預(yù)加熱變頻注入注水井解堵工藝體系的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及IPC國際專利分類E21C地下或地面采礦方法，尤其是空化法水井理化解堵工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]油田開發(fā)過程中，普遍采用注水井把水注入油層，補(bǔ)充和保持油層壓力，實(shí)現(xiàn)油井穩(wěn)產(chǎn)或延遲產(chǎn)量遞減。注水井堵塞在油田經(jīng)常出現(xiàn)，表現(xiàn)為注水井壓力升高，注水量降低或注不進(jìn)去；對(duì)應(yīng)油井的壓力下降，產(chǎn)量降低。這些井是油田增產(chǎn)增注措施的主要作業(yè)對(duì)象，據(jù)統(tǒng)計(jì)，以疏通地層為主要目的的解堵措施，每年的工作量大于50%。隨著油田開發(fā)進(jìn)入中后期，這類措施的工作量呈逐年上升的趨勢(shì)。
[0003]導(dǎo)致注水井堵塞的因素是多方面的。油田鉆井、完井、修井等作業(yè)過程中入井流體漏失進(jìn)入地層，致使近井帶地層遭受污染；注入水中含有礦物質(zhì)、有機(jī)物、機(jī)雜、細(xì)菌及代謝產(chǎn)物，長期注水使雜質(zhì)和沉淀物在近井地層沉淀積累導(dǎo)致注水井堵塞；地層流體中有機(jī)重垢和無機(jī)垢復(fù)合沉積、地層微粒運(yùn)移、粘土水化膨脹等，均會(huì)造成注水井附近地帶堵塞。這些傷害錯(cuò)綜復(fù)雜、相互影響，而且不斷變化，致使堵塞類型復(fù)雜和堵塞程度大。在注水開發(fā)過程中，造成注水井欠注的因素主要來自三個(gè)方面:(1)儲(chǔ)層物性；(2)外來流體，如注入水與儲(chǔ)層巖石或流體不配伍；(3)開發(fā)生產(chǎn)過程中如鉆井、完井、射孔、壓井、轉(zhuǎn)注、改造等作業(yè)措施的影響。前者是潛在因素，后者是直接誘導(dǎo)因素，注水井儲(chǔ)層堵塞是造成注水井欠注的主要原因。
[0004]注水井堵塞特征主要表現(xiàn)為:(I)堵塞半徑較大，范圍較廣，由于注水的特點(diǎn)，水井的堵塞半徑較油井要大，堵塞程度也較深，所以，水井解堵措施的處理范圍一般要求能達(dá)到5m以上，用液量是同樣厚度油井用液量的3?5倍；(2)堵塞物中有機(jī)物含量相對(duì)較少，而鐵鹽、亞鐵鹽堵塞物普遍發(fā)育，以無機(jī)物及細(xì)菌堵塞為主。注水井堵塞造成的損害類型包括:入井流體中含有的固相侵入損害，水鎖危害；地層流體、巖石-入井液不配伍造成的地層損害，包括水敏性損害、無機(jī)垢沉積、有機(jī)垢沉積、乳狀液堵塞以及潤濕性反轉(zhuǎn)。
[0005]化學(xué)解堵是油田最常用的措施之一，是根據(jù)堵塞物的不同配以能夠銷蝕或破壞堵塞物存在條件的解堵液，作用于堵塞物或堵塞環(huán)境，使解堵液中的有效成分與堵塞物充分接觸并發(fā)生作用并排除銷蝕物質(zhì)，恢復(fù)和提高近井地層的滲透能力達(dá)到增產(chǎn)增效的目的。
[0006]解堵作業(yè)均在井口實(shí)施，四季野外作業(yè)。解堵液注入液溫度低(尤其是冬季)，大劑量、長時(shí)間注入，造成地層一段時(shí)間內(nèi)溫度降低，影響化學(xué)解堵效果。因?yàn)闇囟仁腔瘜W(xué)反應(yīng)程度的重要因素，通常，溫度每升高10°c，化學(xué)反應(yīng)速率則會(huì)升至原來的2?4倍；所以加熱是提聞解堵液活化能、溶蝕醋質(zhì)等有機(jī)堵塞物最直接有效的方法?；罨苈剟t促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行，有利于化學(xué)解堵作業(yè)，所以本發(fā)明中加熱解堵液。本著節(jié)約的原則，加熱溫度設(shè)定以地層原始溫度為基礎(chǔ)，兼顧解堵液反應(yīng)能和有機(jī)質(zhì)堵塞物的溶解溫度:一是很多堵塞的形成與溫度有關(guān)，如蠟析出、有機(jī)組分析出等，高于這個(gè)溫度能夠幫助溶解部分有機(jī)堵塞物，提高解堵液滲透能力，加快了溶蝕速度；二是提高溫度改變了注水引入微生物的生活環(huán)境，在溫度升高的階段就有部分細(xì)菌被殺滅，當(dāng)施工作業(yè)結(jié)束回復(fù)正常注水后，地層溫度下降，又有部分細(xì)菌因溫度的起伏而死亡，對(duì)因細(xì)菌造成的堵塞有解堵和防堵的作用。撬裝泵是體系動(dòng)力，增加變頻控制裝置后可以通過調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整排量。在施工過程中，根據(jù)地下反饋情況和工藝要求變頻注液，因調(diào)頻產(chǎn)生的系統(tǒng)壓差而產(chǎn)生的振動(dòng)波能引起地層內(nèi)固體微?；蛉榛旱握駝?dòng)，使其脫附或破乳聚并，從而解除地層堵塞，疏通地層滲流通道。且當(dāng)能量足夠時(shí)，由于空化效應(yīng)產(chǎn)生的瞬時(shí)高溫高壓可使地層產(chǎn)生微裂隙而提高地層滲透率，加熱解堵液也有利于空化效應(yīng)的產(chǎn)生。
