CN106833577A - 一种清防垢在线酸化多段塞施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种清防垢在线酸化多段塞施工方法，在注水井井口接入一根管线，通过注入泵将螯合酸随注入水同时注入，对近井地带杂质进行酸化解赌；酸化后打入一个隔离段塞，介质为水，隔离段塞的注入量为注水井日配注量的80％～110％；隔离段塞之后通过注入泵将清防垢段塞随注入水同时注入。本发明中清防垢段塞施工科学可行，现场操作性强，可在酸化基础上进一步对地层结垢进行溶蚀，达到疏通地层，提高地层渗透率的目的。本发明方法施工简便，提高了工作效率，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种针对注水井杂质、结垢双重堵塞的综合治理方法，具体涉及一种清防垢在线酸化多段塞施工方法。
背景技术
在油田注水开发过程中，由于注水质量不达标导致地层近井堵塞；同时部分区块由于注入水和地层水不配伍，导致地层深部结垢，进一步造成注水井高压欠注的发生。目前针对此类近井堵塞、深部结垢的欠注井进行治理时，通常采用往水井中注清垢剂，通过清垢剂在地层中的作用，溶解部分地层垢，达到降压增注的目的。但这种治理方法存在的主要问题有三个：一是清垢剂无法解除近井地带的有机杂质堵塞；二是清垢剂无法全部通过近井地带附近的堵塞物，从而无法达到地层深部进行清垢；三是清垢结束后需要对垢渣进行返排处理，施工工艺复杂。因此，发明出一种可用于在线酸化的清防垢多段塞设计方法对本领域具有十分重要的意义。
发明内容
为解决有机杂质在近井地带聚集和地层深部结垢双重堵塞井的常规治理措施存在问题，本发明的目的在于提供一种清防垢在线酸化多段塞施工方法，可有效解除近井地带的有机杂质堵塞，对地层深部进行清垢处理并且无需返排处理。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种清防垢在线酸化多段塞施工方法，包括以下步骤：
1)在线酸化
在注水井井口接入一根管线，通过注入泵将螯合酸随注入水同时注入，对近井地带杂质进行酸化解赌；螯合酸按质量百分比计，包括如下组分：乙二胺四乙酸5.0％～10.0％；次氮基三乙酸10.0％～20.0％；二氯乙烷5.0％～12.0％；乙醇10.0％～20.0％；氢氧化钠10.0％～20.0％；二硫化碳5.0％～10.0％；柠檬酸1.0％～3.0％；乙酸0.5％～1.5％；其余组分为水；
2)隔离段塞施工
酸化后打入一个隔离段塞，介质为水，隔离段塞的注入量为注水井日配注量的80％～110％；
3)清防垢段塞施工
隔离段塞之后通过注入泵将清防垢段塞随注入水同时注入，清防垢段塞注入量为
其中，θ为清防垢段塞注入系数，θ依照下面设定条件进行取值：在线酸化后，如果地层吸水能力提高80％以上，则θ＝1.2；如果地层吸水能力提高50％～80％，则θ＝1.0；如果地层吸水能力提高小于50％，则θ＝0.8；如果地层吸水能力未提高，则θ＝0.5；为地层孔隙度；ra为设定处理半径；h为射孔度厚度。
本发明进一步的改进在于，步骤1)中螯合酸注入量为其中，为地层孔隙度；ra为设定处理半径；h为射孔度厚度。
本发明进一步的改进在于，步骤2)中如果在线酸化后，地层吸水能力提高大于50％，则隔离段塞注入量为日配注量的110％；如果地层吸水能力提高不足20％，则隔离段塞注入量为日配注量的110％；如果地层吸水能力提高20％～50％，则隔离段塞的注入量为注水井日配注量的80％～110％。
本发明进一步的改进在于，步骤3)中清防垢段塞按质量百分比计，包括如下组分：
硫酸钡除垢剂 15.0％～20.0％
润湿反转剂 0.10％～0.30％
表活剂 0.10％～0.30％
