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高壓清洗機結合化學藥劑的複合解堵法在油田油水井（jǐng）中的應用及解堵機理

時（shí）間（jiān）：2012-08-20     來源： http://www.dygqhm.com

在油田開發的過程中（zhōng），由（yóu）於油水井受到鑽井、井下作（zuò）業（yè）、壓裂等（děng）原因引起的（de）各種雜質的汙染，以及（jí）地層本身的結垢和結蠟等，導致油層滲透率降低、近井地帶孔道堵塞嚴重，造成油井產油量下降，甚至停產（chǎn），特別對低（dī）孔隙度低滲透（tòu）或超低滲透岩層而言，產量下降更為嚴重。
 
目前（qián）國（guó）內處理近井地帶滲透率降低、解除地層堵（dǔ）塞研究和應用的方法有很多，主要有物理方法和化學（xué）方法兩（liǎng）大（dà）類，如水力振動法、超聲（shēng）波法、氣體壓裂法、人工地震（zhèn）法、電液脈衝法等（děng），在實際應用中取得了不同程度的效果。但是這些方法會有不少（shǎo）局限（xiàn）性，如施工（gōng）複（fù）雜、成本高、作用單一、易受到井下條件限（xiàn）製、產生的能量有（yǒu）限、易引起二次汙染等，並且處理深度和效果不是很理想。
 
目前，我國在自振空化射流技術及其處理地層機理的基礎（chǔ）上（shàng），成功研製（zhì）了利用高壓旋轉水射流處理近井地層的（de）增產增注技術，經過上百次的現場試驗和應（yīng）用，取得了明顯的效果。北京德高潔清（qīng）潔（jié）設備有限公司為了（le）進（jìn）一（yī）步提高處理效果，研發了一種利用高壓清洗機結合化學藥劑的（de）複合解堵方法，並（bìng）且在多個油（yóu）田（tián）油水井投入（rù）實驗，效果十分顯著。以下我（wǒ）們主（zhǔ）要介紹這種方法的（de）工作（zuò）原理。
 
首先蘑菇视频在线观看免费先介紹高壓旋轉水（shuǐ）射流和化學藥劑各自在油田油水井解（jiě）堵的原理，詳情（qíng）如下：
 
1、高壓（yā）清洗機在油田油水井解（jiě）堵的工作原理
 
高壓清洗機主要是（shì）利用（yòng）井下可（kě）控轉速的旋轉自控空化射流解堵裝置，產生（shēng）高壓旋轉水射流直接衝洗炮眼解堵和高頻振蕩（dàng）水力波（bō）物理解堵。這種射流具有強烈的壓力振蕩作用和衝蝕（shí）岩石效果，其射流振蕩頻（pín）率達到幾千甚（shèn）至上萬赫茲，壓力脈動幅度達到24%-37%，在相同泵（bèng）壓下，破碎岩石效果是普通射流（liú）的1-2倍。射流的空化作（zuò）用能產生比射流衝擊壓力高8.6-124倍（bèi）的瞬時（shí）空泡（pào）衝擊壓力和高（gāo）達1000℃的瞬時高溫，並伴生頻率（lǜ）達（dá）100kHz的高頻空化噪（zào）聲（shēng）。
 
高壓清洗機在油（yóu）田油水井解堵（dǔ）的工作原理示意圖
 
整套井下（xià）解堵裝置由（yóu）過濾器、扶正器、單向閥、旋轉控製器和自振空化射流噴嘴組成。該裝置用油管送至井下射孔段，地麵水泥車開泵加壓，使清水或加有防膨劑、粘土穩定劑的（de）處（chù）理液通（tōng）過油管、單向閥（fá）、過濾器，再進入旋轉射流發生器，產生多股徑向高壓水射流。其中兩個傾斜的側向射流產生旋轉力矩來驅動噴頭旋轉，旋（xuán）轉速度由旋（xuán）轉控製器（qì）控製（zhì）。同時（shí），地麵作業車緩慢升降（jiàng）油管，使工具（jù）在射孔段既能上下移（yí）動又（yòu）可以（yǐ）旋轉。每旋轉一周有多股水力射流直接衝入炮眼，對炮眼產（chǎn）生直接、間斷性的、強大的水力（lì）脈衝壓力（lì），從而清除炮眼堵（dǔ）塞。經過計（jì）算，射流（liú）衝（chōng）擊力可（kě）超過250N，射流（liú）水功率超（chāo）過130kw，水力脈（mò）衝波形曲線如下圖。
 