[0007]物理解堵多是利用振波的振動(dòng)來解除地層堵塞問題。如超聲波法，水力振動(dòng)法，脈沖放點(diǎn)法，人工地震法，高能氣體壓裂法等，通過振動(dòng)波作用于油層來破壞堵塞物與儲(chǔ)層巖石之間的結(jié)合力，以破壞其附面層，使堵塞物產(chǎn)生松動(dòng)，從而達(dá)到提高油層滲透率的效果。以往試用物理法解堵需要專門的設(shè)備，如可控震源地震、低頻脈沖解堵、超聲波解堵技術(shù)都需要配合專用設(shè)備，有的甚至需要?jiǎng)佑镁鹿苤?br>[0008]中國專利申請(qǐng)CN10306171IA公開了一種不需要拔出油管、不需要酸液就可對(duì)油井筒周圍及射孔進(jìn)行解堵的超聲波在油井解堵中的應(yīng)用，其步驟為:超聲波電源通過電纜線將與油管相配合的超聲波發(fā)生器放入油管中，讓超聲波發(fā)生器深入到與井筒上被堵塞的射孔相對(duì)應(yīng)的位置，超聲波發(fā)生器發(fā)出的超聲波對(duì)所述井筒上被堵塞的射孔進(jìn)行解堵；所述的超聲波發(fā)生器包括有:激勵(lì)源和與該激勵(lì)源相配合、并與之相連的振動(dòng)棒，該激勵(lì)源包括至少三個(gè)串接在一起的全波換能單元。
[0009]中國專利申請(qǐng)CN202532182U動(dòng)鐵式油井管道電熱解堵裝置，應(yīng)用于油田輸油管道解堵。在動(dòng)鐵式交流電焊機(jī)的兩個(gè)電源接線端子上分別連接有一條電源線；在動(dòng)鐵式交流電焊機(jī)的兩個(gè)輸出接線端子上分別連接有一條焊把線，其中一條焊把線的端部焊接在輸油管道堵塞段一端外壁上；另一條焊把線的端部焊接在輸油管道堵塞段另一端的外壁上。
[0010]中國專利申請(qǐng)CN201351469Y油井解堵增油裝置，它包括油管、定子、動(dòng)子、套管，油管經(jīng)上接頭與動(dòng)子連接，動(dòng)子上安裝有10-20個(gè)振動(dòng)片、在兩個(gè)振動(dòng)片之間安裝有彈簧、在動(dòng)子上還裝有上扶正塊、下扶正塊，在振動(dòng)片內(nèi)鑲有外磁塊，定子上鑲有與動(dòng)子上的外磁塊的數(shù)量相同的內(nèi)磁塊，在定子上還裝有滑套，在滑套上裝有彈簧，利用彈簧將定子支撐在套管內(nèi)。
[0011]中國專利申請(qǐng)CN1053254C用于油井解堵的井下放電器，它主要由高壓電容器、一個(gè)自擊穿型氣體控制開關(guān)、緩沖液體放電間隙、主液體放電間隙依次串聯(lián)構(gòu)成，緩沖液體放電間隙的長度盡可能小于主液體放電間隙的長度，采用緩沖墊作為緩沖結(jié)構(gòu)，減緩了放電器絕緣子受到的機(jī)械沖擊。
[0012]中國專利申請(qǐng)CN2422446Y涉及一種用于油井開采過程降粘、清防蠟、解堵的多功能油井聲波解堵器，由主體及裝在其內(nèi)的鎖環(huán)、固定架、定位筒、振動(dòng)簧片、喉管和密封圈組成。
[0013]物理解堵技術(shù)的不足之處是:單純物理法解堵，所需設(shè)備復(fù)雜、專業(yè)，使用范圍窄，成本高或操作困難與不便推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的目的是提供一種預(yù)加熱變頻注入注水井解堵工藝體系，協(xié)同化學(xué)解堵工藝提高作業(yè)質(zhì)量和效率。
[0015]根據(jù)水井解堵注入液量大、連續(xù)注入時(shí)間長、更有敏感低滲地層的特點(diǎn)，該體系選擇撬裝泵作為體系動(dòng)力。撬裝泵能夠連續(xù)工作時(shí)間長、增加變頻裝置更準(zhǔn)確控制泵入速度，于是，加熱、變頻誘發(fā)空化效益協(xié)助解堵的方法第一次被提出來。
[0016]化學(xué)解堵液為液體。一般液體中都會(huì)溶解氣體，其溶解度隨溫度的上升而下降，隨壓力的增加而增加，同溫條件下壓力越大，溶解度越大。該體系泵后為恒溫、密閉的環(huán)境，在同一溫度下，氣體