区块注入井236口, 采出井281口, 主要开采层位PⅠ5~PⅡ10、SⅡ10~SⅢ10 (PⅠ5-7) , 区块于2014年2月注入前置聚合物段塞, 2014年7月注入三元主段塞。截止2016年6月末, 区块注入地下孔隙体积0.4PV, 目前全区见效井227口, 见效比例80.5%, 其中西过上返见效115口, 见效比例87.8%, 单井累计增油2869t, 单井日增油3.6t, 含水下降8.1个百分点;西区下返见效112口, 见效比例74.2%, 单井累计增油1830t, 单井日增油2.7t, 含水下降4.9个百分点。2014年10月出现第一口垢卡井, 累计垢卡104口, 平均检泵周期429天, 二次垢卡46口, 平均运转周期90天。
当弱碱三元复合驱溶液注入地层后, 溶液中的Na2CO3和地层中的矿物质及地层水发生反应, 产生大量易成垢离子, 如Ca2+、Mg2+、HCO3-等。当混有易成垢离子的三元复合驱溶液进入油井后, 在井筒附近其压力急剧下降, 流速剧烈变化, 液体中离子浓度平衡被打破, 从而导致井筒、井下设备和地面设备等产生结垢现象, 若油井进入结垢期, 地层碱性增加, 即PH值呈上升趋势, Ca2+和Mg2+离子浓度下降、HCO3-离子浓度下降、CO32-离子浓度上升。
结垢对抽油机的影响主要是卡泵, 从现场上看, 主要表现在停机卡泵, 热洗卡泵和抽汲卡泵。
(1) 停机卡泵:在柱塞两端压差作用下, 液体中的垢在刮砂槽内被过滤、堆积、压实;而且, 柱塞两端存在一定的梢度, 停机后管内液体中垢加速下沉, 在此处堆积、压实造成卡泵。
(2) 热洗卡泵:热水洗井时, 大量热水进入井筒内, 液体粘度降低, 垢加速下沉, 在柱塞上部逐渐堆积造成卡泵。
(3) 抽吸卡泵:多发生在柱塞运动的下行程, 原因是在活塞上下运动中, 泵间隙内液体流动、摩擦、成垢, 在泵筒内壁及防砂槽内逐渐吸附→生长→堆积→滤失→压实→增加与泵筒阻力, 最终卡泵。
螺杆泵井见垢之后, 定、转子间的过盈值增加, 导致定、转子间法向应力增大, 其摩擦系数呈无规则变化, 工作载荷常剧烈波动, 这种工作负载的剧烈波动将直接导致螺杆泵井频繁发生杆柱疲劳断裂事故, 另外垢质在定、转子间堆积同样会造成卡泵。
针对三元复合驱结垢对泵的影响, 抽油机井下入长柱塞短泵筒防垢泵。该泵柱塞长度长于泵筒长度, 在抽油机上死点时, 柱塞上端高于泵筒上端, 柱塞下端进入泵筒内, 抽油过程中, 柱塞全段和泵筒全段始终有相对运动, 柱塞、泵筒表面不易结垢, 泵上油管结垢后可以通过此通道沉入泵下尾管, 不会影响抽油泵生产, 可以延长使用寿命。对比采取单一物理防垢措施且出现二次垢卡的25口抽油机井, 检泵周期延长54天。针对已见垢井不再下入筛管, 泵下直接连接尾管, 减少因结垢后导致筛管被垢糊住后引起的抽汲卡泵。
螺杆泵井井下下入小过盈螺杆泵, 即将螺杆泵定转子过盈由0.2mm减小到0.15mm, 减小因结垢导致过盈量和摩擦系数的增加导致的扭矩增加, 从而减少卡泵。
对于作业证实已见垢井, 采用双柱塞加药装置进行井口点滴加药。该加药装置能够实现纯药剂与井口掺水以不同比例 (最大1:10) 混合后注入环空 (药泵排量0-6L/h, 水泵排量60L/h) , 根据日加药量设置每小时启泵2-15次。
2016年1月开始对垢卡井进行井口点滴加药, 累计实施42口井。初始加药浓度为200mg/L, 正常加药情况下仍出现二次垢卡井将加药浓度调至400mg/L, 目前已有17口井加药浓度上调, 上调后均未出现二次卡泵。截至2016年6月, 西区三元加药井平均检泵周期由74天延长至254天, 平均每月垢卡检泵井次由6.7井次降至4.2井次, 具体情况见图3。
(1) 小修解卡, 利用作业机上提柱塞和利用泵车油管打压使柱塞在卡死点处反复上提和下放, 最终达到成功解卡目的。小修解卡具有施工周期短 (1天) 、费用低 (0.9万元) 的优点, 若小修不成功, 作业机不撤直接转检泵。目前西区三元共累计进行93井次, 成功48井次, 成功率51.6%。
(2) 化学清垢, 清垢前先用清水洗井, 反循环注入清垢剂10m3后, 再向地层挤入清垢剂10m3, 关井反应4小时。现场应用11口井, 成功4口井, 成功率36%。
进过现场摸索, 对于不同步井进行化学清垢成功率较高 (5口成功4口) , 而对于卡死井, 小修解卡成功率较高。
井下防垢、地面加药以及作业洗井等措施离不开日常管理, 面对三元井停机易卡泵这一特点, 做到故障事不过夜, 无特殊情况停机必须停在下死点, 尤其测静压等人为情况。对地面加药装置要确保加药时率, 保证加药浓度满足设计, 跟踪加药效果, 确保药剂连续稳定的加入井下。
西区弱碱三元复合驱机采井结垢主要为碳酸盐垢居多, 井下采用长柱塞短泵筒防垢泵与小过盈螺杆泵, 地面采用点滴加药技术加入防碳酸盐垢的防垢剂并注重好加药时率, 配合物理解卡、化学清垢措施可以有效减少卡泵次数, 延长检泵周期, 提高开井时率。
摘要：三元复合驱能够提高采收率, 但在开发过程中机采井会产生结垢现象, 降低开井时率, 影响原油产量。本文针对西区弱碱三元复合驱机采井结垢现象进行了描述, 分析了机采井频繁卡泵的机理, 探索了西区三元机采井结垢判定标准, 并进行了清防垢治理措施的效果评价与分析, 对西区弱碱三元复合驱机采井清防垢技术有了初步认识。
关键词：弱碱,三元复合驱,机采井,结垢,清防垢技术
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