不动管柱热洗解除稠油油藏堵塞的研究与应用

杨彬 徐大明 陈来勇 李恩林 黄雷

摘      要：渤海某稠油油田J区为渤海湾典型的湖相三角洲稠油油田，主力开发层系为东营组下段的Ⅰ和Ⅱ油组，纵向上可细分为14个小层，平均地层原油黏度为291 mPa·s。在纵向上、横向上存在多个油气水系统。针对该区块稠油油藏堵塞的难题，開展了洗井助排液和解堵助排液实验，加热车配合药剂注入工艺实验;研究出了一种利用加热车配合提高入井液温度，结合针对性洗井助排液和解堵助排液有效解除稠油油藏近井地带堵塞的方法。该方法在现场应用证实有效，为该类油藏的解堵提供一种新思路。

关  键  词：稠油油藏;加热车;热洗;解堵

中图分类号：TE 357       文献标识码： A       文章编号： 1671-0460（2019）11-2643-04

Research and Application of Hot Wash of Immovable String

for Plug Removal of Heavy Oil Reservoir

   YANG Bin， WU Da-ming， CHEN Lai-yong， LI En-lin， HUANG Lei

（CNOOC Tianjin Branch， Tianjin 300452， China）

Abstract： The J area of a heavy oil field in the Bohai Sea is a typical lake delta heavy oil field in the Bohai Bay. Its main development layer is the I and II oil groups in the lower section of the Dongying Formation. It can be subdivided into 14 small layers in the longitudinal direction， and the average formation crude oil viscosity is 291mPa·s. There are multiple oil-gas-water systems in the vertical and horizontal directions. Aiming at the problem of blockage of heavy oil reservoirs in this block， the experiments of washing well drainage aid and plug removal drainage were carried out， and the experiment of heating car combined with the agent injection process was also executed. A kind of method combining heating car to improve the temperature of the well fluid and targeted washing well drainage was proposed to effectively remove the blockage at near-well zone in the heavy oil reservoir. This method has been proved effective in field applications and provides a new idea for plug removal of such reservoirs.

Key words： Heavy oil reservoir; Heating car; Hot wash; Plug removal

渤海某稠油油田位于辽东湾辽河坳陷、辽西低凸起中段，为渤海湾典型的湖相三角洲稠油油田，主力开发层系为东营组下段的Ⅰ和Ⅱ油组，纵向上分为14个小层。油藏类型为受岩性影响的在纵向上、横向上存在多个油气水系统的构造层状油气藏。该油田采取滚动开发模式，分两期投入开发，Ⅰ期区块于1993年投产，Ⅱ期区块于2000年11月投产^[1]。其中Ⅰ期的J区位于油田边部（见图1），油层仅1～8小层发育，平均地层原油黏度为291 mPa·s，局部储层单砂体厚度较大，但距离油水边界较近。

目前该区块油井18口，注聚井6口，注水井3口，水源井1口，截止到2016年7月底累计采油量762×10⁴ m³，平均单井产油量81.6 m³/d，采油速度为1.7%，属于区块高效开发阶段，但部分油井已经出现因堵塞造成产液量下降的现象。其原因是生产过程中，稠油中重质组分容易在近井地带沉积，包裹堵塞物堵塞孔喉及筛管，导致产量下降。同时这种堵塞物受到胶质+沥青质包裹^[2-4]，阻碍了酸液的溶蚀，增加了返排难度，使得酸化解堵返排效果较差。因此，油田开始研究在稠油油藏上利用加热车的配合提高入井液温度，结合针对性洗井助排液和解堵助排液解除稠油油藏近井地带堵塞的方法。

1  热洗解堵机理

1.1  机理分析

温度是解堵剂清洗、解堵储层的重要因素，针对不同油井存在的伤害，配合加热车使用针对性的解堵体系，往往能取得事半功倍的效果。其主要机理包括^[5-8]：①加热车提供的热量提高解堵段温度，能将近井地带的蜡质、胶质+沥青质等有机物熔化，露出堵塞物新鲜面，有利于后续解堵剂溶蚀解堵，同时对稠油、死油也能起到热力降黏、热力解堵作用;②加热车的温度可以得到有效控制，使产生的热量得到充分利用，减少热能损失，有效地解除油层近井地带的污染与堵塞;③洗井助排液主要成分为各种表面活性剂、清洗剂、油膜渗透剂等，各种成分之间的协同效应不仅使其具有溶解胶质、沥青质的能力，而且具有对油污渗透、分散、直至剥离的作用;④解堵助排液中含有表面活性剂、油溶性高效清洗剂等组份，能有效溶解油井近井地带析出的有机垢（胶质+沥青质、蜡），恢复原油流通通道。

1.2  室内实验

1.2.1  洗井助排液静态洗油实验

洗井助排液由多种表面活性剂及黏土稳定劑组成，该洗井液具有低油水界面张力特点，在对井底重油清洗的同时可以有效防止漏失至地层的修井液产生“水锁”及“乳化”伤害。表1为洗井助排液在不同温度下对目标原油清洗效果（实物图见图2）。

