油井热洗暂堵剂研究

杨 蕾，宋 奇，罗江涛，王志明，王建华

(中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院，江苏 扬州 225009)

油井热洗暂堵剂研究

杨 蕾，宋 奇，罗江涛，王志明，王建华

(中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院，江苏 扬州 225009)

针对油井洗井等常规作业中入井液漏失地层，造成地层发生油水乳化、粘土膨胀、水锁等储层污染，油井投产后长时间才能恢复油井产能的问题，筛选出了一种油溶性暂堵剂JA-1，在室内与常规药剂、区块水样进行了配伍实验，且对暂堵剂封堵解堵效果进行了研究。实验结果表明，该暂堵剂与油田常规防膨剂、区块水样等配伍性好，封堵强度高，封堵率可达95%以上，同时也易快速解堵，解堵率达95%以上。

暂堵剂 热洗 洗井伤害 封堵 解堵

在油井洗井等常规作业中经常发生洗井液大量漏失，导致储层发生油水乳化、粘土水化膨胀、微粒运移、水锁等问题，使得油井投产后，需要较长时间才能恢复产能。以W15-26井为例，2015年4月19日油井洗井后，日产油从2.4 t降至1.5 t，且208 d产油量未恢复，影响油井产量累积达180 t。虽然近几年油田采用了其他的洗井工艺措施，如屏蔽暂堵、防污染管柱等，但均存在堵剂强度不够，杂质多污染地层，解堵性能差，管柱结构复杂，成本高等问题。为此，本文研制了一种油溶性暂堵剂JA-1，在室内与常规药剂、区块水样等进行了配伍性试验，并通过岩心流动实验对其封堵、解堵效果进行了研究。研究结果表明，该暂堵剂与油田常规防膨剂、区块水样等配伍性好，封堵强度高，封堵率可达95%以上，同时易快速解堵，解堵率可达95%以上。

1 JA-1热洗暂堵剂的研制思路

针对油井洗井液漏失的问题，暂堵剂研究的目的是为了封堵和解堵，即利用油溶性暂堵颗粒在地层压力、温度作用下变软、变形，堵塞岩石孔隙和炮眼，快速形成致密暂堵层[1]，有效减少洗井液入侵油层，大幅度降低地层水敏、原油乳化、水锁和颗粒运移堵塞等因素对油层造成的伤害。当作业完成后，油井正常生产时，暂堵层又能够快速完全溶解于原油，在地层压力的作用下，随原油一同采出，使地层渗透率得以迅速恢复。其机理见图1所示。

图1 暂堵剂颗粒封堵机理示意

2 JA-1热洗暂堵剂配方体系

2.1 暂堵颗粒的合成

许多化学微粒都可被用作暂堵剂颗粒，常用的化学微粒有岩盐、油溶性树脂、苯甲酸薄片、苯甲酸颗粒等，都有其不同的性能和适用条件，本文选用油溶性暂堵颗粒JA-1和油溶性树脂JW-13A固化剂颗粒。JW-13A固化剂颗粒是一种软性可变形粒子，遇水膨胀，但对二价阳离子敏感，地层水中的二价阳离子会在一定程度上破坏固化水颗粒的结构。因此选用油溶性JA-1为暂堵颗粒，该颗粒是以天然树脂工业产品和多元醇为原料，在温度220～300 ℃条件下，反应6～12 h得到的产物，反应式如下：

nRCOOH+R(OH)n→RCOO-R(OH)n-1+(RCOO)2-R(OH)n-2+…+(RCOO)n-R+H2O

将合成的块状样品经过捣碎机在变速情况下捣碎一定时间，然后过标准筛，得到不同粒径的淡黄色细颗粒样品，如图2所示。该堵剂颗粒在常温、90 ℃下，分别在煤油中浸泡1 h，均可完全溶解；常温下，在自来水、盐水中浸泡1 h，基本不溶解。