互溶剂 10.0％～15.0％
螯合剂 10.0％～15.0％
其余组分为水。
本发明进一步的改进在于，所述硫酸钡除垢剂由质量浓度40％的聚环氧琥珀酸或聚环氧琥珀酸钠水溶液、质量浓度40％的聚天冬氨酸水溶液以及乙二胺四乙酸按质量比1:2:1配制而成。
本发明进一步的改进在于，所述润湿反转剂由质量浓度50％的十二烷基三甲基溴化铵水溶液和质量浓度60％的十二烷基苯磺酸钠水溶液按质量比1:1.5配制而成。
本发明进一步的改进在于，所述表活剂为质量浓度70％的十二烷基酚聚氧乙烯醚水溶液。
本发明进一步的改进在于，所述互溶剂为乙二醇二丁醚。
本发明进一步的改进在于，所述螯合剂由次氮基三乙酸、葡萄糖酸钠按照质量比2:5配制而成。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
(1)本发明先通过将螯合酸随注入水同时注入，在线酸化解赌，由于螯合酸含有次氮基三乙酸，次氮基三乙酸作为螯合剂，使得螯合酸具备在线注入、抑制沉淀及无需返排等特点，并且本发明中采用的螯合酸，原料来源广泛，价格低廉；
(2)本发明中隔离段塞注入量为注水井日配注量的80％～110％，注入量准确，可有效隔离酸碱段塞；
(3)本发明中清防垢段塞施工科学可行，现场操作性强，可在酸化基础上进一步对地层结垢进行溶蚀，达到疏通地层，提高地层渗透率的目的。
(4)本发明方法施工简便，提高了工作效率，降低了生产成本。2015-2016年采用本发明中的方法成功解决了地层近井地带堵塞和深部结垢双重堵塞注水井的措施效果差的问题，成功进行矿场试验10口井，措施有效率从60％提高到90％，措施平均有效天数从130天提高到280天以上，措施效果得到明显改善和提高。
具体实施方式
一种清防垢在线酸化多段塞施工方法，具体施工顺序为在线酸化+隔离段塞+清防垢段塞+恢复正常注水。
1、在线酸化
在注水井井口接入一根管线，通过注入泵将高性能螯合酸随注入水同时注入，对近井地带杂质进行酸化解赌，完成后无需返排，简化了施工过程，提高了工作效率。螯合酸按质量百分比计，组分如下：乙二胺四乙酸5.0％～10.0％；次氮基三乙酸10.0％～20.0％；二氯乙烷5.0％～12.0％；乙醇10.0％～20.0％；氢氧化钠10.0％～20.0％；二硫化碳5.0％～10.0％；柠檬酸1.0％～3.0％；乙酸0.5％～1.5％；其余组分为水。
螯合酸的制备方法为：按照上述质量百分比将乙二胺四乙酸、次氮基三乙酸、二氯乙烷、乙醇、氢氧化钠、二硫化碳、柠檬酸、乙酸以及水混合均匀即可。
螯合酸注入量为其中，为地层孔隙度；ra为设定处理半径；h为射孔度厚度。次氮基三乙酸为螯合剂，螯合酸具备在线注入、抑制沉淀及无需返排等特点是基于其高效的螯合剂。
2、隔离段塞施工
由于清防垢剂是碱性，故需要在酸化后打入一个隔离段塞(介质为水)，隔离段塞的注入量为注水井日配注量的80％～110％，其中如果在线酸化后，地层吸水能力大于50％，则隔离段塞注入量为日配注量的110％；如果地层吸水能力提高不足20％，则隔离段塞注入量为日配注量的110％；如果地层吸水能力提高20％～50％，则隔离段塞的注入量为注水井日配注量的80％～110％。
3、清防垢段塞设计
隔离段塞之后注入清防垢段塞，注入工艺与在线酸化工艺相同。即隔离段塞之后通过注入泵将清防垢段塞随注入水同时注入。
清防垢段塞注入量为
其中，θ为清防垢段塞注入系数，θ依照下面设定条件进行取值：酸化后，如果地层吸水能力提高大于80％，则θ＝1.2；如果地层吸水能力提高50％～80％，则θ＝1.0；如果地层吸水能力提高小于50％，则θ＝0.8；如果地层吸水能力未提高，则θ＝0.5；其中为地层孔隙度；ra为设定处理半径；h为射孔度厚度。
