油井堵塞特征分析及解堵技术应用

油井堵塞特征分析及解堵技术应用

杨丽荣 孙攀峰 李学新

1. 中国石化胜利油田河口采油厂管理四区 2. 中国石化胜利油田河口采油厂管理十区

3. 中国石化胜利油田河口采油厂人力资源服务中心

摘 要 ：随着科学技术的不断进步发展，油井解堵技术也越来越成为国内外相关领域研究的热门，各种新型技术被开发出来。但是，不同油井的地层结构和油量储蓄情况不一致，所以在采用相关技术时，需要根据实际情况进行分析探究，并据此选出适合使用的解堵技术。

关键词 ：油井；堵塞特征；解堵技术；负压法

1 油井地层堵塞机理和相关特点

地层堵塞通常有不同的特点，但是在油井地层堵塞之前通常都有与之相应的前兆，比较多的情况有 ：在油井产液、产油、动液面、地层压力情况、井底压力情况等方面会有不同的数据显示或波形特点。所以，从这个角度来讲，很容易判断出地层是否出现堵塞现象，但是，要分析不同堵塞的各自特点、并根据实际情况及时解堵，就是更有技术含量的问题了。

1.1 堵塞机理

（1）在同一油井多次开采，造成地层伤害。油气田的钻探开发过程通常伴随地层的地质状况。由于地层内部岩石颗粒构成复杂、各种流体成分交杂不明，因此，外来的注入流物可能会侵入地层，并对地层造成一定程度的伤害，导致堵塞。例如钢铁的锈斑、细菌在繁殖过程中产生的菌体和代谢产物等，这些物质进入地层后，会沉积在射孔炮眼周围，导致地层渗透状况剧烈下跌。（2）开采方式不合理也可能导致油井出现堵塞情况。现在为了进一步提升原油的质量和产量，因此，现场施工过程中一般采取大的生产参数，生产过程出现较大压力差，致使原有液面下降，产液能力大大降低，因为流体运动阻力加强，导致油井出现堵塞情况。（3）注入流体和地层流体之间存在差异。这是施工过程中常见的油井堵塞原因之一，在钻探开发过程中，有时地面其他流体会流向地层，在液体流淌过程中，地层内不断形成盐垢、细菌等，导致孔隙吼道不断降低其流通的横截面积，地层渗透率自然大大减少。

1.2 油井堵塞特征

（1）从堵塞成分来看，油井的堵塞呈现出某种规律。有的油井生产时间较短，堵塞物也主要是有机物 ；还有的油井已经开采使用了较长时间，在开采过程中又经过多次产量增加，所以油井的堵塞物类别比较多，成分较为复杂，有机物和无机物共同存在。（2）大部分油井堵塞并不具有较大的半径，半径主要集中在近井地带 3~5 m 之内。有的油井是高压、高产井，因此油在井里会出现一个较大的压力下滑，从而导致各种污垢和微粒堆积。所以，近井地带附近可能会堆积较多的堵塞物，而且堵塞物强度相对较大。其中对于低压、低产油井来说，由于流速较缓慢，因此堵塞物往往在油井深处堆积。（3）还有一种伤害来自入井流体。在钻探过程中，经常需要注水、作业，如果油井出现问题还需要进行维修，因此，很可能出现入井流体选择不当，最终地层成为细菌的培养皿，细菌在其中发育、结垢，加之地层本身由于湿润特点，出现二次沉淀，最终导致地层中部细

菌和结垢现象最为明显。

2 堵塞解除方法 ：物理解堵

2.1 井下电脉冲解堵

在充满水或油水混合物的井里，可以采取井下放电，即在一定的高电压脉冲对流情况下，在地层周围产生周期性压力和较为强大的电磁感应场，可以发射一定频率的高电压脉冲电流，在电流影响下，可以逐步解除油井的地层污染。这种通过电脉冲进行解堵、实现油量增产的机理主要体现在 ：（1）通过高频率反复辐射，可以将能量直接转化成压力波，通过在油层内产生压力差，对裂缝和微裂缝进行修补改造。（2）由于脉冲作用明显，因此压差可以根据实际需要不断变化方向或压差值，从而促进液体的流动，使液体从液体滞留区流向活动区。（3）高频率电波辐射，导致产生压力波，从而出现空化作用，使孔道内壁沉积物被冲刷降解，从而进一步解除堵塞问题。这一技术使用范围较广阔，对于油井产量呈递减趋势且减速较快的油井、油量储藏动用量较低、供液量能力较弱、注水情况严重、水驱油状况较弱等区域都需要使用电脉冲技术进行油井解堵工作。

