CN103509540B - 一种渐注式油层深部解堵剂及注入工艺 - Google Patents

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Abstract

一种渐注式油层深部解堵剂及注入工艺，该解堵剂由A剂配方、B剂配方、C剂配方组成，注入工艺是在注水井不停产的情况下，将A剂配方、B剂配方、C剂配方依次一步一步随注入水按照设计的浓度注入到注水井的注水层中，本发明提供的注入工艺是根据解堵剂的功能性质的不同，多段式的与注水井注水量匹配注入解堵剂，在不停产的情况下对注水井实施解堵增注且施工结束后不需要对解堵剂进行返排，其特点是：能够解除地层深部的堵塞，解堵半径大；同时不影响注水生产，没有返排的污染与处理费用。

Description

一种渐注式油层深部解堵剂及注入工艺
技术领域
本发明涉及注水井深部解堵工艺，特别涉及一种渐注式油层深部解堵剂及注入工艺，用于解除油田注水井注水层因钻井过程、压裂过程、作业过程、生产过程流体中沉积物、结垢物、细菌繁殖造成堵塞的一种高效解堵剂与解堵工艺。
背景技术
油田注水井注水层在钻井的过程中，压裂的过程、作业的过程、生产的过程中会因为流体中沉积物而堵塞，流体结垢而堵塞，细菌繁殖而堵塞。堵塞导致注水井注水层的导流能力下降，导致油田生产产量下降，经济效益下降，严重影响油田生产的正常进行。因此、需要对注水井注水层注入解堵剂以解除沉积物、结垢物、细菌的堵塞，恢复或提高岩石的孔喉半径，使注水层的导流能力增强，注水量得到恢复或提高，从而提高注水开发的效果与效益。
目前常用的注水井解堵剂有盐酸、土酸、胶束酸、乳化酸、泡沫酸等，其解堵工艺是一次性将解堵剂注入注水层，存在如下的不足：1）波及面小：一次性注入解堵剂，一般最大注入量在15m3左右，解堵剂的体积有限，从而涉及到的注水层空隙体积有限；2）解堵半径难以突破1.5m的距离：由于解堵剂浓度较高与解堵剂配方构成的特点使其与注水层岩石接触时，与岩层表面的碳酸盐、铁盐以及硅酸盐等反应速度快，将大量的解堵剂消耗在不到1m的注水层，导致解堵半径非常有限，难以突破1.5m的解堵半径；3）作业费用高：解堵施工前需要对注水井进行检管作业；4）设备要求高，解堵工程费用高：由于一次性注入解堵剂的量较大，而注水井普遍压力高，吸液速度非常有限，因此需要高压水泥车，同时需要清水罐车，配液池等，施工结束后还需要进行返排解堵剂残液，大量的残液需要进行无害化处理；5）对于没有回水管线的注水井需要大量的罐车运输返排残液，在返排的过程中还会有废弃排入空气中造成环境污染；6）泡沫解堵剂的注入还受到压力与设备的限制；7）进行解堵施工与残液返排的过程中，注水井必须停产，影响注水井的注水量。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种渐注式油层深部解堵剂及注入工艺，能够克服目前常用解堵剂的不足，主要表现在所开发的解堵剂与岩石表面的反应速度非常缓慢，解堵剂多段式的在注水井不停产的情况下随注入水一同注入注水层，逐步的溶解注水层中的堵塞物，溶解的堵塞物在注水层中以可溶物的形式长期稳定，由于解堵剂是随注入水注入，因此、能够深入到注水层的深部，解堵半径可以达到5m以上，是现有解堵剂与解堵工艺波及面的10倍以上，而且减少了不必要的作业费用、设备投资费用、施工费用，特别是减少了酸化残液的排放处理费用与排液过程的环境污染，是一种绿色可持续发展的解堵技术。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种渐注式油层深部解堵剂，由A剂配方、B剂配方、C剂配方按1-10：1-10：1-10的体积比构成；
