CN111749650A - 一种油井阻垢剂加药周期确定方法 - Google Patents

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刘富洲
袁光喜
张永成
杨小东
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Sinopec Henan Oilfield Branch Co Xinjiang Oil Production Plant
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Abstract

本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种油井阻垢剂加药周期确定方法。该方法包括以下步骤：(1)根据日产液量的大小将同一油田不同区块中的各油井进行分级；(2)向某一级别油井中动液面最低的油井的油套环空中投入示踪剂，监测示踪剂浓度变化，利用示踪剂浓度变化反映阻垢剂浓度变化，确定阻垢剂浓度减小至最佳阻垢剂浓度所需的时间，根据所需时间确定该级别的油井阻垢剂加药周期；(3)依照步骤(2)的方法，确定该油田中其他级别的油井阻垢剂加药周期。本发明的方法能够确定油井经济、有效的加药周期，使油井在整个加药周期内都处于较优浓度阻垢剂的保护状态下。

Description

一种油井阻垢剂加药周期确定方法
技术领域
本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种油井阻垢剂加药周期确定方法。
背景技术
油田在开发过程中，油气藏中的流体从油气层中流出，经井筒、井口到地面集输系统，由于温度、压力和油气水平衡状态的改变，地层水中富含的成垢离子浓度发生变化，容易发生无机盐类的沉积、成垢。
油田进入中、高含水期开发阶段，均会出现不同程度的结垢现象。油井结垢是制约油田生产的主要因素，不仅对油层造成伤害，降低产能，而且严重影响原油产量和油井的检泵周期。
投加阻垢剂是目前最简单有效的防止油井结垢的方法，现有阻垢剂加药周期的确定过程如下：首先结合其他油田或者本油田以往经验估计一个加药周期，再根据现场应用效果逐渐调整加药周期。
现有的加药周期的确定方法主要存在以下问题：一是具有一定的盲目性；二是优化调整时间长，长期的加药周期摸索会导致加药量过大增加治理成本或者加药量过小导致治理效果差；三是油井在生产的过程中产液量、液面会发生变化，单纯的依靠现场经验而缺乏理论的指导无法达到经济有效的治理目的，油井得不到有效的防护，因此如何确定最佳的加药周期是油井结垢治理过程中最常见、最重要的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种油井阻垢剂加药周期确定方法，以提供经济、有效的加药周期，使油井在整个加药周期内都处于较优浓度阻垢剂的保护状态下。
为实现上述目的，本发明的油井阻垢剂加药周期确定方法的具体技术方案为：
一种油井阻垢剂加药周期确定方法，包括以下步骤：
(1)根据日产液量的大小将同一油田不同区块中的各油井进行分级；
(2)向某一级别油井中动液面最低的油井的油套环空中投入示踪剂，监测示踪剂浓度变化，利用示踪剂浓度变化反映阻垢剂浓度变化，确定阻垢剂浓度减小至最佳阻垢剂浓度所需的时间，根据所需时间确定该级别的油井阻垢剂加药周期；
(3)依照步骤(2)的方法，确定该油田中其他级别的油井阻垢剂加药周期。
本发明的油井阻垢剂加药周期确定方法，通过对同一油田不同区块内的油井进行分级，以日产液量作为影响阻垢剂加药周期的主要影响因素，以油井动液面为次要考虑因素；并且考虑到，在根据日产液量大小划分的同一级别的油井中，动液面越低，随着地层产出与井口采出的不断进行，油套环空内液体完全更新所需的时间越短，因此通过确定某一级别级油井中动液面最低的油井对应的阻垢剂浓度降低至最佳阻垢剂浓度所需的时间，确定该级别油井的阻垢剂加药周期，以确保在整个加药周期内产出液中阻垢剂的浓度均高于最佳阻垢剂浓度。对于同一油田的油井，各井的物性差别较小，可以通过测定一部分具有代表性的油井的阻垢剂加药周期来确定同一级别油井的加药周期，对同一油田的油井的阻垢剂的加药周期的确定具有指导意义。最佳阻垢剂浓度根据室内实验确定的。
一般的，示踪剂的最初加入浓度与阻垢剂的最初加入浓度之间具有确定的对应关系。优选地，示踪剂的初始浓度与阻垢剂的初始浓度一致，以使测定结果更加准确。
进一步的，示踪剂的加入量的计算公式为：Q＝(q×T+V)×η×10-3，其中，Q为单井示踪剂的加入量，单位kg；q为油井日产液量，单位t/d；T为预测周期，单位d；V为油套环空液体质量，单位t；η为示踪剂初始浓度，单位ppm，根据室内试验确定。T为检测产出液中阻垢剂浓度所需的时间，其数值大小与油井的类型有关。
由于产出液中示踪剂的浓度在投入油套环空的前期降低得很快，对于阻垢剂来说也是如此，因此阻垢剂的初始浓度要适当大于最佳阻垢剂浓度，但初始浓度过高会使治理成本较高，优选的，阻垢剂的初始浓度是最佳阻垢剂浓度的2-4倍，相应的，示踪剂的初始浓度是最佳阻垢剂浓度所对应的示踪剂浓度的2-4倍。
附图说明
图1为本发明实施例中不同类型阻垢剂的阻垢率；