清防垢段塞按质量百分比计，包括如下组分：
硫酸钡除垢剂 15.0％～20.0％
润湿反转剂 0.10％～0.30％
表活剂 0.10％～0.30％
互溶剂 10.0％～15.0％
螯合剂 10.0％～15.0％
其余组分为水。
其中，所述硫酸钡除垢剂由质量浓度40％的聚环氧琥珀酸或聚环氧琥珀酸钠水溶液、质量浓度40％的聚天冬氨酸水溶液以及乙二胺四乙酸按质量比1:2:1配制而成。
所述润湿反转剂由质量浓度50％的十二烷基三甲基溴化铵水溶液和质量浓度60％的十二烷基苯磺酸钠水溶液按质量比1:1.5配制而成。
所述表活剂为质量浓度70％的十二烷基酚聚氧乙烯醚水溶液(工业品)。
所述互溶剂为乙二醇二丁醚(工业品)。
所述螯合剂由次氮基三乙酸、葡萄糖酸钠按照质量比2:5配制而成。
清防垢段塞的制备方法：按照上述质量百分比，将硫酸钡除垢剂、润湿反转剂、表活剂、互溶剂、螯合剂加入到水中，在40-60℃下搅拌30-40分钟，得到清防垢段塞。
4、恢复正常注水
清防垢段塞注入后即可恢复正常注水。
实施例1
1)在线酸化
在注水井井口接入一根管线，通过注入泵将螯合酸随注入水同时注入，对近井地带杂质进行酸化解赌；螯合酸按质量百分比计，包括如下组分：乙二胺四乙酸5.0％；次氮基三乙酸15.0％；二氯乙烷8.0％；乙醇14.0％；氢氧化钠10.0％；二硫化碳5.0％；柠檬酸3.0％；乙酸1％；其余组分为水；
螯合酸注入量为其中，为地层孔隙度；ra为设定处理半径；h为射孔度厚度。
2)隔离段塞施工
酸化后打入一个隔离段塞，介质为水，隔离段塞的注入量为注水井日配注量的80％～110％；
具体的，如果在线酸化后，地层吸水能力提高大于50％，则隔离段塞注入量为日配注量的110％；如果地层吸水能力提高不足20％，则隔离段塞注入量为日配注量的110％；如果地层吸水能力提高20％～50％，则隔离段塞的注入量为注水井日配注量的80％～110％。
3)清防垢段塞施工
隔离段塞之后通过注入泵将清防垢段塞随注入水同时注入，清防垢段塞注入量为
其中，θ为清防垢段塞注入系数，θ依照下面设定条件进行取值：在线酸化后，如果地层吸水能力提高80％以上，则θ＝1.2；如果地层吸水能力提高50％～80％，则θ＝1.0；如果地层吸水能力提高小于50％，则θ＝0.8；如果地层吸水能力未提高，则θ＝0.5；为地层孔隙度；ra为设定处理半径；h为射孔度厚度。
步骤3)中清防垢段塞按质量百分比计，包括如下组分：
硫酸钡除垢剂 15.0％
润湿反转剂 0.30％
表活剂 0.10％
互溶剂 10.0％
螯合剂 13.0％
其余组分为水。
所述硫酸钡除垢剂由质量浓度40％的聚环氧琥珀酸或聚环氧琥珀酸钠水溶液、质量浓度40％的聚天冬氨酸水溶液以及乙二胺四乙酸按质量比1:2:1配制而成。
所述润湿反转剂由质量浓度50％的十二烷基三甲基溴化铵水溶液和质量浓度60％的十二烷基苯磺酸钠水溶液按质量比1:1.5配制而成。
所述表活剂为质量浓度70％的十二烷基酚聚氧乙烯醚水溶液。
所述互溶剂为乙二醇二丁醚。
所述螯合剂由次氮基三乙酸、葡萄糖酸钠按照质量比2:5配制而成。
实施例2
1)在线酸化
在注水井井口接入一根管线，通过注入泵将螯合酸随注入水同时注入，对近井地带杂质进行酸化解赌；螯合酸按质量百分比计，包括如下组分：乙二胺四乙酸10.0％；次氮基三乙酸20.0％；二氯乙烷5.0％；乙醇10.0％；氢氧化钠20.0％；二硫化碳7.0％；柠檬酸2.0％；乙酸0.5％；其余组分为水；
螯合酸注入量为其中，为地层孔隙度；ra为设定处理半径；h为射孔度厚度。
2)隔离段塞施工
酸化后打入一个隔离段塞，介质为水，隔离段塞的注入量为注水井日配注量的80％～110％；
