CN114854383A - 难溶垢分散解堵体系及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种难溶垢分散解堵体系，包括：第一段塞为清洗液，包括质量比为6‑10:2的柴油和柠檬烯；第二段塞为质量浓度为0.4‑0.6％的脂肪醇聚氧乙烯醚溶液：第三段塞为质量浓度为14‑16％的处理液，按重量组分计，所述处理液包括膦基水解聚马来酸酐15‑20份、氨基三亚甲基膦酸钾8‑12份、谷氨酸二乙酸四钠5‑10份、柠檬酸三钾2‑6份、酒石酸钠1‑2份；第四段塞为质量浓度为0.8‑1.2％的氯化钾溶液。一种难溶垢分散解堵体系的使用方法。本发明具有提高难溶垢分散解堵剂的渗透、剥离、分散能力，达到高效分散解堵，提高生产水平的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及难溶垢分散解堵技术领域。更具体地说，本发明涉及一种难溶垢分散解堵体系及其使用方法。
背景技术
油田生产过程中，油井常常面临各类结垢问题，造成储层堵塞、井筒堵塞和卡泵等问题，严重影响生产，大幅降低产量。油田对于一些难溶的复合垢的有效解堵方法并不多，主要是强酸类化学药剂解堵。但却面临问题，第一，难溶复合垢通常非常稳定，其高密度、高致密性，使解堵化学药剂的有效成分难以深部渗透、分散垢体；第二，储层中油水共存，垢体表面通常都有油垢覆盖，常规除垢体系难以直接接触溶解垢体；第三，解堵药剂注入和返排过程的液流流动，会造成地层岩屑松动脱落，随后沉积引起二次堵塞。因此，常规化学药剂体系效果有限，不足以较好的解决油水井结垢堵塞问题。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种难溶垢分散解堵体系，通过四个段塞的综合作用，提高了难溶垢分散解堵剂的渗透、剥离、分散能力，达到较好的溶垢效果。
本发明还有一个目的是提供一种难溶垢分散解堵体系的使用方法，解堵剂各个组分的协同作用进入地层深部，使难溶垢体的晶体变形，达到高效分散解堵效果，提高生产水平。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种难溶垢分散解堵体系，包括：
第一段塞为清洗液，包括质量比为6-10:2的柴油和柠檬烯；
第二段塞为质量浓度为0.4-0.6％的脂肪醇聚氧乙烯醚溶液：
第三段塞为质量浓度为14-16％的处理液，按重量组分计，所述处理液包括膦基水解聚马来酸酐15-20份、氨基三亚甲基膦酸钾8-12份、谷氨酸二乙酸四钠5-10份、柠檬酸三钾2-6份、酒石酸钠1-2份；
第四段塞为质量浓度为0.8-1.2％的氯化钾溶液。
优选的是，脂肪醇聚氧乙烯醚溶液的质量浓度为0.5％。
优选的是，处理液的质量浓度为15％。
优选的是，注入量
其中，r为处理半径，m；h为储层生产段厚度，m；
为孔隙度，％，其中，第一段塞注入量对应的处理半径为0.4-0.6m，第二段塞注入量对应的处理半径为0.8-1.2m，第三段塞注入量对应的处理半径为1.5-2m。
第一段塞注入量对应的处理半径为0.5m，第二段塞注入量对应的处理半径为1m，第三段塞注入量对应的处理半径为1.5-2m。
优选的是，第四段塞的注入量K＝π*R2*H，其中，R为生产油管半径，m；H为井深，m。
一种难溶垢分散解堵体系的使用方法，包括以下步骤：
依据井矿，计算第一段塞、第二段塞、第三段塞、第四段塞注入量；
依据第一段塞的注入量配比获得混合均匀的清洗液，注入油井；
当第一段塞注入完全后，依据第二段塞注入量，并以地层水为溶剂，配比获得对应质量浓度的脂肪醇聚氧乙烯醚溶液，注入油井；
当第二段塞注入完全后，关井10-12h，而后依据第三段塞注入量，并以地层水为溶剂，配比获得对应质量浓度的处理液，注入油井；
当第三段塞注入完全后，依据第四段塞注入量，并以地层水为溶剂，配比获得对应质量浓度的氯化钾溶液，注入油井，继续关井反应30-36h。
本发明至少包括以下有益效果：