图2为本发明实施例中不同浓度的PAS型阻垢剂的阻垢率；
图3为本发明实施例中排206-侧27井示踪剂浓度检测结果；
图4为本发明实施例中排206-10井示踪剂浓度检测结果；
图5为本发明实施例中排2-40井示踪剂浓度检测结果。
具体实施方式
下面结合具体实施例具体说明本发明所述方法的应用。特别需要指出的是，本发明说明书所举实施例只是为了帮助理解本发明，它们不具任何限制作用，即本发明除说明书所举实施例外，还可以有其他实施方式。因此，凡是采用等同替换或等效变换形式形成的任何技术方案，均落在本发明要求的保护范围中。
实施例1
本实施例的油井阻垢剂加药周期确定方法，包括以下步骤：
(1)根据日产液量的大小将同一油田不同区块中的各油井进行分级，可以理解的是，分级越多，最终所得的加药周期越准确，反之，则不够准确，本实施例中选择的油井的日产液量为10-19t/d、20-30t/d，本实施例中的试验井的基本情况如下表1所示；
表1试验井基本情况
井号 泵深(m) 产液(t/d) 产油(t/d) 含水(％) 动液面(m)
排2-40 604.17 26 0.3 99 239
排206-10 847.1 13.8 2.5 84 705
排206-侧27 797.86 21.6 1.1 95 706
(2)对于日产液量为20-30t/d的油井排2-40、排206-侧27，动液面较低的油井为排206-侧27，向排206-侧27井的油套环空中投入示踪剂，每隔4h监测示踪剂浓度变化，利用示踪剂浓度变化反映阻垢剂浓度变化，记录从投入示踪剂至产出液中示踪剂的浓度等于最佳阻垢剂浓度所需的时间，根据所述时间确定该级别的油井阻垢剂加药周期，具体如下：
(a)确定阻垢剂类型，具体步骤如下：
首先，复配不同类型的阻垢剂，具体为：ED、DT、HE、PB、BHM、AT、PAS、PASA；
然后，在50℃、30ppm浓度下，测定不同类型阻垢剂的阻垢率，测试结果如图1所示。由实验结果可知，在相同实验条件下，PAS型阻垢剂阻垢率为95％，阻垢效果最好，因此PAS型阻垢剂为最佳类型阻垢剂。
(b)确定阻垢剂的阻垢率最大时对应的阻垢剂浓度，即最佳阻垢剂浓度，步骤如下：
首先，配制浓度分别为5ppm、10ppm、15ppm、20ppm、25ppm、30ppm、35ppm的PAS型阻垢剂的实验流体介质；
然后，在50℃时测定不同浓度阻垢剂的阻垢率，结果如图2所示。由实验结果可知，随着阻垢剂浓度的增加，阻垢率增大，当阻垢剂浓度为30ppm时，阻垢率为96％，再增加阻垢剂浓度，阻垢率增大不明显，因此PAS型阻垢剂的最佳阻垢浓度为30ppm；
(c)确定排206-侧27井示踪剂的加入量，计算公式为：Q＝(q×T+V)×η×10-3，其中，Q为单井示踪剂的加入量，单位kg；q为油井日产液量，单位t/d；T为预测周期，取6d；V为油套环空液体质量，单位t；η为示踪剂初始浓度，取100ppm，计算得排206-侧27井的示踪剂用量为13kg，本实施例中示踪剂的初始浓度与阻垢剂的初始浓度一致；
(d)每隔4h，在排206-侧27井口取样检测产出液中示踪剂的浓度，至不能检出示踪剂为止，以时间为横坐标、示踪剂浓度为纵坐标，绘制产出液中示踪剂浓度随时间变化的曲线，如图3所示，可以理解的是，如果加药周期为1天，示踪剂的初始浓度为100ppm，根据公式算出示踪剂的用量投入油套环空中后，产出液中示踪剂浓度的最大值是不会超过100ppm的。但是本实施例中的预测加药周期是6天，也就是说一次性投加的药量相当于6天的加药量，产出液的最大浓度理论上应该接近600ppm。因为实验中每隔4h检测一次示踪剂的浓度，所以曲线中显示的最大值低于600ppm，随着时间的延长又逐渐降低。根据图3中的曲线可确定，从投入阻垢剂至产出液中阻垢剂的浓度等于最佳阻垢剂浓度所需的时间为13h；
(3)依照步骤(2)的方法，对于日产液量为10-19t/d的油井来说，排206-10井的示踪剂用量为10kg，产出液中示踪剂浓度随时间变化的曲线如图4所示，根据图中曲线可确定，从投入示踪剂至产出液中示踪剂的浓度等于最佳阻垢剂浓度所需的时间为46h；
由此，确定本油田区块中不同级别的油井阻垢剂加药周期具体如下：
表4阻垢剂最佳加药周期
日产液量(t/d) 动液面(m) 加药周期(h)
20-30 ＞200 13
10-19 ＞700 46
由表4可知，对于试验油田区块，对于日产液量较高的油井，由于地层产出与井口采出的进行的速度相对较快，生产时投加阻垢剂的周期较短；对于日产液量较低的油井，生产时投加阻垢剂的周期较长。
以上所确定的加药周期为理论加药周期，结合生产实际，由于阻垢剂均为人工加入，可将加药周期适当调整。
对比例
依照上述实施例的方法，对试验井中的排2-40井进行产出液中阻垢剂浓度的监测，排2-40井的示踪剂用量为16kg，结果如图5所示，根据图中曲线可确定，从投入示踪剂至产出液中示踪剂的浓度等于最佳阻垢剂浓度所需的时间为14h。
对比实施例1中排206-侧27井的加药周期可知，对于同一油田区块中日产液量相近的油井来说，动液面越低的油井所确定的加药周期越短，以该加药周期作为参考确定其所在级别的所有油井的加药周期，可以保证该级别所有油井中的阻垢剂浓度均在最佳阻垢剂浓度之上，保障生产的顺利进行。