图2 油溶性暂堵颗粒JA-1

2.2 分散剂的优选

由于暂堵颗粒基本不溶于水，因此可以用水作为携带液，将堵剂带入目的层段。而要使颗粒不堵塞地层孔隙及吼道，必须使颗粒均匀分散在水溶液中，因此需添加一定量的表面活性剂和分散剂，将其亲油表面转变为亲水表面，从而使堵剂颗粒悬浮，形成均匀的悬浮液。对分散剂的要求是：1)与各种盐水和地层水配伍性好；2)在地层温度下不产生沉淀，且浊点高于地层温度；3)在有效添加量下，与原油不发生乳化作用[2]。为此，选用了常用的表面活性剂十二烷基苯磺酸钠和分散互溶剂JA-19。在暂堵剂颗粒中加入一定量的十二烷基苯磺酸钠和分散互溶剂JA-19，加入清水，配成浓度50%溶液，静置12 h后，暂堵颗粒能均匀分布。

2.3 JA-1热洗暂堵剂配方体系

确定油井热洗暂堵剂配方为：淡水+15%～20%JA-1颗粒+0.2%～0.5%十二烷基苯磺酸钠+0.1%～0.2%JA-19+其他辅助添加剂。在水溶液中分别加入一定量的表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠)，分散互溶剂(JA-19)，暂堵剂JA-1颗粒，并搅拌均匀，得到淡黄色悬浮液体，见图3所示。

图3 油溶性暂堵剂JA-1体系

3 JA-1热洗暂堵剂与地层水和注入 水配伍性

由于现场作业用水与实验室用水在水质上有很大的区别，因此需要将暂堵剂与现场水样进行配伍性试验。将W2-2地层水、WZ水源井水样过滤，过滤后与暂堵剂JA-1溶液按1∶1比例混合，分别置于室温和90 ℃下静止2 h，观察其是否出现分层或发生化学反应。结果见表1。

表1 JA-1溶液与地层水和注入水配伍性试验结果

从表1可以看出，JA-1颗粒在溶液中无明显分层现象，均能均匀分布，与江苏W2-2地层水和WZ水源井水配伍性好。因此在现场作业时，可直接采用作业区块水源井水进行配液。

4 JA-1热洗暂堵剂与防膨剂配伍性

4.1 堵剂对防膨剂防膨效果的影响

在施工现场，注入水中常会加入防膨剂，防止粘土膨胀、微粒运移等[3]，下面列举了油田常用的几种防膨剂(见表2)，对堵剂和防膨剂的相互影响进行研究。

表2 油田常用的防膨剂

分别在蒸馏水和50%的JA-1溶液中加入一定量的防膨剂，用膨胀仪测定膨润土膨胀率，计算防膨剂防膨率，评价堵剂对防膨剂防膨效果的影响，结果见表3。

表3 堵剂对防膨剂防膨率的影响

从表3可知，在防膨剂溶液中，加入暂堵剂溶液，对防膨剂防膨率变化基本不大，这说明暂堵剂JA-1体系对防膨剂防膨率的影响较小，因此在现场施工时，防膨剂和暂堵剂可以同时注入。

4.2 防膨剂对堵剂封堵解堵效果的影响

分别选取渗透率相近的人造岩心，在90 ℃实验条件下，正注堵剂6 PV，反驱煤油50 PV，评价防膨剂对岩心暂堵率和解堵率的影响，结果见表4。

从表4可知，在相同实验条件下，防膨剂对岩芯的封堵率几乎无影响；但加入防膨剂后，岩心的渗透率恢复率变大。这可能是由于堵剂中加入了防膨剂，反驱煤油时，岩心受到防膨剂的保护，减少了粘土膨胀、微粒运移等对岩心渗透率的伤害，因而解堵后渗透率恢复值更高。

