掺水化盐技术的研究与应用

董石昭 武继恩

摘要：濮城油田是一个典型的含盐油气富集区，盐岩主要发育在沙河街组，沙三段表现尤为突出。盐岩与同期沉积的砂岩表现为长消关系，可以与生油岩共生。盐岩在油气运移中发挥油气盖层或侧向封堵层的双重作用，与断层、砂岩、泥岩造就了良好的生储盖配置关系，在盐岩发育带富集了大量油气，濮城油田文、卫、濮结合部就是典型的发育较好的盐岩层沉积。

关键词：濮城油田;掺水化盐

一、 掺水化盐方式研究背景：

油井化盐是日常采油管理的重要工作，优化化盐工艺，减少占产是目前采油管理，提升产能的重要挖潜措施。撬装式油井化盐化蜡不压产工艺，综合了目前现有化盐（蜡）优势，又克服了目前工艺压产的不足。

针对研究分析成果及结盐油井生产及管理难题，掺水化盐及防盐是保持油井井筒及地层畅通，维持油井稳产的最有效的措施。

掺水化盐通常采用的都是最直接的水泥车周期性地从套管进行掺水化盐。通过实际应用，我们发现水泥车掺水不仅造成产量波动及产量损失，而且掺水效果不佳，由于结盐引发的躺井仍然不断频繁发生。

水泥车掺水化盐剖析：

1、掺水排量大，速度快，易造成压井。水泥车掺水由于水泵排量大，掺水速度较快，400型水泥车挂一档一小时排量大致在12-15方左右（水泥车新旧程度不同造成泵效有差异，300型水泥车排量较400型水泥车更大），结盐井平均泵径38毫米，平均冲程4.8米，平均冲次3.7次/分钟，折算排量29方/天（1.2方/小时），使用水泥车掺水6方约需30分钟，在此期间泵所排出的水量约0.6方，还有5.4方留存于井下，在此期间会造成井筒内液面上升675米（5寸半套管、2寸半油管），造成井底压力上升6.75Mpa，如果地层压力低于此时的井底压力，就会形成水侵压井，对地层造成污染，影响以后的出油情况。

2、水量误差大。由于部分水泥车没有计量水表，水罐容量大小不一，水泥车掺水化盐时入井水量不能直接计量，入井水量误差较大，对油井产量含水波动影响非常大，大量的水入井造成油井含水在短时间内迅速上升至96%-97%，恢复困难。

探索一条精细“掺水化盐不压产”的清防盐技术已成为解决油井结盐问题刻不容缓的课题，因此，我们从2015年开始即组织技术人员对结盐井的掺水化盐优化技术与防止盐井下堆积技术进行了攻关，成功探索出一条适合结合部的结盐油井掺水化盐新方法，并在结盐严重的47口井进行实施，见到了明显的效果，掺水量平均减少31.3m3/d，影响产量平均日下降7.2t，检泵周期检延长141d，比2016年同期减少盐卡作业8井次，改善结盐区块油藏的开发状况，提高油层开发效果及油田开发效益，取得良好的防盐、清盐效果。

二、撬装式油井变频化盐不压产工艺技术

1、设计理念

通过变频泵调整灌水排量，实现了灌水排量与抽油泵排出水的近似平衡，从而从工艺上保证了不压产。

2. 撬装式油井化盐化蜡不压产工艺设备优势

2.1所有设备集成在一台车

2.2自带电源，在灌水时不用停井接电，避免了增加油藏区的配合工作量，同时避免了因停井接电导致盐卡泵;

2.3全密封保温水罐，避免了长时间的洗井导致水温下降，影响化蜡效果，在冬季如水温降至不符合灌水温度要求时，设备启用自带电加热功能。

3、技术可行性分析

近两年来濮城油田在部分单井应用了高架罐小排量（2m3/h左右）撬装式油井化盐化蜡工艺。撬装式油井化盐化蜡速度与抽油泵排水速度近似时： （1）、单井含水稳定; （2）、不压产;（3）防盐卡，防蜡卡。最终实现了井筒管理和油井产量的和谐统一。

三、井下加深尾管至油层中深的防盐管柱工艺技术

1、技术攻关起因：

由于结合部结盐区块油藏埋藏深，常规情况下有杆泵最大下泵深度2000-2300m，因泵体承载能力的限制尾管长度限制在100m左右，因此尾管距离油层高达1000m以上，成为“流速缓冲区”，盐晶体极易聚集沉积，造成油井井筒底部或生产层段结盐。

采取掺水化盐只能解决结盐相对严重的油井，泵深以上井筒的畅通，维持油井正常生产不盐卡，但是有些油井（如92-13、90-56、90-60等）的井筒下部会形成盐桥，发生井筒结盐把井筒堵死，盐埋油层造成油井停产检泵冲盐。

2、技术攻关目的：

消除“流速缓冲区”，防止油层与抽油泵之间的井段形成的盐桥阻止油层流体进入抽油泵。

3、技术支持原理：

流体流速：室内模拟地层水做的流速试验结果是：当流速逐渐增大时，结盐量增加，达到絮状流态时，结盐量随流速增大反而减少。这是由于单位时间内油流带来的盐量增多，结盐量增加;而流速增加到一定程度后，油流所带的盐量增多，但带走的也增多，而且液流对管壁冲刷作用增强，不易沉积，故结盐量减少。液流速度越大，粘度越高，则携带能力越强，不易结晶;反之，容易结晶。在牛顿流体条件下，当液流速度大于沉降速度的1.7倍时，盐晶体粒子被油流携带不易结晶。

4、具体解决实施：

针对结盐严重易形成盐桥的油井，采取疏导盐粒的技术思路，优化管柱组合，通过采用过桥泵加深尾管，根据油井出盐油层位置不同将尾管加深至油层顶界、中部和底界，一方面消除了泵无尾管时套管的缓冲作用，另一方面也解决了掺水化盐时由于泵挂浅造成上部短路，不能消除井底部套管及油层盐堵的难题。同时，把加深尾管部分油管由原来的φ73mm尾管更换为φ60mm尾管，并加快尾管内原油流速，增加原油携盐能力，避免筛管以下形成盐桥卡管柱或埋油层。理论试验证实，φ60mm尾管油流的速度比φ73mm尾管油流的速度将提高1.54倍，油流速度的提高对盐颗粒的冲刷能力增强，携带盐结晶颗粒的能力增加2.37倍，尽可能的盐晶体全部排出井筒。因此延长了洗井化盐周期，减少了洗井化盐井次，降低了掺水量。

四、结论

随着油田的开发不断深入，井筒及地层结盐状况也在不断变化。近两年来，防盐工艺技术也在进行着不断的改进与完善，也取得了较好的防盐效果，但防盐工艺仍需要进一步大量的研究与现场试验才能取得实质性的突破。

1、认清结盐井结盐周期、结盐规律以及动态变化等是制定油井清防盐周期的依据。含盐量监测法，是监测油井结盐规律，制定清防盐维护周期的有效技術方法。

2、有效开发结盐油井，必须持续不断的创新研究清防盐工艺，以掺水制度优化为平台，合理配套各项化学、物理化盐工艺，优化管柱组合，深化组合防盐措施，强化日常管理。