Claims (4)

1.一种油井阻垢剂加药周期确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)根据日产液量的大小将同一油田不同区块中的各油井进行分级；
(2)向某一级别油井中动液面数值最大的油井的油套环空中投入示踪剂，监测示踪剂浓度变化，利用示踪剂浓度变化反映阻垢剂浓度变化，确定阻垢剂浓度减小至最佳阻垢剂浓度所需的时间，根据所需时间确定该级别的油井阻垢剂加药周期；
(3)依照步骤(2)的方法，确定该油田中其他级别的油井阻垢剂加药周期。
2.根据权利要求1所述的油井阻垢剂加药周期确定方法，其特征在于，示踪剂的初始浓度与阻垢剂的初始浓度一致。
3.根据权利要求1所述的油井阻垢剂加药周期确定方法，其特征在于，所述示踪剂的加入量的计算公式为：Q＝(q×T+V)×η×10-3，
其中，Q为单井示踪剂的加入量，单位kg；q为油井日产液量，单位t/d；T为预测周期，单位d；V为油套环空液体质量，单位t；η为示踪剂初始浓度，单位ppm。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的油井阻垢剂加药周期确定方法，其特征在于，示踪剂的初始浓度是最佳阻垢剂浓度所对应的示踪剂浓度的2-4倍。
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