其中A剂配方的质量百分比组成为：丙三醇含量0-20%、斯盘-20含量0-15%、吐温-80含量0-20%、乙二醇单丁醚0-20%，乳白灵含量0-5%、OS-20含量0-5%、HCL含量0-15%、HF含量0-5%、硫氰酸铵含量0-2%、氰乙酸含量0-10%、咪唑啉环氧乙烯醚含量0-2%、吡啶氯化苄季铵盐含量0-2%、丙炔醇含量0-2%、余量为清水；
其中B剂配方的质量百分比组成为：HCL含量0-10%、HF含量0-3%、柠檬酸含量0-10%、水杨酸含量0-10%、戊二酸含量0-10%、喹啉碘化苄季铵盐含量0-1%、丁炔二醇含量0-2%、OP-9含量0-3%、无盐油酸咪唑啉含量0-2%、吐温-80含量0-20%、乙二醇单丁醚0-20%，乳白灵含量0-5%、余量为清水；
其中C剂配方的质量百分比组成为：水杨酸含量0-5%、植酸含量0-5%、氨基三甲叉膦酸含量0-20%、二乙烯三胺五甲叉膦酸含量0-15%、膦酰基聚羧酸含量0-15%、聚环氧琥珀酸含量0-15%、喹啉碘化苄季铵盐含量0-2%、丁炔二醇含量0-2%、OP-9含量0-5%、十二烷基三甲基氯化铵含量0-5%、双十烷基三甲基氯化铵含量0-5%、双辛基三甲基溴化铵0-3%、余量为清水。
一种基于上述渐注式油层深部解堵剂的注入工艺，步骤为：第一步注入A剂配方，注入浓度为10～30%，注入量Q1的计算：Q1＝80×H×K，其中，Q1为需要注入的A剂配方剂量m3，K为注水层的孔隙度%，H为注水层厚度m；第二步注入B剂配方，注入浓度为10～30%，注入量为1.2～2Q1；第三步注入C剂配方，注入浓度为10～30%，注入量为1.5～3Q1。
本发明的原理在于：
现场第一步将A剂配方首先注入注水层，利用A剂配方的特点，将注水层近井地带的无机堵塞物与有机堵塞物溶解并稳定于注入水中，在整个注水层不出现二次沉淀现象；
第二步将B剂配方注入注水层，将注水井注水层深部的无机堵塞物与有机堵塞物溶解并稳定于注入水中，在整个注水层不出现二次沉淀现象；
第三步将C剂配方注入注水层，将注水井注水层的难溶无机堵塞物与有机堵塞物溶解并稳定于注入水中，同时杀灭注水层中的细菌，并且进一步提高解堵半径，改变岩石的表面润湿性，降低岩石孔喉对注入水的毛细管阻力，提高岩石的导流能力，达到降低注水井压力，提高注水井吸水能力，延长措施有效期的目的。
本发明提供的注水井渐注式油层深部解堵剂，是由A剂配方、B剂配方、C剂配方组成，是根据注水层近井地带堵塞物与深部注水层堵塞物的不同，近井地带与深部注水层解堵要求的不同，开发的具有不同功能性质的解堵剂，A剂配方的特点是能够大量溶解近井地带的无机堵塞物与有机堵塞物，B剂配方的特点是与岩石的反应速度慢，能够进入注水层深部解除堵塞的无机沉淀物与有机沉淀物，C剂配方的特点是基本不与注水层岩石发生反应，能够更进一步的进入注水层深部，主要功能是解除难溶的无机盐结垢物与深部有机结垢物，杀灭岩石表面细菌，改变岩石表面的润湿性，降低毛细管阻力。注入过程对金属的腐蚀速率均小于0.076mm/a。
本发明提供的注入工艺是根据解堵剂的功能性质的不同，多段式的与注水井注水量匹配注入解堵剂，在不停产的情况下对注水井实施解堵增注且施工结束后不需要对解堵剂进行返排，一是不影响注水生产，二是没有返排的污染与处理费用，三是解堵半径大。
具体实施方式：
下面通过具体的实施例进一步说明本发明。
实施例一
本实施例的解堵剂，由A剂配方、B剂配方与C剂配方按1:1.3:1.55的体积比构成。
其中A剂配方组成：丙三醇含量11%、斯盘-20含量5%、吐温-80含量3%、乙二醇单丁醚10%、乳白灵含量1%、OS-20含量0.5%、HCL含量12%、HF含量3%、硫氰酸铵含量0.5%、氰乙酸含量3%、咪唑啉环氧乙烯醚含量0.5%、吡啶氯化苄季铵盐含量0.5%、丙炔醇含量0.1%、余量为清水；
