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表面活性劑在采油工業(yè)中的應(yīng)用-洗井液和負(fù)壓洗井液

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2011-10-25  瀏覽次數(shù):695
核心提示:表面活性劑在采油工業(yè)中的應(yīng)用-洗井液和負(fù)壓洗井液

1油管清洗    

在采油時(shí),井的清洗發(fā)生在兩個(gè)階段:一是油井未投產(chǎn)前的清洗,另一種是正常生產(chǎn)時(shí)的清洗。前者主要是清洗井壁污染,后者是清洗油管堵塞,兩者的目的都是提高油井的產(chǎn)量。

    油管之所以要清洗,主要是在生產(chǎn)過程中,油管要受到污染,從而影響產(chǎn)量。眾所周知,原油在地層是處于高溫高壓狀態(tài)的。當(dāng)其由地層流入近井地帶和油管后,壓力和溫度均要下降。溫度的降低使原油粘度增加,附著在油管表面的趨勢(shì)增加。當(dāng)溫度低于析蠟點(diǎn)時(shí),會(huì)使原油凝固在油管壁面。壓力的降低,使原油中的輕質(zhì)組分揮發(fā),重質(zhì)成分特別是膠質(zhì)、瀝青質(zhì)附著在油管或近井地帶造成污染。無(wú)論是原油附著在油管壁面還是地層,均會(huì)影響產(chǎn)量。為了恢復(fù)正常生產(chǎn),就需要對(duì)油管進(jìn)行定期清洗。

    2井筒和油管的清洗

    在井筒清洗過程中,主要是清洗井筒和近井地帶毛細(xì)孔道。為了提高清洗效果,現(xiàn)在一般使用泡沫洗井液。它是先將表面活性劑溶于水中,然后讓其與氣體在發(fā)泡器皿中混合,再用洗井車泵人地層對(duì)地層進(jìn)行清洗。

    清洗用的表面活性劑可以是單一的,也可以是復(fù)配的。泡沫劑的技術(shù)要求一般為:密度07g/cm3pH 910、發(fā)泡率為80%、穩(wěn)定時(shí)間為1h,可用淡水、硬水和污水配制。配制成的泡沫密度根據(jù)流量不同而不同,一般<700kgm3,粘度為l0250mPa·S。泡沫劑還應(yīng)對(duì)地層不造成傷害。有些地層經(jīng)過長(zhǎng)期開采,地層壓裂系數(shù)小于1,則需配制負(fù)壓洗井液,其密度04 gcm3

常用的表面活性劑、泡沫劑有烷基硫酸鹽和OP系列。室內(nèi)測(cè)試一般為研究泡沫穩(wěn)定性的方法,主要為發(fā)泡性能和與地層的配伍性。泡沫劑的使用濃度為05%左右。  

泡沫定壓洗井在現(xiàn)場(chǎng)成功率很高。如冀東油田對(duì)某區(qū)塊三口油井進(jìn)行清洗,所用表面活性劑主要是OP系列與其他表面活性劑的復(fù)合物。井深l400m,平均每口井用液90m3。經(jīng)過清洗,表皮系數(shù)(衡量井壁滲流能力的參數(shù))由原來(lái)不到07上升到11左右,大大提高了井壁的導(dǎo)流能力。 

更常見的洗井是在油田正常投產(chǎn)以后,由于油、水本身性質(zhì)引起在油管或近井地帶堆積使產(chǎn)能下降。油田為了解決這一問題,從簡(jiǎn)單的熱清洗發(fā)展到現(xiàn)在的化學(xué)清洗的方法。

化學(xué)洗井用表面活性劑的室內(nèi)評(píng)價(jià)與表面活性劑驅(qū)油相類似。由于其使用時(shí)主要是在井筒和近井地帶,所以要求表面活性劑體系能在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生作用,而對(duì)吸附損失不需要過分考慮。室內(nèi)評(píng)價(jià)的主要參數(shù)有:

    表面張力:對(duì)地層機(jī)械雜質(zhì)的清洗;界面張力:對(duì)油的清洗作用;洗油能力:對(duì)一定量粘附在管壁或油砂上原油的清洗能力;與地層的配伍性:不造成傷害;其他參數(shù):無(wú)毒、無(wú)腐蝕性等。現(xiàn)場(chǎng)使用的多為表面活性劑復(fù)合體系。如大港油田最早使用的為十二烷基苯磺酸鈉和非離子表面活性劑的混合物。表面活性劑的用量為08%,其他添加劑為05%左右。試驗(yàn)是在原來(lái)幾乎不出油的稠油井上進(jìn)行的。試驗(yàn)后單井產(chǎn)液量由原來(lái)的低于2m3上升到68m3,最高時(shí)為15m3,產(chǎn)油12t。每月單井增油在100t左右。

使用類似工藝的還有華北的二連油田和遼河油田。它們使用的是以羧酸鹽為主的表面活性劑。添加劑有滲透劑、助表面活性劑等。其特點(diǎn)是瞬間界面張力很低,一般都在10-3mNm,有些甚至低于該值,更適合于近井地帶的清洗。羧酸鹽主要來(lái)源于工業(yè)油脂下腳料,在價(jià)格上也低于合成表面活性劑,現(xiàn)場(chǎng)干劑使用每次為幾百千克到2t,使用濃度為06%左右。     

冀東油田使用的清洗劑除有清洗作用外,還有降凝降粘作用。其藥劑組成主要是非離子表面活性劑與水溶性較好的降凝劑的混合物。最初是在油井的清洗中加入,在注水井開發(fā)階段間歇性地加入到注水井中。采取這種方法,基本上解決了油田生產(chǎn)中出油不正常問題。

還有一些油田將表面活性劑使用在熱洗井液中。由于種種原因,油井在生產(chǎn)一段時(shí)間以后需要進(jìn)行熱清洗。表面活性劑的使用可以提高熱洗效果。每次加入表面活性劑3050kg,濃度為1%左右情況下,洗井周期可以延長(zhǎng)一倍。通過加入表面活性劑洗井,不但可以提高洗井效果,而且也提高了設(shè)備壽命。

    現(xiàn)在的洗井除清洗外,還和防蠟相結(jié)合。表面活性劑由原來(lái)的普通工業(yè)表面活性劑向油田專用表面活性劑方面發(fā)展,如重烷基苯磺酸鹽、石油磺酸鹽等。微生物洗井筒也是有潛力的新方法。

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