克拉玛依新科澳石油天然气技术股份有限公司 新疆 克拉玛依 834000
一、油井现状
新疆油田L井区油井从近年管理过程中发现每年修井费用居高不下,在多次尝试优化清蜡方式和增加日常维护费用等工作下,区块油井蜡卡率8%,依然高于其他区块6~7个百分点,修井费用每年呈现明显增加趋势。主要原因有三,一是该井区目前原油含蜡量8.49%、平均析蜡点30℃,较其他区块易于结蜡且结蜡深度较深;二是该井区蜡熔点较高,平均熔蜡点高于85℃,热洗井筒方式难以全井筒温度达到蜡熔点;三是通过化验分析出该区块井筒堵塞物胶质含量占比45.4%(蜡、胶质、沥青质三组分在堵塞物中占比76.2%),造成该区块单一的清防蜡治理方式难以起到明显效果。
LUD7054井 LU5522井 LU2117井
二、油藏地质简况
新疆油田L井区位于准噶尔盆地腹部,区域构造属准噶尔盆地陆梁隆起三个泉凸起。新疆油田L井区自上而下发育的地层主要有白垩系艾里克湖组(K2a)、连木沁组(K1l)、胜金口组(K1s)、呼图壁河组(K1h)、清水河组(K1q)和侏罗系头屯河组(J2t)、西山窑组(J2x),其中白垩系呼图壁河组和侏罗系头屯河组、西山窑组为本区主要含油层系。
三、区块流体性质简况
新疆油田L井区呼图壁河组油藏已开发主力层流体性质参数见表1、表2
表1:L井区呼图壁河组地面原油性质参数表
油藏 | 密度g/ct | 粘度mPa.s | 含蜡% | 凝固点℃ | 初馏点℃ |
K1h23 | 0.881 | 23.4 | 3.49 | -24 | 178 |
K1h25 | 0.876 | 19.48 | 5.54 | 14 | 174 |
K1h26 | 0.872 | 14.15 | 3.59 | -20 | 148 |
K1h27 | 0.864 | 11.58 | 5.29 | 15 | 160 |
K1h11 | 0.863 | 7.7 | 5.35 | 2.6 | 148.5 |
K1h12 | 0.861 | 10.1 | 6.2 | 10.6 | 145.3 |
K1h13 | 0.861 | 10.4 | 6.44 | 5.8 | 153.2 |
K1h14 | 0.862 | 12.2 | 6.3 | 5.2 | 158 |
K1h15 | 0.857 | 9.4 | 5.8 | 15.1 | 70.9 |
K1h16 | 0.85 | 7.85 | 6.02 | 8 | 139 |
表2:L井区呼图壁河组地层水性质主要参数表
油藏 | 密度(g/ct) | 氯离子(mg/L) | 总矿化度(mg/L) | 水型 |
K1h23 | 1.054 | 4960.8 | 8471.2 | CaCl2 |
K1h25 | 1.018 | 5108.5 | 8760.3 | CaCl2 |
K1h26 | 1.02 | 6456.2 | 11160.6 | CaCl2 |
K1h27 | 1.019 | 8271.6 | 14194.7 | CaCl2 |
K1h11 | 1.015 | 7618 | 13149 | CaCl2 |
K1h12 | 1.015 | 7618 | 13149 | CaCl2 |
K1h13 | 1.013 | 6319 | 10765 | CaCl2 |
K1h14 | 1.015 | 4918 | 8437 | CaCl2 |
K1h15 | 1.014 | 5276.6 | 9191.3 | NaHCO3 |
K1h16 | 1.013 | 5128 | 8964 | CaCl2 |
四、油井主要问题点原因分析
通过对区块油井原油、井筒堵塞物进行化验分析,化验数据结果见表3、表4所示:
表3:L井区油井原油分析数据表
序号 | 井号 | 密度g/cm3 | 凝点℃ | 析蜡点℃ | 蜡含量% | 胶质含量% | 沥青质含量% |
1 | LU1017 | 0.8655 | 21 | 31 | 8.6 | 16.63 | 0.25 |
2 | LU1134 | 0.8626 | 18 | 32 | 8.47 | 12.76 | 0.13 |
3 | LUHW1243 | 0.8522 | 21 | 30 | 8.92 | 13.32 | 0.16 |
4 | LUHW2522 | 0.8703 | 20 | 28 | 7.97 | 13.44 | 0.39 |