表4 防膨剂对堵剂封堵率和解堵率的影响

5 JA-1热洗暂堵剂封堵与解堵效果

在天然岩心上，以3%氯化铵溶液和煤油作为实验流动介质，通过岩心流动实验研究JA-1暂堵剂封堵与解堵效果[4]。

5.1 JA-1堵剂封堵效果

在直径2.5 cm，长2.8～3.5 cm天然岩心上进行岩心流动实验[5-6]。实验步骤如下：1)用3%氯化铵溶液饱和岩心，在实验温度90 ℃下，正向注入3%氯化铵溶液，测定岩心渗透率KW;2)注入浓度50%暂堵剂溶液6 PV，测岩心渗透率KW1，计算封堵率X1=(KW-KW1)/KW×100%；3)注入3%氯化铵溶液，测定岩心渗透率KW2，测定过氯化铵溶液的封堵率X2=(KW-KW2)/KW×100%；4)保持围压不变，候凝2 h；5)以恒定的驱替压力注入3%氯化铵溶液，当出口段流量急剧增大时，记录此时的压力p和时间t，计算封堵强度(MPa/m)=p/t。其结果见图4(a、b、c、d)和表5。

从图4(a、b、c、d)可以看出，随着暂堵剂的注入，岩心渗透率开始降低很快，后降低得慢，说明堵剂在快速封堵射孔炮眼和岩石孔隙后注入3%氯化铵溶液后，渗透率有所上升，主要是由于有些中、低渗层孔隙未被堵死，岩心在候凝2 h后水驱，水会向这些区域推进，这样在出口端仍然有流量，所以渗透率有所上升，这也是注入3%氯化铵所测封堵率低于注暂堵剂溶液封堵率的原因。而4号岩心注入3%氯化铵溶液后，渗透率基本不变，主要是因为4号岩心渗透率高，堵剂基本完全封堵了射孔炮眼和岩石孔隙。同时也说明对于非均质岩心，堵剂会优先进入高渗透层，并在注入方向上承受一定的压力，随注入压力的升高，才会有少量堵剂进入中渗透层。

表5 JA-1堵剂封堵效果

从表5可以看出，注入浓度为50%的JA-1暂堵剂溶液，对岩心的封堵率均能达到95%以上，然后注入3%氯化铵溶液后，封堵率也能达到90%以上，这说明暂堵剂对岩心的封堵率较高，不仅能实现对射孔炮眼的有效堵塞，也能对岩心中的大孔隙进行封堵。同时从表5可知，岩心渗透率越高，其封堵强度越低，说明堵剂的封堵强度与岩心的渗透率有一定的关系，一般情况下岩心渗透率越高，则越容易被突破。

5.2 JA-1堵剂解堵效果

以煤油为解堵介质，在实验温度90 ℃下，在已被堵剂封堵好的岩心上反向注入煤油直至压力稳定，计算注入煤油后岩心的解堵率Y。其结果见图5(a、b、c、d)和表6。

从图5可以看出，随着煤油的注入，岩心的渗透率开始恢复很快，后来恢复逐渐减慢直至趋于稳定。从表6可以看出，在1 h内，4块岩心渗透率基本都能快速恢复，且渗透率恢复率可达95%以上，可见JA-1暂堵剂颗粒基本能完全溶解于有机溶剂中，且渗透率恢复较快，不会影响油井正常生产。

表6 煤油对岩心解堵率测试

7 结论

(1)确定了JA-1油井热洗暂堵剂配方：淡水+15%～20%JA-1颗粒+0.2%～0.5%十二烷基苯磺酸钠+0.1%～0.2%JA-19+其他辅助添加剂。该暂堵剂能在煤油中完全溶解，在水中基本不溶。

(2)JA-1热洗暂堵剂与区块水样配伍性好，可直接用区块水源水配液，操作简单、方便；同时与常规防膨剂相互影响程度较小，可一起注入地层。

(3)封堵解堵实验表明，该暂堵剂对井眼射孔炮眼和岩石大孔隙封堵效果好，封堵率可达95%以上，解堵也彻底，解堵率可达95%以上。

[1] 林永学，闫循彪.TB-O型低伤害修井液的研制与应用[J].石油钻采工艺，2001，23(2):30-32．

[2] 罗向东，罗平亚.屏蔽式暂堵技术在储层保护中的应用.钻井液与完井液，1992，9(2):12-15.

