超声波增油增注技术现场应用

王立峰

摘要：由于回注水质中含有大量悬浮物及残余聚合物，导致堵塞严重，影响原油生产。利用超声波增油增注技术，实现解堵增油效果。

关键词：超声波;解堵;增油增注

油田开发后期，受污水回注杂质影响，储层出现不同程度堵塞。针对部分油井存在開采初期产能较高，但随开采时间延长，产量下降较快，目前注采关系虽相对比较完善，但产液强度较低，产量不高，且应用其他措施增油效果不明显井应用超声波增油增注技术。

1超声波增油增注技术原理

工作原理：高能超声油层处理机理是利用车载大功率超声波发射机将电功率转化成为高频电信号，通过超声波传输电缆，将电信号传输到油层位置的换能器上转换成超声机械振动，含油地层受到震动，使局部形成高温、高压，促进氧化-还原反应，高分子物质解聚，使胶质的沥青质分子、蜡分子产生断裂等化学效应，达到通过解除孔隙堵塞、提高油层渗透性，从而增加油井产量。

1、改善孔隙介质的力学性，增加渗透率

地层中的含油骨架称为孔隙介质，油层的渗透性和产量主要决定于孔隙介质裂缝的集合形态和数量。当一定能量的超声波作用于孔隙介质后，使其增加的应变能达到塑性屈服状态，从而将产生大量的微裂缝，扩大和连通了含油孔道，有效的提高了产量和采收率。

2、裂解及热作用

在超声波作用下，在流体与固体的分界面处，由于粒子振动速度的巨大差异，导致边界摩擦，产生热量造成局部加热，甚至局部高温，降低原油粘度，提高渗流速度。当储油层在高强度、长时间超声波作用下，由于原油分子间具有较大的加速度，形成分子间相对运动，由于惯性力的作用使得分子链断裂，大分子被粉碎，从而降低了原油的粘度，提高了渗流速率。

3、空化作用

在超声波一定频率的作用下会使液体中原有的或者新生的气泡产生共振。在波的稀疏阶段气泡迅速膨胀;在波的压缩阶段气泡迅速破灭，在破灭的瞬间，气泡内部温度可达几千摄氏度，压力达到几千甚至几万大气压，在破灭过程中产生的加速度是重力加速度的几十倍，产生了局部高温高压，促进氧化还原反应，高分子物质的解聚，使胶结的沥青质分子键断裂从而降低原油粘度，起到易于流动的效果。

2试验区分析

受含聚污水回注影响，试验区油水井出现不同程度的吸水能力下降，部分注水井出现地层不吸水情况，严重影响了该区块的开发效果。统计生产数据，共有471口注水井产能不足。根据生产数据发现，其中199口井因受油层污染、发育条件、注采关系等因素影响，导致冬季关井无法正常生产，占全矿水井总井数的42.3%，日影响注入量在2500m3。

通过对199口井进行逐一分析，问题井主要有以下几方面特点：问题井主要是受含聚污水影响，一方面老井污染程度较深，酸化措施效果不理想，一方面由于新井储层发育相对较差。

3措施效果

以x井为例，该井是上返试验区的一口边井，靠近k1聚驱工业性矿场试验区，于2002年10月投产，采用五点法面积井网，注采井距150m，开采葡I3层，射开砂岩厚度11.3m，有效厚度8.9m;2012年5月封堵葡I3层，进行葡I1～2层上返试验，射开砂岩厚度14.2m，有效厚度10.6m。由图1，该井注入压力高，注入强度低，视吸液指数低。通过厚度等值图、渗透率等值图分析油层发育较好;井组连通较好。目前上返试验区处于空白水驱阶段，x井连通采出井见聚浓度平均150mg/l，认为该井组聚合物污染，聚合物来源于老试验区注聚井。

由表2，措施后该井注入压力降低、注入强度升高、视吸液指数提高，说明储层改造效果良好。

4 结束语

介绍了超声波解堵技术的优势，分析了试验区问题井堵塞原因，通过X井特点分析，认为聚合物污染是注入量减少的影响因素。针对问题，对含聚污水污染严重井，试验超声波解堵工艺，实现了降低注入压力、提高视吸液指数的效果。