由表1及图2可以看出：

（1）相比地热水，洗井助排液具有更好的原油溶解效果。这是由于洗井助排液中加入的表面活性剂使助排液具有较低的界面张力，在3.0%浓度时，洗井助排液界面张力为0.649 mN/m，这就使得助排液对原油的溶解及渗透效果都较地热水大幅提高;

（2）随着实验温度提高，助排液对原油的溶解效果提高。这是由于随着温度提高，原油黏度降低，使得助排液对原油的渗透能力及溶解效果增加。

1.2.2  洗井助排液动态洗油实验

取J区现场稠油，在30 ℃温度下，采用实验装置动态模拟（图3）油井闭路循环洗井5 h，实验结果见表2。

经过动态洗井模拟实验，3%BH-NZP01洗井助排液在30 ℃下对井下管柱具有较好的洗油效率，若提升入井液温度至70～80 ℃，洗井效果将更好。

1.2.3  洗井助排液高温老化实验（图4）

配制标准浓度的洗井助排液，对比其在120 ℃温度下老化16 h前后，界面张力变化，如表3所示。

该实验说明：常规洗井助排液具有较低的界面张力，但高温（100 ℃以上）会对助排液中的表面活性产生影响。

1.2.4  解堵助排液洗油实验

对于重组份含量较高的油井，在生产过程中存在重组份不断析出，造成近井地带堵塞，大幅影响油井的正常产能。表4为解堵助排液在在不同温度下对沥青的溶解效果，实验条件为溶液：沥青球=50 mL：1 g，反应时间5 h。

由表4可以看出，解堵助排液对沥青具有良好的溶解效果，而且随着反应温度的提高，解堵助排液对沥青的溶解速率增加。

实验使用解堵助排液中的油溶性高效清洗剂与J区高黏度原油进行混合，研究高效清洗剂对高黏度原油的降黏效果，实验分别测定了高效清洗剂对两种稠油的降黏效果，在50 ℃将高效清洗剂与稠油均匀混合后，测定混合后原油的黏度，结果见表5。

由表5可以看出，高效清洗剂对两种稠油都具有较好的降黏效果，高效清洗剂含量为5.0%时，降黏率均能达到85.0%以上，具有良好的降黏效果。

2  矿场实验

稠油区块J20井2015年下半年表现为产液量下降，流压下降的现象，在周边注入井注入量没有变化的前提下，先后采用了反洗井、稠油降黏和开层作业，效果均不理想。作业前采液强度2.2 m³/（d·m），选低于该区块6.2 m³/（d·m）的平均采液强度，分析认为是典型的稠油堵塞现象。

J20井解堵作业期间，使用加热车将洗井助排液和解堵助排液温度加热至75 ℃，通过提高解堵剂的作业温度增加清洗效果。该井现场施工工艺如下：①使用加热后的洗井助排液正循环洗井至返出干净，清除油管及近井地带的原油及其他杂质;②正挤正循环解堵助排液8 m?，关闭油套环空，正挤剩余解堵助排液12 m?+8 m?洗井助排液，挤注过程中，泵压最高达到4.5 MPa，排量为20 m³/d;③停泵，浸泡4 h，放压，拆管线，进行后续作业。

该井进行解堵作业后，该井的产液量和产油量均较作业前大幅提高，其中产液量由作业前的78.54 m?/d提高至146.10 m?/d，产油量由18.1 m?/d提高至32.1 m?/d，流压由1.6 MPa上升至3 MPa，作业前后该井的产液变化表明该井经过热清洗作业对近井地带的有机垢堵塞进行了有效清除，疏通原油流通通道，恢复油井产能，现场应用效果良好（图5）。

3  结论及认识

（1）通过室内实验发现，随着温度提高，原油黏度降低，使得洗井助排液对原油的渗透能力及溶解效果增加。解堵助排剂含量为5.0%时，降黏率均能达到85.0%以上，具有良好的降黏效果。

（2）研究表明，常规洗井助排液具有较低的界面张力，但高温（100 ℃以上）会对助排液中的表面活性产生影响。所以此解堵工艺更适合应用在油藏温度在80 ℃以下、黏度超过1 000 mPa·s（50 ℃）、中浅层稠油油藏的油井解堵。

（3）施工加热车由两个撬装箱体组成，占地面积小，加热效能高，安全有保障，非常适合海上熱解堵作业。同时可根据现场需要调节温度，可以满足生产油井的正常热洗井解堵作业。

（4）针对地层有机物沉积堵塞问题，采用洗井助排液和解堵助排液结合的方式。洗井助排液有很好的渗透分散作用，能够使有机堵塞物剥离出来，通过有机高效清洗剂软化溶解，最终随返排液将堵塞物的反排替除。同时解堵助排液和亲油的有机溶剂与产出水形成的乳状液，降低原油在输送过程中与岩石、管道表面的粘附力和界面张力。

（5）该井作业完后流压有下降的趋势，根据作业有效期的情况，可以摸索出周期热解堵的作业方案。

参考文献：

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