[3] 王小月，李洪俊，苏秀纯，等.DGZ油溶性暂堵剂的研究与应用[J].钻井液与完井液，2004，21(1):27-29．

[4] 薛新生，潘凤桐，岳书申，等.油溶性暂堵剂OSR-1的研究[J].石油钻采工艺，1999，21(1):82-84．

[5] 任占春，张光焰，韩文峰，等.HT-10高温屏蔽暂堵剂研制与应用[J].油田化学，2002，19(2):109-111．

[6] 熊英，刘文辉，魏玉莲，等.油溶性树脂暂堵剂室内评价研究[J].石油钻采工艺，2000，22(4):78-80．

(编辑 谢 葵)

《复杂油气藏》2016年总目次

油气勘探

高邮凹陷沙-花-瓦地区阜一段异常高压成因机理及分布特征

郑元财,吴 燕(1-1)

辽河盆地东部凹陷火成岩储层特征及成藏模式

庚 琪(1-6)

中拐凸起石炭系火山岩喷发模式及其分布规律

仲伟军,姚卫江,贾春明,关 键,余海涛(1-12)

断陷盆地构造转换带对砂体分布影响研究

刘子漩,吴 冬(1-17)

锦99块扇三角洲河口坝层次界面分析

张瑞香,杨少春,王 杰,朱学娟,刘 凤(1-22)

一种高精度时频分析技术在碳酸盐岩烃类检测中的应用

陈 猛,高莲花,党青宁,罗莉莉,宋文杰,李勇军(1-26)

谱蓝化技术在大王庄油田储层预测中的应用

刘建伟,高秋菊,师 涛(1-31)

联邵地区戴南组砂体展布特征及成藏研究

仇永峰(2-1)

基于计算思维的定量分层方法研究——以子北油田长6段为例

赵 妮(2-6)

曲线重构技术在富安次凹阜三段储层预测中的运用

张 星,钱诗友,裴 然(2-12)

洛伦兹曲线在微观非均质性研究中的应用

林 伶,景海权(2-15)

NNW油田长3储层沉积微相研究

佘 刚,张狄杰(2-19)

VTI介质各向异性叠前时间偏移技术及应用

史鸿祥,宋文杰,孙海军(2-25)

川东山地复杂表层条件下检波器耦合技术

潘家智,许孝坤,刘丽娟(2-29)

XW表层火成岩发育区激发岩性优选及静校正技术研究

马永乐,朱 峰,谢纯华,石一青,晋为真,张寒松(2-35)

SHW地区阜三段砂岩储层变参数岩电研究

张 菲,李秋政,陈同飞,蒋阿明(3-5)

西湖凹陷渐新统花港组体系域分析及地层对比意义

陈琳琳，李 昆，肖剑南(3-5)

泥质烃源岩有机碳含量预测方法研究

王 宁,张艳妮，吝路军，熊 志，马佳虹(3-10)

盐城凹陷阜二段页岩油形成条件及富集规律研究

王红伟,段宏亮(3-14)

核磁共振T2谱构建页岩储层孔隙结构研究——以张家界柑子坪地区下寒武统牛蹄塘组的页岩为例

曹淑慧，汪益宁，黄小娟，倪 军，展转盈，欧阳静芸，王 晖(3-19)

薄砂体储层定量预测技术应用研究——以WZ工区为例

陈 军，骆 璞(3-25)

叠前反褶积分域方法在扶杨油层高分辨处理中的应用

陈 斌(3-30)

