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油层堵塞原因分析及治理对策

发表时间：2021/4/16 来源：《中国科技信息》2021年5月作者：刘霞李月茹

[导读] 油层堵塞是指脏物堵塞地层孔道，造成油藏渗透性的损害，是油井产能下降的一个主要因素，对油田开发是相当不利的。

胜利采油厂刘霞李月茹

摘要：油层堵塞是指脏物堵塞地层孔道，造成油藏渗透性的损害，是油井产能下降的一个主要因素，对油田开发是相当不利的。它受诸多因素影响，本文分析了造成油层堵塞的各类影响因素，并提出合理的治理对策，对于提高油田开发效益和采收率具有一定意义。
关键词：油层堵塞，原因分析，治理对策
        在生产过程中，油层堵塞是一个普遍面临的问题，每年还有大量的油水井因堵塞而影响生产，这种堵塞是多种因素共同作用的结果，因此研究各种堵塞原因以及如何有效地解除堵塞对提高产能是极其重要的。
        1.油层堵塞原因分析
        1.1 胶质、沥青质的影响
        油井在生产过程中，油井产物中的胶质、沥青质附着在井壁上，或滞留在近井地带, 造成油层堵塞。
        1.2 入井液的影响
        油井在生产一段时间后，由于种种原因需要维护或措施作业，由于地层内岩石颗粒、流体成分非常复杂，外来的注入流体与地层接触会产生一些堵塞物，如钢铁的腐蚀、细菌繁殖产生的有害无机离子和细菌菌体及代谢产物，这些物质沉积在射孔炮眼周围或进入油层，使地层的渗透率大幅度下降。
        1.3 注入水质的影响
        注水井在生产过程中，注水系统含有多种细菌，其中硫酸盐还原菌和腐生菌是直接影响注水水质的主要细菌，其代谢产生的粘液会堵塞油层。其产生的二氧化碳、硫化氢等能引起硫化亚铁、碳酸钙等无机沉淀物的生成，也是造成油层堵塞的原因。另外，注入水中的杂质及注水管线和注水井管柱的腐蚀产物会随注入水一起进入地层，堵塞地层孔隙。
        1.4 配伍性的影响
        注入水与地层水混合有可能产生硫酸钡垢和碳酸钙垢，垢物可引起油层堵塞，并且随着注入水的推进造成地层深层堵塞。一般地，注入水和地层水成垢离子含量越高，油层结垢越严重，堵塞也就越严重。
        1.5 不合理开采方式及生产参数的影响
        生产过程中，为了取得较高的原油产量，现场一般采用较大的生产压差和相应的生产参数生产，在这一过程中往往会出现液面下降，产液能力下降的现象，这在一定程度上是由地层中的微粒运移和流体运动阻力增加造成的。
        1.6 微粒因素的影响
        内部微粒：油层内部粘土的膨胀、运移和再沉积是油层堵塞的主要因素之一。沉积中的粘土有两个来源：碎屑粘土和自生粘土。所有类型的粘土都具有吸水特性，有的甚至会与水发生水合作用产生膨胀，膨胀导致孔隙度降低，渗透率下降。
外部微粒：在油田开发中，注入流体也可能含有各种微粒杂质，外部固体微粒的入侵、在孔隙内运移、孔隙表面沉积或孔喉处卡堵也会在注入井附近产生严重堵塞。
        1.7 油层岩石的影响
        岩石的润湿性是油层岩石孔隙中控制流体的位置、流动和分布的主要因素。

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对于水湿岩石，水附着在岩石孔隙表面，占据相对较少的孔隙体积；油湿岩石情况相反，当岩石孔隙表面具有油湿特性时，水与岩石孔隙表面接触的面积大大减少，结果地层微粒或粘土释放到水中的量相应的减少，地层伤害减轻，油湿岩石表面也有不利的一面，因为它会使地层原油的相对渗透率降低，此外有机物质在孔隙表面的吸附和沉积也会导致油层堵塞。
        2.油层堵塞的治理对策
        2.1 消除胶质、沥青质的影响
        对沥青沉淀物可采用二甲苯、甲苯或其他芳香族溶剂来清除。胜利油田开发出一种由非离子型表面活性剂、异丙醇、芳烃类溶剂等组成的混合解堵剂，该解堵剂通过卷离、乳化与增溶作用解除胶质、沥青质等高碳有机污物对油层的堵塞。
        2.2 除垢、防垢
        一种是用能溶解垢的螯合酸如EDTA（乙二胺四乙酸），在溶液中束缚住钙离子，防止其重新沉淀；另一种是在井眼附近基岩中使用垢抑制剂，有效地防止钙晶核形成，从而抑制碳酸钙垢的生成。
        2.3 提高注入水水质
        对油田注入水的水质处理，必须达到注水的技术要求，降低注入水中的悬浮颗粒的含量和含油量，合理控制注入水的PH值，达到注入水的水质标准。同时，对注入水进行杀菌处理，以减轻细菌对油层堵塞的影响。
        2.4 提高注入水的配伍性
        在生产过程中，对注入水的配伍性要求比较高，在进行注水前，应对地层流体和注入水进行配伍性试验，获得配伍性的数据资料，必须达到配伍性好的标准才可以将其注入到油层中。
        2.5 合理选择开采方式及生产参数
        生产过程中，应合理地选择开采方式及生产参数，使油井保持相对均衡的状态，以达到长期保持稳产、高产的目的。
        2.6 防止粘土运移、清除微粒
        一是用增稠的有机阳离子聚合物、羟基铝、氧氯化钻等粘土稳定剂防止粘土运移；二是对于存在天然裂缝或酸蚀孔洞的地层，可利用氮气或用低排量的清洗液清除微粒；三是对于己堵塞地层可根据岩石矿物组成注入土酸、盐酸、有机酸或氟硼酸等消除堵塞。
        2.7水力脉冲与化学复合解堵技术
        水力脉冲法通过下落液柱的能量产生瞬时高压形成大量微裂缝而使渗流性能得到改善。施工时，将脉冲发生器连在油管上，下到处理油层，导流花管对准油层中部，连接好地面管线，泵车向井内灌前置液，待油套环形空间灌满以后，从井口投一级定压器，当定压器坐在定压器底座时，泵车开始起压，此时位能压能作用在第一级定压器上。当泵压大于定压器剪切力时，定压器爆破，此时高压液柱由压能转化为动能进入脉冲室，加速运动至单流凡尔上方时，又由动能转化为压能，将单流凡尔推出脉冲室，实现对油层的第一次正水击，使油层产生多条不规则的微裂缝。再依次投数级定压器，对油层进行多次正水击处理，使裂缝不断加深，同时挤入适当的化学解堵剂，溶蚀裂缝表面及孔喉的堵塞物，达到增产增注的目的。
        3.结束语
        油层堵塞问题伴随着整个油田开发过程，由于地层及开发情况的多样性，油层堵塞的原因往往不是由某个单一因素造成，因此只有经过综合判断堵塞原因、对症下药才能真正解决油层堵塞问题，为油田的高产、稳产奠定坚实的基础。