具体的，如果在线酸化后，地层吸水能力提高大于50％，则隔离段塞注入量为日配注量的110％；如果地层吸水能力提高不足20％，则隔离段塞注入量为日配注量的110％；如果地层吸水能力提高20％～50％，则隔离段塞的注入量为注水井日配注量的80％～110％。
3)清防垢段塞施工
隔离段塞之后通过注入泵将清防垢段塞随注入水同时注入，清防垢段塞注入量为
其中，θ为清防垢段塞注入系数，θ依照下面设定条件进行取值：在线酸化后，如果地层吸水能力提高80％以上，则θ＝1.2；如果地层吸水能力提高50％～80％，则θ＝1.0；如果地层吸水能力提高小于50％，则θ＝0.8；如果地层吸水能力未提高，则θ＝0.5；为地层孔隙度；ra为设定处理半径；h为射孔度厚度。
步骤3)中清防垢段塞按质量百分比计，包括如下组分：
硫酸钡除垢剂 20.0％
润湿反转剂 0.10％
表活剂 0.20％
互溶剂 12.0％
螯合剂 10.0％
其余组分为水。
所述硫酸钡除垢剂由质量浓度40％的聚环氧琥珀酸或聚环氧琥珀酸钠水溶液、质量浓度40％的聚天冬氨酸水溶液以及乙二胺四乙酸按质量比1:2:1配制而成。
所述润湿反转剂由质量浓度50％的十二烷基三甲基溴化铵水溶液和质量浓度60％的十二烷基苯磺酸钠水溶液按质量比1:1.5配制而成。
所述表活剂为质量浓度70％的十二烷基酚聚氧乙烯醚水溶液。
所述互溶剂为乙二醇二丁醚。
所述螯合剂由次氮基三乙酸、葡萄糖酸钠按照质量比2:5配制而成。
实施例3
1)在线酸化
在注水井井口接入一根管线，通过注入泵将螯合酸随注入水同时注入，对近井地带杂质进行酸化解赌；螯合酸按质量百分比计，包括如下组分：乙二胺四乙酸8.0％；次氮基三乙酸10.0％；二氯乙烷12.0％；乙醇20.0％；氢氧化钠16.0％；二硫化碳10.0％；柠檬酸1.0％；乙酸1.5％；其余组分为水；
螯合酸注入量为其中，为地层孔隙度；ra为设定处理半径；h为射孔度厚度。
2)隔离段塞施工
酸化后打入一个隔离段塞，介质为水，隔离段塞的注入量为注水井日配注量的80％～110％；
具体的，如果在线酸化后，地层吸水能力提高大于50％，则隔离段塞注入量为日配注量的110％；如果地层吸水能力提高不足20％，则隔离段塞注入量为日配注量的110％；如果地层吸水能力提高20％～50％，则隔离段塞的注入量为注水井日配注量的80％～110％。
3)清防垢段塞施工
隔离段塞之后通过注入泵将清防垢段塞随注入水同时注入，清防垢段塞注入量为
其中，θ为清防垢段塞注入系数，θ依照下面设定条件进行取值：在线酸化后，如果地层吸水能力提高80％以上，则θ＝1.2；如果地层吸水能力提高50％～80％，则θ＝1.0；如果地层吸水能力提高小于50％，则θ＝0.8；如果地层吸水能力未提高，则θ＝0.5；为地层孔隙度；ra为设定处理半径；h为射孔度厚度。
步骤3)中清防垢段塞按质量百分比计，包括如下组分：
硫酸钡除垢剂 17.0％
润湿反转剂 0.20％
表活剂 0.30％
互溶剂 15.0％
螯合剂 15.0％
其余组分为水。
所述硫酸钡除垢剂由质量浓度40％的聚环氧琥珀酸或聚环氧琥珀酸钠水溶液、质量浓度40％的聚天冬氨酸水溶液以及乙二胺四乙酸按质量比1:2:1配制而成。
所述润湿反转剂由质量浓度50％的十二烷基三甲基溴化铵水溶液和质量浓度60％的十二烷基苯磺酸钠水溶液按质量比1:1.5配制而成。
所述表活剂为质量浓度70％的十二烷基酚聚氧乙烯醚水溶液。
所述互溶剂为乙二醇二丁醚。
所述螯合剂由次氮基三乙酸、葡萄糖酸钠按照质量比2:5配制而成。
实施例4