其中B剂配方组成：HCL含量8%、HF含量2%、柠檬酸含量3%、水杨酸含量5%、戊二酸含量2%、喹啉碘化苄季铵盐含量0.6%、丁炔二醇含量0.5%、OP-9含量2%、无盐油酸咪唑啉含量1.5%、吐温-80含量6%、乙二醇单丁醚5%，乳白灵含量1%、余量为清水；
其中C剂配方组成：水杨酸含量4%、植酸含量3%、氨基三甲叉膦酸含量15%、二乙烯三胺五甲叉膦酸含量4%、膦酰基聚羧酸含量10%、聚环氧琥珀酸含量8%、喹啉碘化苄季铵盐含量0.2%、丁炔二醇含量0.1%、OP-9含量2%、十二烷基三甲基氯化铵含量1%、双十烷基三甲基氯化铵含量0.5%、双辛基三甲基溴化铵0.3%、余量为清水；
本实施例的注入工艺：
第一步注入A剂配方，注入浓度15%，注入量为8.5m3,A剂配方注入结束后，第二步注入B剂配方，注入浓度为20%，注入量为11m3,B剂配方注入结束后，第三步注入C剂配方，注入浓度为12%，注入量为13m3。
现场实施效果：与措施前比较，注水井注水压力下降2.6～3.4MPa，压力降幅达到17.6～32.2%，注入过程的腐蚀速率为0.069mm/a。
实施例二
本实施例的解堵剂，由A剂配方、B剂配方与C剂配方按1:1.5:1.9的体积比构成。
其中A剂配方组成：丙三醇含量6%、斯盘-20含量12%、吐温-80含量6%、乙二醇单丁醚3%、OS-20含量1.0%、HCL含量13%、HF含量2%、硫氰酸铵含量1%、氰乙酸含量2%、咪唑啉环氧乙烯醚含量0.6%、吡啶氯化苄季铵盐含量0.7%、丙炔醇含量0.15%、余量为清水组成。
其中B剂配方组成：HCL含量10%、柠檬酸含量2%、水杨酸含量4%、喹啉碘化苄季铵盐含量1.0%、丁炔二醇含量0.7%、OP-9含量3%、无盐油酸咪唑啉含量1.0%、吐温-80含量12%、乙二醇单丁醚7%，乳白灵含量2%、余量为清水组成。
其中C剂配方组成：水杨酸含量3%、植酸含量4%、氨基三甲叉膦酸含量12%、二乙烯三胺五甲叉膦酸含量3%、膦酰基聚羧酸含量14%、聚环氧琥珀酸含量6%、喹啉碘化苄季铵盐含量0.3%、丁炔二醇含量0.2%、OP-9含量1%、十二烷基三甲基氯化铵含量1.2%、双十烷基三甲基氯化铵含量0.6%、双辛基三甲基溴化铵0.4%、余量为清水组成。
本实施例的注入工艺：
第一步注入A剂配方，注入浓度10%，注入量为7m3,A剂配方注入结束后，第二步注入B剂配方，注入浓度为15%，注入量为10.5m3,B剂配方注入结束后，第三步注入C剂配方，注入浓度为15%，注入量为13.3m3。
现场实施效果：与措施前比较，注水井注水压力下降2.2～3.8MPa，压力降幅达到22.6～28.4%，注入过程的腐蚀速率为0.062mm/a。
实施例三
本实施例的解堵剂，由A剂配方、B剂配方与C剂配方按1:1.3:1.5的体积比构成。
其中A剂配方组成：丙三醇含量6%、斯盘-20含量7%、吐温-80含量5%、乙二醇单丁醚7%、乳白灵含量1.5%、OS-20含量1.0%、HCL含量15%、HF含量4%、硫氰酸铵含量1%、氰乙酸含量2%、咪唑啉环氧乙烯醚含量0.7%、吡啶氯化苄季铵盐含量1.0%、丙炔醇含量0.2%、余量为清水。
其中B剂配方组成：HCL含量6%、HF含量2%、柠檬酸含量5%、水杨酸含量4%、戊二酸含量3%、喹啉碘化苄季铵盐含量0.8%、丁炔二醇含量0.6%、OP-9含量1.5%、无盐油酸咪唑啉含量2.0%、吐温-80含量8%、乙二醇单丁醚6%，乳白灵含量0.5%、余量为清水。
其中C剂配方组成：水杨酸含量3%、植酸含量2%、氨基三甲叉膦酸含量16%、二乙烯三胺五甲叉膦酸含量2%、膦酰基聚羧酸含量15%、喹啉碘化苄季铵盐含量0.5%、丁炔二醇含量0.15%、OP-9含量1.5%、十二烷基三甲基氯化铵含量0.5%、双十烷基三甲基氯化铵含量0.5%、双辛基三甲基溴化铵0.4%、余量为清水。
本实施例的注入工艺：