大基距组合井激发理论分析及应用

冯晓强，石一青，朱 峰(3-35)

迈陈凹陷构造、沉积特征及对油气成藏控制作用

胡爱玉(4-1)

阜阳探区石炭-二叠系烃源岩资源潜力评价

徐 行(4-7)

基于地质统计学反演的薄互砂岩储层预测——以高邮凹陷刘五舍次凹为例

侯 斌，陈 波，薄永德，仇永峰，李储华(4-12)

分频相干技术在复杂断裂解释中的应用

韩 磊，张 宏，王劲松，朱建峰，王 瑞(4-16)

基于地震属性的小尺度末期河道识别

马佳国，侯东梅，蒋志恒，史 浩，赵志平，王 腾，周 卿(4-22)

逆时偏移技术在ZL地区复杂断裂带的应用

张海洋，汤国松，郭廷超，王智杰，秦艳艳(4-26)

随钻测井技术在塔里木油田的应用

王 谦,信 毅,苏 波,李 震,廖茂杰,姚亚彬,虞 兵(4-30)

油气开发

基于测井地化录井技术结合下的水淹层评价方法研究

刘晓璐,赵 毅,王善强,赵笑蕾,富 力(1-35)

中高含水期油藏剩余油潜力定量化评价新方法及其应用

丁帅伟,姜汉桥,周代余,赵 冀,旷曦域,王 倩,王 平(1-41)

层内自生CO2吞吐机理数值模拟研究

何吉波,汤 勇,杨付林,苏正远(1-46)

基于可拓理论的深水油田储量分级评价方法研究

陈民锋,时建虎,乔聪颖,吴 丽,李晨辰(1-50)

XW地区油藏相态特征实验研究

刘桂玲,徐建军,张 进,马 宏(1-55)

巨厚变质岩潜山油藏立体开发开发阶段划分

许 宁,邱 林(1-59)

PL油田调整井合理生产厚度预测新方法

赵靖康,康 凯,张 俊,李媛婷(2-42)

基于水驱特征曲线的注采比优化研究

张志军,王宏申,王锦林,魏 俊,李 芳(2-45)

台兴油田CO2驱细分开发提高采收率技术研究

赵梓平,张宁波,朱宏绶,汪金如(2-48)

CB地区密闭取心井水淹层饱和度校正方法研究

张 菲,孙培安,王善强(2-54)

马家嘴油田马3断块戴南组储层非均质性研究

孙秀会(2-59)

裂缝性页岩气藏渗流特征与压力动态分析

彭 涛,黄时祯,仝可佳,汪 鹏,张国良(2-63)

金湖凹陷闵桥油田低阻油层成因与识别

罗洪飞，丁 圣,周 备(3-40)

深层稠油油藏天然气气水交替注入参数优化

王鸣川，朱维耀，石成方，武 男(3-45)

变形洛伦兹曲线在识别优势渗流通道方面的应用

王公昌，刘英宪，贾晓飞，司少华(3-50)

高凝油油藏气水交替驱提高采收率参数优化

王 璐，杨胜来，孟 展，陈彦昭，韩 伟，李 滢(3-55)

低渗透弹塑性油藏压力分布特征及极限半径研究

陈民锋，王兆琪，张琪琛，葛小瞳(3-61)

三角洲前缘水下分流河道及河口坝储层构型研究——以J油田东二下段为例

韩雪芳，颜冠山，刘宗宾，宋洪亮(4-37)

高邮凹陷韦庄地区构造模式研究及其应用

熊家林，喻永生(4-42)

G6断块渗流优势通道模糊识别研究

林式微(4-46)

利用生产动态资料计算启动压力方法研究

张顺康，万茂雯(4-50)

高含水油藏注气驱提高采收率技术研究

敖文君,孔丽萍,王成胜,陈士佳,田津杰,阚 亮(4-52)