江1#井该井由地层近井地带堵塞和深部结垢导致欠注，正常日配注20方，措施前日实注3方，注水压力20.5MPa。措施过程如下：在线酸化用螯合酸11方，在线酸化后地层吸水能力提高8倍，隔离段塞设计用量为22方，依据公式计算，清防垢段塞注入系数为1.2，则清防垢段塞用量为26方。可有效解除近井地带的有机杂质堵塞，对地层深部进行清垢处理并且无需返排处理，克服了现有技术中有机杂质在近井地带聚集和地层深部结垢双重堵塞井的常规治理措施存在问题。
2015-2016年采用本发明中的方法成功解决了地层近井地带堵塞和深部结垢双重堵塞注水井的措施效果差的问题，成功进行矿场试验10口井，措施有效率从60％提高到90％，措施平均有效天数从130天提高到280天以上，措施效果得到明显改善和提高。
Claims (9)
1.一种清防垢在线酸化多段塞施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在线酸化
在注水井井口接入一根管线，通过注入泵将螯合酸随注入水同时注入，对近井地带杂质进行酸化解赌；螯合酸按质量百分比计，包括如下组分：乙二胺四乙酸5.0％～10.0％；次氮基三乙酸10.0％～20.0％；二氯乙烷5.0％～12.0％；乙醇10.0％～20.0％；氢氧化钠10.0％～20.0％；二硫化碳5.0％～10.0％；柠檬酸1.0％～3.0％；乙酸0.5％～1.5％；其余组分为水；
2)隔离段塞施工
酸化后打入一个隔离段塞，介质为水，隔离段塞的注入量为注水井日配注量的80％～110％；
3)清防垢段塞施工
隔离段塞之后通过注入泵将清防垢段塞随注入水同时注入，清防垢段塞注入量为
其中，θ为清防垢段塞注入系数，θ依照下面设定条件进行取值：在线酸化后，如果地层吸水能力提高80％以上，则θ＝1.2；如果地层吸水能力提高50％～80％，则θ＝1.0；如果地层吸水能力提高小于50％，则θ＝0.8；如果地层吸水能力未提高，则θ＝0.5；为地层孔隙度；ra为设定处理半径；h为射孔度厚度。
2.根据权利要求1所述的一种清防垢在线酸化多段塞施工方法，其特征在于，步骤1)中螯合酸注入量为其中，为地层孔隙度；ra为设定处理半径；h为射孔度厚度。
3.根据权利要求1所述的一种清防垢在线酸化多段塞施工方法，其特征在于，步骤2)中如果在线酸化后，地层吸水能力提高大于50％，则隔离段塞注入量为日配注量的110％；如果地层吸水能力提高不足20％，则隔离段塞注入量为日配注量的110％；如果地层吸水能力提高20％～50％，则隔离段塞的注入量为注水井日配注量的80％～110％。
4.根据权利要求1所述的一种清防垢在线酸化多段塞施工方法，其特征在于，步骤3)中清防垢段塞按质量百分比计，包括如下组分：
硫酸钡除垢剂15.0％～20.0％
润湿反转剂0.10％～0.30％
表活剂0.10％～0.30％
互溶剂10.0％～15.0％
螯合剂10.0％～15.0％
其余组分为水。
5.根据权利要求4所述的一种清防垢在线酸化多段塞施工方法，其特征在于，所述硫酸钡除垢剂由质量浓度40％的聚环氧琥珀酸或聚环氧琥珀酸钠水溶液、质量浓度40％的聚天冬氨酸水溶液以及乙二胺四乙酸按质量比1:2:1配制而成。
6.根据权利要求4所述的一种清防垢在线酸化多段塞施工方法，其特征在于，所述润湿反转剂由质量浓度50％的十二烷基三甲基溴化铵水溶液和质量浓度60％的十二烷基苯磺酸钠水溶液按质量比1:1.5配制而成。
7.根据权利要求4所述的一种清防垢在线酸化多段塞施工方法，其特征在于，所述表活剂为质量浓度70％的十二烷基酚聚氧乙烯醚水溶液。
8.根据权利要求4所述的一种清防垢在线酸化多段塞施工方法，其特征在于，所述互溶剂为乙二醇二丁醚。
9.根据权利要求4所述的一种清防垢在线酸化多段塞施工方法，其特征在于，所述螯合剂由次氮基三乙酸、葡萄糖酸钠按照质量比2:5配制而成。
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