通过四个段塞的综合作用，提高了难溶垢分散解堵剂的渗透、剥离、分散能力，达到较好的溶垢效果，随着解堵剂各个组分的协同作用进入地层深部，使难溶垢体的晶体变形，达到高效分散解堵效果，提高生产水平，具体的：
第一段塞的注入，能够有效作用于地层通道中的油垢，在注入推力作用下，短时快速的去除油垢对难溶垢的包埋效果，为第三段塞的使用提前疏通路径，使后续处理液更好的和岩石表面的垢体充分接触；第二段塞的强穿透性，能够有效打破垢体分子结构，使处理液能轻易渗透进垢体中，进一步配合第三段塞的注入，实现对垢本身的溶解分散，进一步，第四段塞的注入有效避免解堵过程中地层岩屑松动脱落，避免引起二次堵塞。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的其中一种技术方案所述第一段塞(清洗液)对油垢清洗能力的示意图；
图2为本发明的其中一种技术方案所述对碳酸钙垢的溶蚀能力示意图；
图3为本发明的其中一种技术方案所述第四段塞溶液对粘土矿物的稳定性评价示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
<实施例1>
难溶垢分散解堵体系，包括：
第一段塞为清洗液，包括质量比为8:2的柴油和柠檬烯；
第二段塞为质量浓度为0.5％的脂肪醇聚氧乙烯醚溶液：
第三段塞为质量浓度为15％的处理液，按重量组分计，所述处理液包括膦基水解聚马来酸酐(含膦水解聚马来酸酐)17份、氨基三亚甲基膦酸钾10份、谷氨酸二乙酸四钠8份、柠檬酸三钾4份、酒石酸钠1.5份；
第四段塞为质量浓度为1％的氯化钾溶液；
注入量
其中，r为处理半径，m；h为储层生产段厚度，m；
为孔隙度，％，其中，第一段塞注入量对应的处理半径为0.5m，第二段塞注入量对应的处理半径为1m，第三段塞注入量对应的处理半径为1.8m；
第四段塞的注入量K＝π*R2*H，其中，R为生产油管半径，m；H为井深，m。
所述的难溶垢分散解堵体系的使用方法，包括以下步骤：
依据井矿，计算第一段塞、第二段塞、第三段塞、第四段塞注入量；
依据第一段塞的注入量配比获得混合均匀的清洗液，注入油井；
当第一段塞注入完全后，依据第二段塞注入量，并以地层水为溶剂，配比获得质量浓度为0.5％的脂肪醇聚氧乙烯醚溶液，注入油井；
当第二段塞注入完全后，关井12h，而后依据第三段塞注入量，并以地层水为溶剂，配比获得质量浓度为15％的处理液，注入油井；
当第三段塞注入完全后，依据第四段塞注入量，并以地层水为溶剂，配比获得质量浓度为1％的氯化钾溶液，注入油井，继续关井反应36h。
<实施例2>
难溶垢分散解堵体系，包括：
第一段塞为清洗液，包括质量比为10:2的柴油和柠檬烯；
第二段塞为质量浓度为0.6％的脂肪醇聚氧乙烯醚溶液：
第三段塞为质量浓度为16％的处理液，按重量组分计，所述处理液包括膦基水解聚马来酸酐20份、氨基三亚甲基膦酸钾12份、谷氨酸二乙酸四钠10份、柠檬酸三钾6份、酒石酸钠2份；
第四段塞为质量浓度为1.2％的氯化钾溶液；
注入量
其中，r为处理半径，m；h为储层生产段厚度，m；
为孔隙度，％，其中，第一段塞注入量对应的处理半径为0.4m，第二段塞注入量对应的处理半径为0.8m，第三段塞注入量对应的处理半径为1.5m；
第四段塞的注入量K＝π*R2*H，其中，R为生产油管半径，m；H为井深，m。
所述的难溶垢分散解堵体系的使用方法，包括以下步骤：
依据井矿，计算第一段塞、第二段塞、第三段塞、第四段塞注入量；
依据第一段塞的注入量配比获得混合均匀的清洗液，注入油井；
当第一段塞注入完全后，依据第二段塞注入量，并以地层水为溶剂，配比获得质量浓度为0.5％的脂肪醇聚氧乙烯醚溶液，注入油井；
当第二段塞注入完全后，关井10h，而后依据第三段塞注入量，并以地层水为溶剂，配比获得质量浓度为15％的处理液，注入油井；
当第三段塞注入完全后，依据第四段塞注入量，并以地层水为溶剂，配比获得质量浓度为1％的氯化钾溶液，注入油井，继续关井反应30h。
<实施例3>
难溶垢分散解堵体系，包括：
第一段塞为清洗液，包括质量比为6:2的柴油和柠檬烯；
第二段塞为质量浓度为0.4％的脂肪醇聚氧乙烯醚溶液：