水力脈衝波（bō）形曲線
 
這種自振空化射流水力脈衝（chōng）衝擊（jī）作用，加上高頻水力振蕩和空化噪聲的物理作用，使沉積在地層孔隙內的（de）機械雜質和堵塞物被衝刷（shuā）和鬆動脫落（luò），進而離開地層孔隙（xì）通（tōng）道，分散在流體中被旋流排走，達到疏通孔隙、解除堵塞的目的（de）。同（tóng）時，井眼（yǎn）附近地層岩石在這種水力脈衝和超聲波的反複作用下，產生（shēng）疲勞（láo）微裂縫網，並隨超聲波的傳播，裂（liè）縫（féng）不斷擴大和延伸，從而提高地層滲（shèn）透率。射流的高頻振蕩以及空化的熱力和超聲波作用還可（kě）以改（gǎi）變原油分子結構，降低原油粘度，減小岩石和油水界麵上的表（biǎo）麵張力，從而改善原油流動性，提高原油（yóu）采出程度。
 
由於（yú）射流直接衝入（rù）炮眼（yǎn），因此能量集中，對炮眼處（chù）理深度得以大大提高，最深達到600mm。通過改（gǎi）變射流壓力、射流偏轉角度和控製器阻尼（ní），可將旋轉速度控（kòng）製在10-400r/min範圍內。通過油管帶（dài）動解堵裝置在射孔段內上（shàng）下緩慢移動，可達到對整個射孔段炮眼和井眼附近地層的全方（fāng）位處理，直接的水力脈衝衝擊加上高頻水力振蕩和（hé）空化的熱（rè）力及超聲波，使炮眼和井眼附近地層受到力（lì）學和物理等多種綜合作用，處（chù）理效果將優於單一物理作用的處理措施（shī）。
 
2、化（huà）學藥劑在油田油水井（jǐng）解堵的工作（zuò）原理
 
化學（xué）藥劑解堵的基本原理是（shì）根據地層（céng）可能的堵塞類型及（jí）結垢成（chéng）分，配置一定比例的化學溶液，主要為酸液，通常含有清垢劑（jì）、有（yǒu）機溶劑及多種表（biǎo）麵（miàn）活性劑。通（tōng）過專用設備和施工管匯泵入地層（céng），解除機械堵塞物，減輕因賈敏（mǐn）效應造成（chéng）的孔隙喉道液珠堵塞，降低油水界麵（miàn）表麵張力和原油粘度，恢複井（jǐng）眼周圍地層的滲流能力（lì）。
 
在化學解堵過程中（zhōng），酸液主要產生以下兩種作用：
 
(1)把固體堵塞物形成可溶解物（wù）質。
 
(2)反應生（shēng）熱，提（tí）高原油流動性。
 
油田常見垢物成（chéng）分主要有CaCO3(碳酸鈣)、CaSO4(硫酸鈣)、SiO2(二氧化矽)和BaSO4(硫酸鋇)這四大類，其中CaCO3(碳（tàn）酸鈣)較為普（pǔ）遍（biàn）。目前，我國油田酸化常用的介質多為鹽酸和土酸。以鹽酸為（wéi）例（lì），注入地層後主要發生以下反應（yīng）：
 
CaCO3(碳酸鈣)+HCl(鹽酸)→CaCl(氯化鈣)+CO2(二氧化碳)+H2O(水)
 
反應後生成水溶性的氯化鈣，從而解除堵（dǔ）塞；同時，此（cǐ）類反應為放熱反應（yīng），產（chǎn）生的熱量還可以解除如膠質、瀝青、蠟等造成的堵塞，並可殺菌、破乳、降低原油粘度，提高原油的流動性。
 
高（gāo）壓清洗機（jī）結合化（huà）學藥劑的（de）複（fù）合解堵法的解堵機理：
 
高壓清洗機結合化學藥劑（jì）的複合（hé）解堵方法是利用高壓自振空化旋轉水射流產生的低頻旋轉水力脈衝波、高頻振蕩空化射流衝擊波以及（jí）空化噪聲(超聲波)的這三種綜合物理作用使射孔炮眼中（zhōng）的堵塞物鬆動（dòng）、脫落，通過返出流體循環帶到地麵。同時，井眼附（fù）近地層岩（yán）石在這種水力（lì）脈衝和超聲波的反複作（zuò）用下產生疲勞微裂縫網，並隨（suí）超聲波的傳播，裂縫不斷擴大和延伸。隨後，再往（wǎng）地（dì）層中擠入化學劑。此時（shí），化學劑流動阻力相對較小，並可隨微（wēi）裂縫網深入地層，可以有效地提高處理深度和效果。
 
最後，蘑菇视频在线观看免费發（fā）現（xiàn）高壓清洗機結合化學藥劑（jì）的複合解堵法在（zài）中、高滲透井上應用效果較（jiào）好，對低滲透、水泥汙染井應用效果相對較差（chà）。
  • 標簽：
  • 油井解堵
  • 油井加藥
  • 注水井解堵
  • 高（gāo）壓旋轉水射流解堵
  • 化（huà）學藥劑解堵
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