2.2 解堵方法 ：负压法地层解堵

负压法地层解堵需要借助悬挂式封隔器和井下负压发生器完成。其中，地面泵组主要需要进行工作液的输送，工作液在通过负压发生器的时候，会对地层造成一定压力，因此，在给定的处理时间内始终保持同一水平；如果泵送工作液的方式被停止，那么负压发生器的工作状态也将变成停止工作，此时地层恢复压力静止。通过开或关地面泵组的方式，可以对地层造成一定程度的压力，从而在地层形成短暂且可控的负压。实现对井底近井地带的处理。这一方法主要适用于由于地层发生堵塞而导致油井排水量下降的情况，或者对于没有经过酸化、表面活性剂解堵的油井也使用，因为可采用此方法提高底层表面活性 ；如果油井已经经过酸化处理，那么也可使用该项技术，用于彻底排酸，以减轻对油井的二次伤害。但是油井在使用这项措施的时候需要避免油层出砂、吐砂较为严重的油井，以实现顺利解堵。在实际生产过程中，这项方法有卓越的工作效果，有效期较长 ；施工工艺相对简单，成本较低，可以有效保护地层 ；尤其是在油井酸化后，可以彻底排酸还能进一步简化工艺，可以同时达到多项使用效果，因此使行业内应用程度较高的技术之一。

2.3 水力振动解堵

水力振动解堵可以借助专门的装置水力振动器，通过振动器产生冲击波，并在地层孔隙中进行传播，从而使堵塞物变得松动，并可以顺冲击波的方向流下，从而可以更好清除孔隙中的堵塞物。经过实践证明，该项技术和酸化解堵技术有相似的解堵效果，尤其是对于井壁部位的堵塞物解除工作，该项技术还可以和酸化解堵技术共同使用，先酸化，再震动，从而达到二次清洁的目的。在使用水力振动法进行堵塞物解除时，需要根据污染深度确定振动器使用的频率大小。震动压力必须始终低于底层破碎压力，否则将对地层造成新的损伤。在选择作业井时，需要选择油层压力较大，原油埋藏位置较深的地方，此时是使用油层堵塞解除的最佳时机，这样，堵塞物才可以从油层间回到井筒，并随之抬升，堵塞物得以重回地面。

水力振动解堵技术也是一项环境友好型技术，施工简单易操作，综合成本较低，对地层不会造成任何伤害，而且能够有效解除泥浆污染，对于造成近井地层污染的泥质粉沙、垢、杂质等都可以做到有效清除。在这一情况下，如果可以配套使用其他化学产品，会有更好的效果作用。但是由于水力振动技术本身在作用过程中能量呈衰减模式，作用半径不大，因此，不适合油层深处堵塞的油井应用 ；而且由于该项技术本身无法有效防止地层微粒的运动，因此作用时间存在较短 ；作用能量有盲区，存在有的炮眼无法冲击的问题。

2.4 解压方法 ：高压水射流解堵

高压水射流，是根据井下可控旋转自振空化射流为主要装置的解堵方法之一，可以同时产生低频旋转水力波、高频振荡射流冲击波和空化噪声（超声波），通过三种不同物理作用，对地层进行疏通，从而达到堵塞解除。在施工过程中，需要保障泵压达到设计需求，中途不得停泵；如果必须停止，则需要第一时间彻底反洗井，避免出现砂埋井下管柱的情况，导致卡钻现象出现。对于某些原油储存位置较浅，胶结较为疏松的油井，首先需要进行防砂处理，再利用高压水射穿透堵塞物，通过小范围作业，可以有效减少地层垮塌。高压水射流技术技术简单方便，成本较为低廉，对地层外因机械杂质侵入、粘土胀大等现象导致的地层渗透率降低的问题，都有很好的解决效果。尤其适用于具有酸性、不易实施酸化的油水井。该项技术和上述三项技术相结合，可以对堵塞严重的油井进行堵塞解除，都会起到较为显著的效果。但是不适合在地层压降大、出砂严重的地层进行施工作业，另一方面由于地上高压设备技术仍有待改进，因此井下喷嘴的数目是限定的，不能超出限定值。

3 结语

总而言之，在油井项目实施的过程中，想要切实解决井堵情况，就需要根据项目的实际情况，合理的选择解堵技术，从而才能促进油田项目的开展。

参考文献 ：

[1] 孙兆海 . 油井自生气解堵技术研究与应用 [J]. 化学工程与装备，2017(09).

[2] 张云普 . 大庆油田 : 研发超声波解堵技术 [J]. 石油知识，2017(03).

[3] 贺雪红，杨嫱，刘伟 . 水力脉冲解堵技术的实践探讨 [J].化工管理，2017(27).

[4] 行登恺 . 电热解堵技术通过局级鉴定 [J]. 油田地面工程，1988(01).