第一步注入A剂配方，注入浓度10%，注入量为11m3,A剂配方注入结束后，第二步注入B剂配方，注入浓度为20%，注入量为14.3m3,B剂配方注入结束后，第三步注入C剂配方，注入浓度为15%，注入量为16.5m3。
现场实施效果：与措施前比较，注水井注水压力下降2.1～3.5MPa，压力降幅达到18.3～27.8%，注入过程的腐蚀速率为0.071mm/a。
实施例四
本实施例的解堵剂，由A剂配方、B剂配方与C剂配方按1:1.5:1.8的体积比构成。
其中A剂配方组成：丙三醇含量5%、斯盘-20含量5%、吐温-80含量5%、乙二醇单丁醚6%、乳白灵含量1.5%、OS-20含量1.0%、HCL含量14%、HF含量4%、硫氰酸铵含量1.0%、氰乙酸含量2%、咪唑啉环氧乙烯醚含量1.0%、吡啶氯化苄季铵盐含量1.0%、丙炔醇含量0.15%、余量为清水。
其中B剂配方组成：HCL含量5%、水杨酸含量8%、戊二酸含量10%、喹啉碘化苄季铵盐含量1.5%、丁炔二醇含量0.7%、OP-9含量2%、无盐油酸咪唑啉含量1.0%、吐温-80含量5%、乙二醇单丁醚4%，乳白灵含量0.5%、余量为清水。
其中C剂配方组成：水杨酸含量3%、植酸含量2%、氨基三甲叉膦酸含量7%、二乙烯三胺五甲叉膦酸含量6%、膦酰基聚羧酸含量12%、聚环氧琥珀酸含量10%、喹啉碘化苄季铵盐含量1.0%、丁炔二醇含量0.5%、OP-9含量2%、十二烷基三甲基氯化铵含量1.5%、双十烷基三甲基氯化铵含量1.0%、双辛基三甲基溴化铵1.5%、余量为清水。
本实施例的注入工艺：
第一步注入A剂配方，注入浓度15%，注入量为9.5m3,A剂配方注入结束后，第二步注入B剂配方，注入浓度为15%，注入量为14.25m3,B剂配方注入结束后，第三步注入C剂配方，注入浓度为10%，注入量为17.1m3。
现场实施效果：与措施前比较，注水井注水压力下降1.7～4.2MPa，压力降幅达到15.5～37.6%，注入过程的腐蚀速率为0.066mm/a。
实施例五
本实施例的解堵剂，由A剂配方、B剂配方与C剂配方按1:1.7:2的体积比构成。
其中A剂配方组成：斯盘-20含量5%、吐温-80含量5%、乙二醇单丁醚10%、乳白灵含量2%、OS-20含量0.5%、HCL含量15%、HF含量3%、硫氰酸铵含量1.0%、氰乙酸含量2%、咪唑啉环氧乙烯醚含量1.0%、吡啶氯化苄季铵盐含量1.0%、丙炔醇含量0.2%、余量为清水。
其中B剂配方组成：HCL含量5%、柠檬酸含量6%、水杨酸含量4%、戊二酸含量5%、喹啉碘化苄季铵盐含量0.8%、丁炔二醇含量1.0%、OP-9含量3%、无盐油酸咪唑啉含量1.0%、吐温-80含量5%、乙二醇单丁醚4%，乳白灵含量0.5%、余量为清水。
其中C剂配方组成：水杨酸含量3%、植酸含量3%、氨基三甲叉膦酸含量10%、二乙烯三胺五甲叉膦酸含量5%、膦酰基聚羧酸含量11%、聚环氧琥珀酸含量6%、喹啉碘化苄季铵盐含量1.0%、丁炔二醇含量0.5%、OP-9含量2%、十二烷基三甲基氯化铵含量2%、双十烷基三甲基氯化铵含量1.5%、双辛基三甲基溴化铵0.5%、余量为清水。
本实施例的注入工艺：
现场第一步注入A剂配方，注入浓度15%，注入量为10.5m3,A剂配方注入结束后，第二步注入B剂配方，注入浓度为12%，注入量为17.8m3,B剂配方注入结束后，第三步注入C剂配方，注入浓度为10%，注入量为21m3。
现场实施效果：与措施前比较，注水井注水压力下降3.2～5.4MPa，压力降幅达到23.6～28.2%，注入过程的腐蚀速率为0.062mm/a。
实施例六
本实施例的解堵剂，由A剂配方、B剂配方与C剂配方按1:1.5:1.5的体积比构成。
其中A剂配方组成：丙三醇含量3%、斯盘-20含量5%、吐温-80含量5%、乙二醇单丁醚10%、乳白灵含量1.5%、OS-20含量1.0%、HCL含量10%、HF含量4%、硫氰酸铵含量1.0%、氰乙酸含量5%、咪唑啉环氧乙烯醚含量1.5%、吡啶氯化苄季铵盐含量0.7%、丙炔醇含量0.3%、余量为清水。