非凝析气体CO2改善蒸汽吞吐效果技术研究

靳月明(4-58)

油气工程

钻井堵漏用聚合物凝胶胶凝时间影响因素研究及性能评价

汤燕丹,许春田,李爱红,严 沾(1-63)

网状交联聚阳离子型黏土膨胀抑制剂及其作用机理

李丽丽,张 洁,陈 刚,吕阳伟,赵景瑞,唐德尧(1-67)

查干凹陷火山岩储层压裂技术研究与应用

吴亚红,李明志,许超兰,耿智强,田西山(1-73)

橇装式油井套管气利用换热装置的研究与应用

冯恩山,周魁修,王光明,李日科(1-78)

螺杆钻具轴承组优化设计

徐 芊,赵 宁,朱雅妮,袁 烨(1-83)

FM油田污水系统生化改造与效果评价

庄建全,郭 鹏,罗江涛,林 刚,纪艳娟,郭朦朦(2-68)

顺9超深特低渗透油藏整体压裂优化设计研究

王 洋,袁清芸,赵 兵,邢 钰,王 晓(2-72)

海洋钻井水基钻井液在页岩地层的使用

姜 韡(2-77)

负压射孔技术在月东油田高粘度油藏中的应用

钟伟明,裘 磊(2-81)

水力深穿透钻孔技术在江苏油田的应用及分析

马建杰,唐海军,保汝红,戴 鑫(2-84)

胭脂红示踪剂在评价压裂液返排中的应用

刘 琦，刁 素，栗铁锋(3-65)

JY1HF井筇竹寺组页岩气体积压裂实践

刘 斌，付育武(3-69)

裂缝对压裂充填井产量的影响研究与应用

董 钊，张 崇，任冠龙，郭敏灵,靳书凯(3-74)

超导热洗清蜡工艺在张家垛油田的应用

张 磊，梁 珀，曹胜江，方谊峰(3-80)

新型特殊结构钻杆在塔河油田超深井的应用

秦 春，李 禹，陈小元，刘紫云，黄志安(3-83)

环空底部加压固井技术的研究与应用

陈 滨，陈 波，李定文，徐均文，王居贺(4-62)

长庆神木区块天然气井一次上返固井技术

万向臣，王 鹏，孙永刚(4-68)

基于三维重构技术的裂缝扩展规律研究

肖 雯(4-72)

挤压充填防砂在ZH41-52NX井的应用

文云飞(4-76)

油井热洗暂堵剂研究

杨 蕾，宋 奇，罗江涛，王志明，王建华(4-80)

Development of temporary blocking agent for oil well hot washing

Yang Lei，Song Qi，Luo Jiangtao,Wang Zhiming,Wang Jianhua

(PetroleumEngineeringTechnologyResearchInstituteofJiangsuOilfieldCompany，SINOPEC，Yangzhou225009,China)

The working fluid leaking into the formation in the conventional workover jobs such as oil well hot washing can cause the formation damage of oil-water emulsification,clay swelling,water blocking,etc.So the well production is recovered for long time after putting into production.Aiming at this problem,a kind of oil soluble temporary blocking agent,JA-1 was developed.In lab,it was carried out the compatibility of JA-1 with the conventional agents and water samples from target blocks.And then it was evaluated the effect of blocking and plug removal of JA-1.Experimental results indicated that JA-1 has a good compatibility with the conventional anti-swelling agents and water samples from target blocks.The blocking strength is high with a blocking rate of more than 95%.Meanwhile the blockage can be easily removed with a plug removal rate of more than 95%.

temporary blocking agent;hot washing；washing damage；blocking;plug removal

2016-05-13；改回日期：2016-07-07。

杨蕾(1986—)，助理工程师，现主要从事注水开发工作。电话：15861374603，E-mail:yang_lei2.jsyt@sinopec.com。

10.16181/j.cnki.fzyqc.2016.04.018

TE39

A