...系统中动态电源管理技术的应用研究
[摘 要]随着油田进入了中、高含水开发期,油井综合含水率的逐年升高,油田腐蚀、结垢问题日益突出,统计纯梁采油厂2011至2014年平均年检泵作业716井次,其中因腐蚀结垢导致的作业井比例逐年增加,直接影响了采油厂的开发效益,有效治理腐蚀结垢对于降本增效具有重要的意义。然而樊151块腐蚀结垢问题,已经不能通过常规药剂进行解决,因此对该块单独设计了研究思路,以有效解决樊151块腐蚀结垢问题。
[关键词]腐蚀 结垢 低渗透 缓蚀 药剂
中图分类号:TM232 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)10-0240-01
自2014年以来,纯梁采油厂工艺所对樊151块开展了腐蚀结垢影响因素研究工作,然而由于该区块储层温度高、低含水井多、孔隙度小等特点,工艺所一直未找到适合该块的治理方法,在工艺所技术人员不断的尝试和努力下,2016年终于找到了适合樊151块腐蚀结垢的治理办法。
一、概述
樊151块为滩坝砂低渗透油藏,平均孔隙度为15.5%,平均渗透率为11.8×10-3μm2,平均油层中深2721m,平均泵挂深度2082m,目前开井数18口,平均单井日产液量6.2吨,油量1.9吨,平均综合含水65.7%(低含水井多),平均冲次1.4次/min。统计2013年-2015年樊151块维护作业井次发现,樊151块每年作业维护井次均可达到13—14次,且由于腐蚀结垢导致的检泵作业的比例占35.7%。从现场起出油管杆外观及作业描述,初步分析,樊151块存在严重的腐蚀结垢问题。
二、室内实验与结果分析
在充分考虑樊151块储层区块特点、流体性质和生产动态的基础上,按照方案优化“五步走”的治理工作流程,制定治理工作思路。
1、垢样分析
垢样分析结果统计看出,樊151块垢样成份较为复杂,包含碳酸盐垢与腐蚀产物。
2、水分析
(1)常规水分析。通过樊151块某单井常规水分析测定结果看出,总矿化度为65141.07mg/L,pH为6.0,其中氯离子含量高达39668.55mg/L,钙、镁例子含量也较高,分别为4391.27mg/L、633.58mg/L。(2)ICP-AES元素分析。该区块采出液性质复杂,在前期开展的储层特征研究中,樊151采出水呈弱酸性,pH值在6左右,同时ICP-AES元素分析发现,除钙、镁等常规成垢离子外,还含有大量的铁离子以及一些不常见的金属元素如钡、锶、铅、锰等。复杂的采出液成分导致了腐蚀结垢影响因素的复杂性,加大了治理工作的难度。
3、药剂筛选评价
(1)常规法药剂筛选评价。采用常规方法对樊151块进行药剂筛选评价,并未筛选出适合的药剂,因此考虑该情况可能是由于地层高温引起的,常规方法已不能满足樊151块腐蚀结垢治理研究的高温需求。(2)高温药剂筛选评价。地温梯度(geothermal gradient)又称“地热梯度”、地热增温率。表示地球内部温度不均匀分布程度的参数。一般埋深越深处的温度值越高。在实际工作中,通常用每深100米或1千米的温度增加值来表示地热梯度。樊151块地层温度梯度为4.5,通过计算,可得该块地层温度约为100℃
为解决高温这一难题,工艺所在药剂配方筛选、加药工艺优化等方面进行了大量的工作,其中为模拟井筒腐蚀结垢环境,专门设计加工了小型耐温耐压反应釜用于药剂的评价试验工作 。该反应釜耐温范围:-30~270℃,耐压:大于20MPa,可达到模拟井筒内环境的要求。实验方法:将采出液及所需筛选的药剂,按照一定浓度加入聚四氟乙烯胆囊中,放入小型耐温耐压反应釜内,在温度100℃的环境下进行药剂筛选实验。在找到合适的药剂筛选方法后,对该块制定具有针对性的实验内容,内容包括:单药剂筛选评价、药剂配伍性评价和管杆材料评价
(3)实验结果
①缓蚀剂筛选结果:高温缓蚀阻垢剂的缓蚀效果最好。②阻垢剂筛选结果:高温缓蚀阻垢剂的防垢效果最好。③配伍性实验。根据上述筛选结果,将几种效果较好的药剂两两进行配伍性实验,筛选配伍性良好的投入现场实验。实验证明,高温缓蚀阻垢剂对治理樊151块腐蚀问题有明显的效果,同时也能抑制垢的形成。
(4)材料评价实验
针对樊151块研究,考虑其管杆材料也会导致腐蚀问题,实验结果如下:实验结果发现,连续杆的挂片平均腐蚀速率为0.060mm/a,非连续杆挂片的平均腐蚀速率为0.312mm/a,这说明,通过改变管杆材质,也能达到减缓腐蚀的效果。
三、现场实施及效果
1、现场实施
目前正東管理区利用缓蚀阻垢复合药剂,对樊151块进行腐蚀结垢一体化治理,加药方式为周期性加药,周期为7天(表1)。
2、现场实施效果
经过一段时间的治理,5口加药井平均检泵周期由加药前214天延长至目前410天,见到明显效果(表2)。
四、结束语
1、樊151块采出液性质复杂,腐蚀结垢并存,治理难度大。
2、常规试验方法不能满足樊151块等类似区块药剂筛选评价要求,通过改进试验方法,利用耐温耐压反应釜进行相应实验操作,能够模拟井筒内管柱所处高温环境,确保实验的准确性,对腐蚀结垢治理室内实验工作来说是一个新突破。
3、缓蚀、防垢复合药剂的试验成功,对于类似区块的腐蚀结垢治理具有良好的指导意义。
4、通过改变管杆材质,也能达到减缓腐蚀、延长检泵周期的目的。
作者简介
杨广雷,生于1968年2月,男,工程师,纯梁采油厂工艺研究所副所长,2006年毕业于(华东)石油大学采油工程专业,现从事采油厂工艺工作。