浅谈油田开发中的含聚污水注水井化学解堵技术

摘要：注水开采油田，由于注水井水质变差，油层堵塞问题突出，严重影响了油田开发效果。聚合物驱以其技术简单、提高原油采收率幅度大和经济效益好等特点，成为当前国内外最具有发展潜力的三次采油方法之一，在各大油田目前已进入工业化推广应用阶段，并取得了较好的增油降水效果。本文笔者就含聚污水注水井化学解堵技术研究的基本内容及其意义进行论述，旨在为这一技术的研究、运用提供一些可参考的依据，为提升油田的开采效率贡献一份自己的力量。

关键词：注水 油田 开采 技术

一、含聚污水注水井化学解堵技术研究的基本内容

1、常规注水井解堵增注

在油田注水开发过程中，由于外来液体与储层岩石矿物和储层流体等不配伍.水中悬浮物质、微生物及代谢产物的存在，以及原油中石蜡、沥青胶质等析出，常引起地层堵塞，使注水井吸水能力下降，注水压力升高，影响原油生产。因此，对注水开发的油藏，必须采用合理的保护油气层措施.防止地层损害。对已经堵塞的注水并必须分析堵塞原因，采用相应的解堵增注技术措施。在注水过程中.引起吸水能力下降的原因可能是固体颗粒、机械杂质或化学沉淀、结垢等造成的堵塞.也有可能是油污、细菌或毛细管现象造成的堵塞。由于堵塞性质不同.在采用解堵措施时，应针对具体情况.选择合适的解堵技术。目前.巳开发的解堵技术有两大类，一类是物理解堵法，一类是化学解堵法，每种方法都有自己的特点和适用范围，必须正确使用。否则，不仅注水能力无法恢复，还可能产生更严重的堵塞现象。

2、含聚污水注水井堵塞机理

在油田开发过程中，由于种种原因，造成储油层渗透率大大降低，尤其是对于低渗油藏，可能造成油气井降低产量或失去产能，我们把这种现象称为油藏堵塞。从堵塞物成分分析、堵塞物成因及堵塞机理、化学解堵技术3个方面综述了近10年来注聚井堵塞及解堵技术的研究与应用情况。现场取样分析结果表明，注聚井堵塞物均是无机物和有机物组成的混合物。堵塞物成因及堵塞机理归纳如下：聚合物吸附滞留；聚合物相对分子质量与储层孔喉尺寸不配伍；地层微粒运移；细菌及其代谢产物；无机物引发的聚合物胶团；聚合物溶液配制及稀释操作不当。

含聚污水注水井堵塞原因是受物理和化学共同作用的结果，是有机和无机的复合堵塞，其堵塞机理为化学反应结垢（无机堵）及物理作用形成有机质胶团（有机堵）：

首先是化学反应结垢——无机堵：常见的无机沉淀有碳酸钙（CaCO3）、碳酸锶（SrCO3）、硫酸钡（BaSO4） 、硫酸钙（CaSO4）、硫酸锶（SrSO4）等。产生无机沉淀的主要原因有两个：第一是外来流体与地层流体不配伍；第二是随着生产过程中外界条件的变化，地层水中原有的一些化学平衡会遭到破坏，平衡发生移动而产生沉淀。这些沉淀可吸附在岩石表面成垢，缩小孔道，或随液流运移在孔喉处堵塞流动通道，使注入能力及产量下降。

其次是物理作用形成聚合物胶团——有机堵：这些污泥主要由沥青质、树脂、蜡及其它碳氢化合物组成，这种污泥很难溶解，一旦生成，清洗是很困难的。据报导美国有30%以上的原油与酸作用可形成这类污泥外来液体引起原油PH值改变而导致沉淀。高PH值的钻井液和水泥浆滤液侵入地层，可沉淀。促使沥青絮凝、沉积。酸化时，一些含沥青的原油与酸接触时，会形成胶状污泥。

3、含聚污水注水井解堵剂研制

污水处理技术存在技术本身的局限性和工艺上的相关问题，加之油田采出污水日益增多，含聚污水容易对油层造成堵塞，使结垢腐蚀的速度加快，迫切需要开发一种适用于含聚污水回注配套的解堵工艺技术。该项目开展了含聚污水注水井堵塞机理研究，相继研制出BSJ-1剥离渗透抗吸附复合解堵剂，并先后通过室内和矿场实验方法对该产品的剥离、渗透、氧化、生热、杀菌、抗吸附等解堵机理进行了验证。

针对含聚污水注水井地层堵塞原因，开发出BSJ—1剥离渗透抗吸附复合解堵剂。BSJ—1剥离渗透抗吸附复合解堵剂是多成份的复合物，其中包含两种不同结构的功能型高分子活性剂，辅以酸性剂、络合剂、缓蚀剂、氧化剂等，对原油、沥青、胶质石蜡、聚合物等有机质及微生物粘泥具有极强的渗透性、分散性和剥离性。该堵剂能有效渗透粘在岩石上的稠油、沥青、蜡质，还能有效剥离管壁与地层中的无机盐垢及粘泥，且能将岩石表面由亲油变为亲水性，在岩石表面形成保护膜，抑制有机物质在岩石表面的吸附。该产品不仅能有效渗透、分散微生物膜形成的粘稠物质，抑制微生物的生成，不会对地质和环境造成污染，不会对设备产生腐蚀。BSJ-1剥离渗透抗吸附复合解堵剂是一种新型的解堵剂，将剥离、润湿反转、化学生热、氧化性能降解有机质、井底自生泡沫等技术结合在一起，是一项完善的解堵增注技术。

二、研究含聚污水注水井化学解堵的目的和意义

通过注水井向油层注水，是保持油层压力，提高油藏采油速度和采收率而被广泛采用的一项重要的开发措施。但是不合格的注入水水质能使注水井吸水能力下降，注水压力下降，注水压力上升，油田生产注采失衡，油层亏空加剧，导致原油产量下降。水中腐性气体及微生物对设备、管线的腐蚀不仅增加采油成本，影响正常生产，而且腐蚀产物会进一步加剧油层堵塞

中国东部多数油田的开发基本上已进入高含水后期。为了提高原油采收率，各油田厂泛采用了聚合物驱三次采油新技术，取得了良好的效果.但随之采出大量含有一定浓度聚合物（PAM）的污水。聚合物驱产出水回注地层是三次采油常用的处理方法，共原因是产出水直接徘放到地面会造成环境污染，处理产出水达到排放标准经济上不合算。目前，各大油田对聚合物驱产出水进行了常规处理，但注入水仍术达到正常水驱油用水的指标，仍然会使fm层受到污染（损害）.这是影响油田采收率的重要问题。

由于近年来注水井水质变差，特别是随着各大油田聚合物驱开采规模不断扩大，聚合物采出液的增多，含聚污水处理量增大，地面注水管网的连通又导致整个注水系统都含聚。含聚后的污水容易对油层造成堵塞，尤其是中低渗透油层，同时由于污水中含聚致使结垢腐蚀的速度加快，对油田生产带来了严重的影响。所以对于水质的这种要求非常有必要开发一种新的解堵剂，来解决这种油层堵塞问题。

参考文献：

[1]严忠，陈，玉萍，张茂胜，黄连华，新疆油田含聚污水处理技术应用研究《油气田环境保护》 2009 第2期

[2]包波，高艳丽，吴逸，浅析含聚污水回注对油田开发的影响及相应对策《油气田地面工程》 2004 第12期