注聚表剂井堵塞原因分析及现场解堵效果评价

摘 要：聚表剂具有高增粘性、自交联能力，在地层中吸附滞留量大，同时遇油乳化后粘度大幅升高，易造成堵塞；堵塞物主要为聚表剂裹挟了粘土、原油和细菌代谢产物形成成的凝胶体系；复合酸和氧化剂对聚表剂堵塞井具有一定的解堵效果，但受地质条件影响较大。

关键词：聚表剂 解堵剂 堵塞 解堵效果

Well Blocking of Polymer / Purfactant Causes Analysis and Site Blocking Effect Evaluation

Qu Ye Bing

（Liaoning Province City Sewage Disposal Management Center，Shenyang Liaoning 110033）

Abstract: Polymer surfactant with Gao Zeng viscous，self-crosslinking ability，in the formation of adsorption，while encountering oil emulsified viscosity significantly increased，easy to cause blockage; blockage for polymer surfactant together with clay，oil and bacterial metabolites formed into gel system; composite acid and an oxidizing agent to the polymer surfactant jam the well has a blocking effect，but by the geological condition the impact is bigger.

Keywords: polymer surfactant; plugging agent; clogging; blocking effect

一、前言

聚表剂[1-2]是继聚合物、三元体系后研制成功的一种新型驱油剂。这种一元化学驱油剂是在高分子碳氢链上嫁接多种功能单体，形成具有增粘、乳化等多种功能的高分子表面活性剂。从室内性能评价看，聚表剂与普通聚合物相比，有独特的性能；从动态特征来看，与普通聚合物驱一样，存在注入端和采出端堵塞[3-7]现象。

大庆油田从2005年末陆续开展了多项聚表剂驱矿场试验，各试验区开发过程中均出现了油层堵塞，产液量大幅下降的现象。中区西部PT区萨I组二三类油层聚表剂驱试验是较早开展的一项聚表剂驱先导性矿场试验（以下简称PT试验区），与地质条件相近的原两三结合聚合物试验区对比，聚表剂驱过程中采液指数下降幅度明显大于普通聚合物驱，最大降幅达到71%。

目前采出端均采用压裂措施解堵，而注入端采用化学剂解堵。为此，笔者对聚表剂堵塞原因进行了分析，并对现场应用的两种解堵剂进行了室内评价和现场应用效果分析。

二、聚表剂堵塞原因分析

1.聚表剂具有高增粘性

室内分别配制系列浓度的上海海博公司生产的Ⅰ型、Ⅲ型聚表剂和中分聚合物，测定粘度，得到三条浓粘曲线，结果见图1。从图1可以看出，海博聚表剂溶液相对于中分聚合物，在相同用量条件下具有更高的粘度，因此，在油藏中流动阻力较大。

图1 不同驱油剂浓粘曲线

2.聚表剂具有自交联能力

聚表剂溶液在45℃静置过程，都有粘度大幅升高的过程，而普通聚合物没有该特点，说明聚表剂有自交联能力，在油藏缓慢流动条件下，粘度有进一步增加的趋势。

图2 聚表剂稳定性曲线

3.聚表剂在油藏中吸附滞留量高

从静态吸附实验结果（表1）可以看出，聚表剂相对普通聚合物吸附量很高，在油藏中的吸附滞留量很大。

表1 驱油剂三次静态吸附量测定结果

三次平均吸附量（mg/g）

海博Ⅰ型 海博Ⅲ型 中分聚合物

3.51 1.92 0.76

4.聚表剂遇油乳化后粘度大幅升高

从表2可以看出，聚表剂与原油以不同油水混配后形成的乳状液粘度远远高于聚表剂溶液自身粘度，因此在原油富集地带容易造成乳状液堵塞，使采出端液量大幅下降。

三、堵塞物成份分析及室内解堵效果评价

1.堵塞物成份分析

2010年6月30日从聚表剂驱井PT1取得堵塞物返吐样品，样品外观为黑色凝胶状物质，见图3。从分析结果看堵塞物主要为聚表剂裹挟了粘土和原油构成的凝胶体系，细菌含量较高，具体见见表3。

2.解堵效果室内评价

2.1 实验方法

2.1.1将人造岩心烘干，称量质量，测长度；抽成真空，饱和模拟地层水（矿化度为4643.16mg/L），岩心饱和12h，再测质量。

2.1.2取岩心，向中间容器中加入模拟地层水，测量其渗透率K1，K1为该岩心的原始水测渗透率，注入压力为P1流量为Q1。

2.1.3以1mL/min的排量向该岩心中注入堵塞物1.5PV，静置4h。（在模拟注入三元堵塞物时注入三元堵塞物2PV，静置8h，再注入三元堵塞物2PV，静置8h）在这一过程中需要注意关闭压力表阀门，以免堵剂进入压力表管线中形成堵塞。

2.1.4重复步骤（2）测量人造岩心堵后渗透率K2，注入压力为P2，流量为Q2。

2.1.5以0.5mL/min的排量向该岩心中注入解堵剂溶液1.5PV（二元表活剂注入量为2PV），静置4h。

2.1.6再次重复步骤（2）测量人造岩心解堵后的渗透率K3，注入压力为P3，流量为Q3。

2.1.7计算渗透率和解堵率。渗透率计算公式用达西公式计算。

（7-1）

式中 K――渗透率，10-3μm2；

Q――流体流量，mL/min；

P――岩心的注入压力，MPa；

――流体黏度，mPa•s；

L――岩心的长度，cm；

A――岩心截面积，cm2。

堵塞率

（7-2）

解堵率

2.2 实验结果

从物理模拟实验结果可以看出，两种解堵剂对聚表剂引发的堵塞都有较好的解堵效果。

三、聚表剂驱现场解堵效果评价

目前大庆油田聚表剂驱解堵剂主要为复合酸和氧化剂类，表活剂作为增注剂。从现场应用效果看，油层条件及连通状况不同对解堵效果影响较大，萨尔图油田一类油层主要以河道砂一类连通为主，其解堵效果好于粘土含量相对较高的二三类油层。

四、结论

1.聚表剂具有粘度高、自交联能力强的特点，在油藏中吸附滞留量大，遇油乳化后粘度大幅升高，是导致在地层中堵塞的主要原因。

2.聚表剂驱堵塞物成份主要为聚表剂溶液析水形成的凝胶状物质混合了粘土颗粒、原油及细菌的代谢产物。

3.目前采用的复合酸和氧化剂对聚表剂解堵具有较好的效果，但受地质条件的影响较大，以河道砂为主的萨尔图一类油层好于粘土含量相对较高的二三类油层。

作者简介：曲业兵，男，1977年出生，硕士研究生，工程师，主要从事环境管理、环境监测与环境统计工作。

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