其中B剂配方组成：HCL含量3%、HF含量1%、柠檬酸含量5%、水杨酸含量8%、戊二酸含量5%、喹啉碘化苄季铵盐含量0.5%、丁炔二醇含量1.0%、OP-9含量1.5%、无盐油酸咪唑啉含量1.0%、吐温-80含量5%、乙二醇单丁醚4%，乳白灵含量1.5%、余量为清水。
其中C剂配方组成：水杨酸含量3%、植酸含量5%、氨基三甲叉膦酸含量10%、二乙烯三胺五甲叉膦酸含量3%、膦酰基聚羧酸含量10%、聚环氧琥珀酸含量10%、喹啉碘化苄季铵盐含量1.0%、丁炔二醇含量0.5%、OP-9含量1.0%、十二烷基三甲基氯化铵含量1.5%、双十烷基三甲基氯化铵含量1.5%、双辛基三甲基溴化铵0.6%、余量为清水。
本实施例的注入工艺：
第一步注入A剂配方，注入浓度10%，注入量为12m3,第二步注入B剂配方，注入浓度为15%，注入量为18m3,B剂配方注入结束后，第三步注入C剂配方，注入浓度为12%，注入量为18m3。
现场实施效果：与措施前比较，注水井注水压力下降2.1～4.2MPa，压力降幅达到20.6～35.7%，注入过程的腐蚀速率为0.073mm/a。
由于不同油田，不同区块的油水井其油层与注水层地质特征的不同，堵塞成分与状况的不同，对解堵剂配方中各个组分的要求也不同，权利包括但不限于所述各个配方的组分与含量，任何一种包含权利所述的不同组分与不同含量组成的A、B、C剂配方均属于权利要求的范围之内。

Claims (3)

1.一种渐注式油层深部解堵剂，其特征在于，由A剂配方、B剂配方、C剂配方按1-10：1-10：1-10的体积比构成；
其中A剂配方的质量百分比组成为：丙三醇含量0-20％、斯盘-20含量0-15％、吐温-80含量0-20％、乙二醇单丁醚0-20％，乳白灵含量0-5％、OS-20含量0-5％、HCl含量0-15％、HF含量0-5％、硫氰酸铵含量0-2％、氰乙酸含量0-10％、咪唑啉环氧乙烯醚含量0-2％、吡啶氯化苄季铵盐含量0-2％、丙炔醇含量0-2％、余量为清水；
其中B剂配方的质量百分比组成为：HCl含量0-10％、HF含量0-3％、柠檬酸含量0-10％、水杨酸含量0-10％、戊二酸含量0-10％、喹啉碘化苄季铵盐含量0-1％、丁炔二醇含量0-2％、OP-9含量0-3％、无盐油酸咪唑啉含量0-2％、吐温-80含量0-20％、乙二醇单丁醚0-20％，乳白灵含量0-5％、余量为清水；
其中C剂配方的质量百分比组成为：水杨酸含量0-5％、植酸含量0-5％、氨基三甲叉膦酸含量0-20％、二乙烯三胺五甲叉膦酸含量0-15％、膦酰基聚羧酸含量0-15％、聚环氧琥珀酸含量0-15％、喹啉碘化苄季铵盐含量0-2％、丁炔二醇含量0-2％、OP-9含量0-5％、十二烷基三甲基氯化铵含量0-5％、余量为清水；
上述组分含量质量百分百均不为0。
2.一种基于权1所述渐注式油层深部解堵剂的注入工艺，其特征在于，步骤为：第一步注入A剂配方，注入浓度为10～30％，注入 量Q1的计算：Q1＝80×H×K，Q1为需要注入的A剂配方剂量m3，K为注水层的孔隙度％，H为注水层厚度；第二步注入B剂配方，注入浓度为10～30％，注入量为1.2～2Q1；第三步注入C剂配方，注入浓度为10～30％，注入量为1.5～3Q1。
3.根据权利要求2所述的注入工艺，其特征在于，第一步注入A剂配方，注入浓度10％，注入量为11m3,A剂配方注入结束后，第二步注入B剂配方，注入浓度为20％，注入量为14.3m3,B剂配方注入结束后，第三步注入C剂配方，注入浓度为15％，注入量为16.5m3。
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