第三段塞为质量浓度为14％的处理液，按重量组分计，所述处理液包括膦基水解聚马来酸酐15份、氨基三亚甲基膦酸钾8份、谷氨酸二乙酸四钠5份、柠檬酸三钾2份、酒石酸钠1份；
第四段塞为质量浓度为0.8％的氯化钾溶液；
注入量
其中，r为处理半径，m；h为储层生产段厚度，m；
为孔隙度，％，其中，第一段塞注入量对应的处理半径为0.6m，第二段塞注入量对应的处理半径为1.2m，第三段塞注入量对应的处理半径为2m；
第四段塞的注入量K＝π*R2*H，其中，R为生产油管半径，m；H为井深，m。
所述的难溶垢分散解堵体系的使用方法，包括以下步骤：
依据井矿，计算第一段塞、第二段塞、第三段塞、第四段塞注入量；
依据第一段塞的注入量配比获得混合均匀的清洗液，注入油井；
当第一段塞注入完全后，依据第二段塞注入量，并以地层水为溶剂，配比获得质量浓度为0.5％的脂肪醇聚氧乙烯醚溶液，注入油井；
当第二段塞注入完全后，关井10h，而后依据第三段塞注入量，并以地层水为溶剂，配比获得质量浓度为15％的处理液，注入油井；
当第三段塞注入完全后，依据第四段塞注入量，并以地层水为溶剂，配比获得质量浓度为1％的氯化钾溶液，注入油井，继续关井反应36h。
<对比例1>
难溶垢分散解堵体系，同实施例1，不同的是不包括第一段塞；
将第二段塞、第三段塞、第四段塞混合得难溶垢分散解堵体系。
使用过程中，将混合后的难溶垢分散解堵体系注入油井，关井48h。
<对比例2>
难溶垢分散解堵体系，同对比例1，不同的是第四段塞中不包含氯化钾溶质。
使用过程中，将混合后的难溶垢分散解堵体系注入油井，关井48h。
1、室内实验评价
1.1：第一段塞(清洗液)对油垢清洗能力的评价
将2组N80挂片粘上预定量的原油；
其中一个挂片置于清水中，在60℃水浴中静置24h，作为对照组
其中一个挂片置于第一段塞(清洗液)中，在60℃水浴中静置24h，称量挂片上剩余原油质量，计算溶解率，作为实验组；
表1溶解率统计
| 对照组 | 实验组 | |
| 溶解率 | 0 | 100％ |
由上表1可知，清水对原油几乎没有溶解能力，第一段塞(清洗液)可完全溶解原油，如图1所示，分别为实验组中挂片在0h、12h、24h时的状态。
1.2：第二段塞和第三段塞对碳酸钙垢的溶蚀能力评价
按照实施例1的配比要求，配制四组溶液，分别标记为A组、B组、C组、D组：
A组：第二段塞溶液100mL；
B组：第三段塞溶液100mL；
C组：第二段塞溶液40mL和第三段塞溶液60mL的混合物；
D组：第二段塞溶液40mL、第三段塞溶液60mL；
分别称取约5g分析纯CaCO3垢样(油田生产储层岩石胶结物主要成分)分别放置于A组、B组、C组以及D组的第二段塞溶液中，反应12h后，向D组中添加第三段塞溶液均继续反应36h，烘干称量，计算溶解率，结果如图2所示，分析如下：
通过实验表明：
A组中第二段塞溶液几乎不对CaCO3垢样有溶解作用；
B组中第三段塞溶液对CaCO3垢样有一定溶解能力，48h时溶解率仅接近20％，溶解能力非常有限，原因在于第三段塞溶液的有效成分渗透能力差，不易进入垢体晶核，破坏晶体结构使其溶解；
C组通过第二段塞和第三段塞的混合，提高了药剂的渗透能力，大幅提升了溶垢效果，但低于D组对CaCO3垢样的溶解能力，其主要由于D组先通过第二段塞的渗透作用处理，而后结合第三段塞的溶垢作用，有效提高作用效率。
1.3、第四段塞溶液对粘土矿物的稳定性评价
按照对比例1、对比例2所述，分别配制两份溶液，其中对比例2对应的为未添加氯化钾的分散解堵体系，对比例1对应的为添加氯化钾的分散解堵体系，同时往两份溶液中添加膨润土，60℃条件下静置1h后记录膨润土刻度；然后第一次添加水对膨润土进行冲洗，60℃条件下静置1h记录后记录膨润土刻度；继续第二次添加水对膨润土进行冲洗，60℃条件下静置1h记录后记录膨润土刻度，具体如图3所示：未加氯化钾的分散解堵体系(对比例2)的初始状态、一次水洗、二次水洗分别对应图3中的3A、3B、3C；添加氯化钾的分散解堵体系(对比例1)的初始状态、一次水洗、二次水洗分别对应图3中的3D、3E、3F；实验结果表明，未加氯化钾的分散解堵体系会造成粘土膨胀，因此会对地层岩屑造成脱落运移，堵塞通道；添加氯化钾的分散解堵体系耐冲刷，具有防膨效果。