由油井原油分析数据表3可以看出,L井区原油胶质含量平均为14.03%,属于多胶原油,原油中的胶质分子受温度、压力变化影响,易于在油管、抽油杆、抽油泵等采油设备上析出,致使井筒堵塞物中胶质含量占比偏大,造成堵塞物熔点高,常规热洗清除或者化学清蜡剂溶蜡效果较差。
表4:L井区井筒堵塞物组份分析数据表
序号 | 井号 | 层位 | 熔蜡点℃ | 蜡质含量% | 胶质含量% | 沥青质含量% |
1 | LUHW2742 | K1h24 | 84 | 25.41 | 49.65 | 5.81 |
2 | LU2153 | K1h26 | 76 | 34.74 | 33.08 | 0.49 |
3 | LU2175 | K1h26 | 80 | 33.25 | 48.09 | 2.56 |
4 | LU7032 | K1h14 | 88 | 18.74 | 50.84 | 2.21 |
由井筒堵塞物样品组份分析数据表可以看出,胶质含量平均占比45.41%,是导致目前常规方式无法清除井筒堵塞物的主要原因。
五、油井井筒堵塞物治理药剂室内研究
选取国内外具有胶质溶解性能的溶剂进行溶解速率实验,实验所用的样品为L井区某井井筒堵塞物,实验结果如表5所示。
表5:单一胶质溶解剂溶解速率
序号 | 溶剂名称 | 原始质量g | 1h后质量g | 溶解速率g/min |
1 | 二甲苯 | 1.0263 | 0.0926 | 0.0156 |
2 | 石油醚 | 1.0542 | 0.0818 | 0.0162 |
3 | 煤油 | 1.0769 | 0.2326 | 0.0141 |
4 | 正庚烷 | 1.0324 | 0.1458 | 0.0148 |
5 | 0#柴油 | 1.0523 | 0.2832 | 0.0128 |
5 | 双戊烯 | 1.0876 | 0.1033 | 0.0164 |
6 | 苯乙烯 | 1.0441 | 0.3215 | 0.0120 |
注:实验温度45℃,各试样体积15mL。
选取表1中井筒胶质堵塞物溶解速率较好的二甲苯、石油醚、双戊烯进行复配,采用正交设计表按体积比 1:2:3 进行实验,测量溶液溶解井筒胶质堵塞物的速率,结果如表6所示。
表6:胶质溶解剂复配实验结果
序号/项目 | 二甲苯 | 石油醚 | 双戊烯 | 原始质量g | 30min后质量g | 溶解速率g/min |
1 | 1 | 2 | 3 | 1.0339 | 0.3938 | 0.0213 |
2 | 1 | 3 | 2 | 1.0245 | 0.5644 | 0.0153 |
3 | 2 | 3 | 1 | 1.0323 | 0.4543 | 0.0193 |
4 | 2 | 1 | 3 | 1.0425 | 0.4256 | 0.0206 |
5 | 3 | 2 | 1 | 1.0432 | 0.6435 | 0.0133 |
6 | 3 | 1 | 2 | 1.0541 | 0.5836 | 0.0157 |
注:实验温度45℃,各混合试样体积15mL。
由表6可知,各溶剂间均具有很好的促进作用,复配后体系的溶蜡速率较单一溶剂均有所提升,以实验1效果最好,因此确定胶质堵塞物的主剂体系复配比例为二甲苯:石油醚:双戊烯为 1:2:3。
六、药剂验证性评价实验
选取L井区5口井井筒堵塞物和复配后的胶质溶解剂进行室内验证性实验,结果如表7所示。
表7:区块不同油井井筒堵塞物溶解实验
试样 | 实验条件 | 原始质量g | 30min后质量g | 溶解速率g/min |
1 | 45℃、15ml | 1.0132 | 0.3218 | 0.0230 |
2 | 1.0025 | 0.3845 | 0.0206 | |
3 | 1.0348 | 0.4112 | 0.0208 | |
4 | 1.0252 | 0.3875 | 0.0213 | |
5 | 1.0342 | 0.4577 | 0.0192 |
通过表7验证性实验数据可以看出,该复配药剂配方体系对该L井区油井井筒堵塞物具有良好的溶解作用。
七、现场应用
2023年5月在L井区选取了10口蜡堵情况经常发生的油井进行胶质堵塞物溶解剂的实验,每口井周期加药量设定为400kg,目前油井生产平稳。
参考文献:
1吕红梅,朱霞,油井中胶质沥青质沉积结垢的防治,石油化工应用,2013-11
2秦冰,赵琳,江建林;原油沥青质沉积抑制及解堵技术研究进展,石油炼制与化工,2020-10