道，结果是增水不增油；如果大排量注入处理液，压力大，能大幅度提高处理液进入小孔道的量，减少进入处理液进入大孔道的量，提高处理小孔道的效果，增大渗透性，从而提高产油能力。常规技术采用小排量注入低于300l/min。本发明采用大排量注入300-800l/min。

8、本发明施工工艺以及处理剂配方针对性强，除垢彻底，油层除垢配方及配套工艺，能起到限水增油效果，除垢有效期长。

附图说明

图1为本发明施工设计示意图；

1施工管柱2油井套管3井筒处理段4油层5前置处理液

6主处理液7处理段处理液。

l1为管柱深度，l2为油层厚度，l3除垢厚度，l4为油层深度。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：

一种井筒结垢严重的油井解堵方法，包括如下步骤：

1)通井洗井到人工井底后，下施工管柱，施工管柱最下端为斜点，最下端位于油层段以下2-5m；

2)通过井筒洗井液进行循环洗井，循环洗井至套管返出液干净达标后，替置前置处理液，当前置处理液最前端到达设计井段后关紧套管阀门，以300l/min-800lmin的大排量挤注前置处理液，

3)连续大排量注完前置处理液、主处理液和顶替液，设计预留处理液量为处理段容积的三倍，顶替液用量为等容积的50％，关紧油管闸门和套管闸门，

4)当油管压力降到零时，打开油管闸门和套管闸门，反应8小时之后，反洗井直至干净，提出施工管柱，下生产管柱完井投产。

井筒洗井液包括如下质量份数的成分：5份盐酸、3份磷酸、2份氢氟酸、1份二氧化氯、1份盐酸缓蚀剂、88份水。

盐酸溶质的质量份数为37％，磷酸的密度为1.874g/ml，氢氟酸溶质的质量份数为40％。

盐酸缓蚀剂为喹啉季铵盐缓蚀剂。

前置处理液包括如下质量份数的成分：0.2份缔和聚丙烯酰胺，0.2份羟基乙叉二膦酸，2份二亚乙基三胺五乙酸、0.5份润湿反转剂、97.1份水，主处理剂包括如下质量份数的成分：5份螯合剂、1份润湿反转剂、0.5破乳剂、3份磷酸、90.5份水。

润湿反转剂为聚氧乙烯烷基酚醚。

螯合剂为二亚乙基三胺五乙酸。

破乳剂为聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚。

为了验证本发明的技术效果，采用本发明所提供的技术进行施工试验。

其中油层深度l4为1200m，管柱深度l1为1210m，油层厚度l2为3m，除垢厚度l3为100米。施工管柱为2-7/8，内径62mm，套管内径124.3mm。每米油管的容积为3l，每米套管容积为9l。处理段处理跨度为除垢厚度100m，处理段处理液用量为100*(3+9)l＝1200l。处理段设计用量为3*1200＝3600l。施工深度以上井筒容积为1210m*(3+9)l＝14.520m³。设定前置处理液用量：1500l/m,3*1500＝4.5m³，主处理液用量：7000l/m，3*7000＝21m³。

顶替液a用计算：等容积计算量＝[(施工深度以上井筒容积-处理段处理液用量)/(井筒每米容积)]*每米油管容积＝[(14520-3600)/12]*3＝2730l。

设计顶替液用量＝等容积计算量*50％＝1365l。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。