克拉玛依油田油水井防垢和除垢问题的思考

克拉玛依油田油水井防垢和除垢问题的思考

关键词：油水井结垢防垢

目前，克拉玛依油田的多数采油区进入开发后期阶段。在油田开发中，油藏中的流体从油层中流出，经井筒、井口到地面集输系统，由于温度下降、压力下降、流速的变化，容易发生无机盐类在地层或管网设备上的沉积，即结垢。克拉玛依油田长期采用注水采油，使油田注水井、油井井筒、地层、地面集输系统均出现不同程度的结垢现象。结垢造成油管表面粗糙，油管内部流通面积缩小，在地层的结垢还可能引起储层渗透率降低等问题，储层伤害直接影响着采油井的产能。所以油水井的防垢和除垢问题是一个在油田管理中难以回避的问题，也是一个亟待科学解决的问题。本文就以克拉玛依油田第五作业区的油水井为例进行剖析。

一、克拉玛依油田第五作业区的油水井基本概况分析

我作业区管辖区域为八区530井区、446井区及九区石炭系及九区杂探，共21个层块。截止2012年6月，作业区共有油水井897口。其中自喷井62口，抽油井621口，注水井214口。

从2009年至2012年修井情况的统计结果看，五区队抽油井偏磨、结垢问题主要集中在446井区、八区530p2w1 、八区530八4+5，这三个区块比较严重，由于井杆偏磨、结垢致使油、水井、躺井影响了油水井的正常生产。修井作业时，管、杆的全部更换，也大大增加了修井的成本。

注水井结垢较严重集中在八530及九246二个区块，油井结垢在

九个区块都不同种度存在。从2012年结垢井统计分类看，问题注水井有5口，占正常注水井总数的3%。问题抽油井有50口，占作业区生产井数的13%。而且作业区九个区块注水井全分析结果看，主要成分基本相同，水型有所不同的有二个区块。八530j1b4+5水型为硫酸钠型、九246t2k为氯化钙型，其余区块水型都为重碳酸钠型。为保持油田地层压力，油田注入水普遍采用油田污水进行沉降处理后回注到井内。污水处理前后的水质变化较小，注入水的悬浮物、含油和细菌等指标超标较严重，污水处理前后的侵蚀性二氧化碳含量均为负值，表明这种污水有碳酸盐自结垢趋势，如九区主要是氯化钙型。

作业区注水井的水型主要以重碳酸钠型为主，属于地层垢。注入水到地层中，与地层中水相遇，破坏了酸碱平衡，由于水的不相容性产生碳酸盐为主的地层水垢。在漫长的生产过程中，地层水中含有高浓度易结垢出盐离子，在采油、注水过程中，随压力、温度或水成分的变化而发生改变，打破原油的平衡状态，使油井介质性质的平衡关系发生变化。此外，由于长期作业，包括酸化作业，改变了部分井液体的酸碱平衡，形成逐渐结垢的趋势。

8927注水井是1983年12月转注，日注水30方，为油管合注井。2012年5月，在修井时提出油管，发现注水井结垢部位从井口300m 至油管尾部，油管内壁有2mm的垢，修井过程中只有更换全井油管。71174注水井是1996年12月转注，日注水40方，为油管合注井。2012年5月修井时，发现该井结垢严重，油管内壁有近5mm垢，本

次修井更换全井油管。85409注水井在修井发现井口300m以下至1000m，结垢厚度为6mm左右，1000m以下至油管尾部均被结垢堵死，该井必须全部更换油管。9603抽油井为捣开生产井，日产液1.6吨/日，含水量20%，清蜡方式为化清。2012年修井时，提出的油管部分发现外壁结有2mm的垢片。t87621抽油井为调开生产井，日产液2.5吨/日，含水量50%，清蜡方式为化清。2011年9月，进行双漏检泵时发现油管外壁结有2mm左右胶质及碎粉垢。

从抽油井现场结垢情况看，和注水井不同的是抽油井结垢部位都在油管外壁，并且是在抽油泵以上200m-300m处。

造成结垢井的原因有：（一）高温热化清及油井多次酸化使井下管柱严重腐蚀或结垢。（二）注入水与地层水不配伍造成结垢现象。

1、当注入水中含有固体杂质时，与水接触的油气管道表面、地层喉道处就容易被腐蚀或堵塞而结垢。

2、在地层压力、温度、ph值及盐度合适的条件下，一些矿物质（caso4、caco3）溶解于水井，达到最大浓度，由于温度和压力下降，使溶解固体的平衡条件发生变化，水溶解矿物的能力下降，形成过饱和现象，导致沉淀而生成水垢。

二、现场防垢和除垢问题的思考

目前，对于注水井、油水井的除垢现场处理通常使用的方法为：（一）酸洗混排：抽油井进行带泵酸洗及提泵酸洗。用一定浓度的酸洗液从井口泵入井内，以解除井筒附近结垢堵塞，关井4小时后将酸洗后的残渣排除地面，既可解除近井地层无机垢堵塞，又能清

洗井筒、增加产量延长油井免修期。注水井采用一定酸洗液泵入井内，关井四小时后返排出地面。（二）阻垢剂防垢：化清后期加阻垢剂。在作业区管辖的正常生产的抽油井普遍采用化清后期在热化清液中追加15kg阻垢剂泵入井内，以达到清洗和防止管壁、抽油泵、抽油杆结垢现象的目的。端点加阻垢剂：我作业区采用油气集输系统端点自动加药工艺，已取得明显效果。原油降粘率达20-50%，集油管线降压率达10-55%，药剂用量由原来的11ot/a降至66t。但油包水型原油乳状液的粘度比无水原油粘度高的多，不仅增加了原油流动阻力，而且使井口、计量站回压升高，从而影响产油量。（三）井下下防腐泵：油井含水达到95%以上的井不同程度都有管、杆腐蚀结垢现象，影响油井正常生产或不能正常生产。我们在井下管、杆工艺上进行改进，在偏磨井段的抽油杆上加尼龙扶正器。（四）使用防砂泵，防止脱落的垢片进入泵筒造成卡泵。防砂泵柱塞较长，一般为6.6米，泵筒都处于柱塞行程内，不易结垢。同时，挡砂环和沉砂尾管可防止脱落的垢片沉降到泵筒内。该方法既能防砂卡又能防垢卡，目前在八区530井区和446井区大面积推广使用。（五）注水井每半年进行定期洗井，预防地层堵塞及结垢，同时加强对注入污水后产生的结垢现象进行研究，通过改善注入水水质，减少注水井结垢现象。

近几年的工作虽然缓解了油井的结垢问题，但结垢现象依然呈现上升趋势。随着油井采出液的增多，含水量越来越高，油井及地层的结垢问题愈加突出，严重影响了原油的正常生产，也给石油企业