2、现场应用
某油井生产作业过程中，发现存在地层污染，从日产液97.4m3，流压3.48MPa降到日产液23.8m3，流压1.75MPa，测验可知该井油层厚度(储层生产段厚度)37.2m，孔隙度20.6％，井深2319m，生产油管内径62mm(直径)；
使用实施例1所述分散解堵体系进行解堵处理，设计各个段塞方案如下。
| 序号 | 段塞 | 浓度 | 处理半径(m) | 注入量(m<sup>3</sup>) | 药剂量(m<sup>3</sup>) |
| 1 | 第一段塞 | 100％ | 0.5 | 6 | 6 |
| 2 | 第二段塞 | 0.5％ | 1 | 24 | 0.12 |
| 3 | 第三段塞 | 15％ | 1.5 | 54 | 8.1 |
| 4 | 第四段塞 | 1％ | - | 7 | 0.07 |
| 合计 | 91 | 14.29 |
具体的，原油清洗液用液量：3.14*0.5*0.5*37.2*20.6％＝6.02m3；
预处理液用液量：3.14*1*1*37.2*20.6％＝24.06m3；
处理液液用液量：3.14*1.5*1.5*37.2*20.6％＝54.14m3；
顶替液用液量＝π*R2*H＝3.14*(62/(2*1000))2*2319＝6.99m3，其中，H为井深；
药剂注入完毕后关井反应48h，启泵稳定生产，日产液109.1m3，流压3.67MPa，恢复了生产，解堵效果良好。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (7)
1.难溶垢分散解堵体系，其特征在于，包括：
第一段塞为清洗液，包括质量比为6-10:2的柴油和柠檬烯；
第二段塞为质量浓度为0.4-0.6％的脂肪醇聚氧乙烯醚溶液：
第三段塞为质量浓度为14-16％的处理液，按重量组分计，所述处理液包括膦基水解聚马来酸酐15-20份、氨基三亚甲基膦酸钾8-12份、谷氨酸二乙酸四钠5-10份、柠檬酸三钾2-6份、酒石酸钠1-2份；
第四段塞为质量浓度为0.8-1.2％的氯化钾溶液。
2.如权利要求1所述的难溶垢分散解堵体系，其特征在于，脂肪醇聚氧乙烯醚溶液的质量浓度为0.5％。
3.如权利要求1所述的难溶垢分散解堵体系，其特征在于，处理液的质量浓度为15％。
4.如权利要求1所述的难溶垢分散解堵体系，其特征在于，注入量
其中，r为处理半径，m；h为储层生产段厚度，m；
为孔隙度，％，第一段塞注入量对应的处理半径为0.4-0.6m，第二段塞注入量对应的处理半径为0.8-1.2m，第三段塞注入量对应的处理半径为1.5-2m。
5.如权利要求4所述的难溶垢分散解堵体系，其特征在于，第一段塞注入量对应的处理半径为0.5m，第二段塞注入量对应的处理半径为1m，第三段塞注入量对应的处理半径为1.5-2m。
6.如权利要求1所述的难溶垢分散解堵体系，其特征在于，第四段塞的注入量K＝π*R2*H，其中，R为生产油管半径，m；H为井深，m。
7.如权利要求1-6任一项所述的难溶垢分散解堵体系的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
依据井矿，计算第一段塞、第二段塞、第三段塞、第四段塞注入量；
依据第一段塞的注入量配比获得混合均匀的清洗液，注入油井；
当第一段塞注入完全后，依据第二段塞注入量，并以地层水为溶剂，配比获得对应质量浓度的脂肪醇聚氧乙烯醚溶液，注入油井；
当第二段塞注入完全后，关井10-12h，而后依据第三段塞注入量，并以地层水为溶剂，配比获得对应质量浓度的处理液，注入油井；
当第三段塞注入完全后，依据第四段塞注入量，并以地层水为溶剂，配比获得对应质量浓度的氯化钾溶液，注入油井，继续关井反应30-36h。
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