油井生产中阻垢剂研制与应用

田文杰

摘 要：油井结垢造成抽油泵卡泵，油井无法正常生产，油井结垢筛管结垢堵死，造成油井产液量下降，油井结垢油井检泵周期短，油井维护作业费用增加，油井结垢易造成进站管线结垢，影响井液进站。针对油井结垢带来的一系列问题，提出了油井阻垢技术应用，目的就是解决油井结垢的垢卡倒井，降低相关费用支出，提高经济效益。

关键词：油井生产 油井垢卡井 油井阻垢技术

中图分类号：TE358.5 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）05（c）-0066-02

1 研制方案

针对作业区油井结垢问题，攻关小组提出三种方案来解决油井结垢难题：（1）在管线和设备的表面涂敷憎水涂层，使管线和设备表面无法沉积盐垢；（2）对易结垢部位加装超声防垢装置实现防垢；（3）采用化学防垢，向井底加入阻垢剂的方法来实现油井防垢。经项目组进行反复论证，化学防垢具有成本低、效果明显的优点。

1.1 总体思路

该项目针对作业区油井及地面结垢而导致不能正常生产的问题，利用淀粉接枝共聚的技术手段，研制出适合该区块油藏特点的中性阻垢剂，制定了从套管点滴加药的工艺技术方案，形成了整套油井结垢防治技术，有效解决了油井生产中结垢的难题，且长期加药不会引起腐蚀。

1.2 技术方案

针对常规酸性药剂易引起腐蚀，且较高温度条件下应用效果较差等技术难点，进行了阻垢剂分子结构的设计。首次提出了在淀粉分子链上接枝共聚丙烯酸、2-丙烯酰胺-甲基丙烯酸分子基团的方法，合成了中性耐高温阻垢剂。该阻垢剂耐温160 ℃，阻垢率达85%以上。针对油井生产与地面集输的不同温度、流体组分等条件差异，形成了连续定量点滴加药方法及操作规范，实现了油井防垢，提高了药剂使用时率，解决了油井结垢卡泵的问题。

1.2.1 淀粉基耐高温阻垢剂的研发

ST-3型阻垢剂由淀粉、丙烯酸钠、2-丙烯酰胺-甲基丙烯酸接枝共聚而成。由于分子结构中含有阻垢分散性能好的羧酸和羧酸盐，能提高钙的容忍度，对水中钙垢、镁垢、锌垢等有显著的阻垢作用，并且分散性能优良。由于淀粉基团引入，ST-3型阻垢剂的耐温性能也大幅度提高，在160 ℃的高温下仍能起到优良的阻垢效果，阻垢率在85%以上。该阻垢剂为中性，对金属材质腐蚀速率低。ST-3型阻垢剂为中性高分子水基溶液，不会引起井筒及管线的腐蚀，且在160 ℃高温下，阻垢率仍在85%以上。效果明显优于斯伦贝谢产品，达到国际先进水平。

1.2.2 井口加药方案设计

从阻垢剂的作用机理可知，要想使垢晶或結晶的垢块不在管壁上沉积，就必须使阻垢剂在油水混合采出液中保持一定的浓度。阻垢剂的阻垢效果并非是加药量越大越好，加药量的大小取决于采出液中Ca2+、Mg2+离子的浓度、温度、压力等因素。加入量不足时不能充分控制结垢物微小晶核的成长。但超过最佳加药量时，阻垢效果也不会有明显的提高，造成药剂浪费。选择合适的加药工艺，不仅可以达到最佳的阻垢效果，而且可以节省加药成本。因此，设计出从套管连续定量点滴加药的方案。

2 制定对策与实施

2.1 室内实验

2.1.1 垢样分析数据

垢样分析数据见表1。

2.1.2 阻垢实验数据

（1）曙2-011-4水样阻垢实验数据，见表2；（2）双北28-39水样阻垢实验数据，见表3。

2.2 现场试验

从该井3次作业起出检查情况看，油井结垢非常严重，已影响到油井的正常生产，原有的生产方式已不能保证油井的正常生产，针对这种情况在对该井采取了油井加阻垢剂进行阻垢技术现场试验，2013年5月4日开始进入现场实施，具体工作如下。

（1）对该井水样由进行取样分析，并筛选出适应的阻垢剂药剂。

（2）对加药后井口水样进行取样化验，检验阻垢剂效果。

（3）井口安装配备点滴加药装置。

（4）结合该井产能及水样设计加药日加药量。

（5）按照设计要求组织对该井实施点滴加药，并逐步按要求调整加药量。

从2013年5月4日加阻垢剂开始，截止到2014年10月末该井已连续生产367天，与原检泵周期29天对比已超过338天，油井检泵周期得到有效延长，由此可见，此项技术有效解决了该井存在问题，使油井结垢问题得到了解决。

3 效果确认

实施后效果分析：双北28-39井2014年10月23日上措施酸化解堵，对该井起管柱结垢情况进行了检查，从检查情况看，筛管及以上油管外壁较清洁无结垢现象，但筛管下部油管外壁有结垢现象。从筛管上下管壁结垢情况看，阻垢剂的阻垢效果非常明显，可以达到防止井液内钙镁离子析出并结晶长大，对油井造成垢卡倒井的后果。由此可见，阻垢技术的应用使油井垢卡倒井问题得到解决，油井检泵周期得到延长。

2014年全年实施9井次，对比已见效5井次，经统计对比截止到10月末已累积减少倒井19井次，每井次作业费用为4.5万元，减少作业费用为85.5万元，共计加入阻垢剂药品5.448 t，每吨药剂费用为1.04万元，共计投入药剂费用为5.67万元，节约作业费用79.83万元。

参考文献

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[2] 王洪磊.三元复合驱采油污水防腐阻垢缓释技术研究[D].东北石油大学，2011.

[3] 王冬至，芦振国.固体缓释性阻垢剂的研制及其应用[J].石油化工应用，2015，34（11）：103-106.