水力脉冲解堵技术研究与应用

多脉冲压裂综合解堵技术在海外河油田的应用作者：郭娜来源：《中国石油和化工标准与质量》2013年第11期【摘要】海外河油田属注水开发的稠油油田，共有注水井119 口，随着开发的不断深入，部分注水井因注水井段污染严重或储层物性差、胶结致密等原因存在着注不进或无法达到配注要求的问题，针对以上原因实施了多脉冲压裂综合解堵技术，通过实施有效解决了近井地带污染及堵塞，达到了注水井解堵增注的目的。

【关键词】海外河油田注水井多脉冲压裂水井增注海外河油田已进入开发后期，部分注水井受注入水质的影响，油层污染严重，同时部分水井还存在着油层物性差、胶结致密。

这些井在目前的11.5～12.0MPa注水系统压力下，全井段或部分低渗层注不进或达不到地质配注要求。

海外河油田119口注水井中有11口注不进或达不到配注要求，占水井总数的10%，直接影响了该区块的注水开发效果。

为了解决以上问题，曾在一些井上配备了高压增注泵，但增注效果并不理想，如整体提高注水系统压力，费用较大。

为此，提出了对部分注水井实施多脉冲压裂综合解堵技术，通过实施解除了近井地带的污染及堵塞，从而达到了注水井解堵增注的目的。

1 注水井油层损害因素分析注水是开采油气藏的重要方式之一。

在注水过程中，外来注入水不断地被注入到油气层中，随着注入量的逐渐增大，这些注入水又会随着油气的开采被采出。

在这个动态过程中，注入水必然要与油气层的岩石和流体接触，并发生各种物理、化学变化，这些变化常导致渗透率恶化，即地层遭到损害。

引起油层损害的原因有三个方面：A、地层岩石和流体本身特性具有潜在的损害因素；B、注入水质不合格，即注入水与岩石或流体不配伍或注入水不达标；C、不合理的工作制度，如注水强度过大、地面水质保证体系不完备等。

结合注水井油层损害机理，分析海外河油田注水油层损害原因主要有如下几个方面：（1）油层粘土矿物含量高、渗透率低，在外来流体的作用下发生膨胀与运移造成油层伤害；（2）受注入水质和注水系统的影响，杂质及铁锈等机杂堵塞油层孔隙，造成油层伤害；（3）油层残余油与注入水中表面活性剂作用产生的乳状液堵塞油层，造成油层伤害；（4）措施残留杂质损害。

水力喷射技术的应用及效果分析摘要：结合油田油、水井结垢的特性，应用水力旋转喷射工具，以高压水的水力脉冲作用，对套管上的结垢及附着物进行处理，使套管、近井地带的有机或无机堵塞物剥落，起到除垢及解堵的目的，使结垢严重的油水井能够正常进行施工作业，恢复油、水井的正常生产。

关键词：水力喷射除垢。

吉林油田部分区块属于低渗透油田，经过长时间开采处于高含水后期，特别是近年来污水的回注，油、水井结蜡、结垢问题日益严重，尤其是硬质的、不易溶解于酸的垢，难以进行化学处理，用常规的方法无法有效的消除，带来的问题直接反映在套管内径变小、近井地带堵塞，常规施工的井下工具、工艺难以解决上这些问题，影响油、水井正常生产和井下作业。

1.油水井结垢现状及危害：由于钻井、完井、井下作业和长期采油、注水生产过程中的液体污染和机械杂质沉淀堵塞，不可避免地造成近井地带渗透率降低，一些稠油井长期开采导致原油中轻质成份含量降低，重质成份含量增加，致使原油粘度大大增加；井筒及近井稠油、死油非常容易堵塞炮眼和油层孔道，近井地带的结蜡、结垢问题日益严重，造成套管内径变小、近井地带堵塞，用常规的方法无法消除最终致使产油量和注水量下降甚至停产。

2.常规处理方法及存在问题近年来国内外研究和应用的处理近井地带、解除地层堵塞的方法很多，包括化学、物理方法应用取得了不同程度的效果。

但这些技术还存在不少局限，如大修除垢技术成本高，大修力量不足；酸化等化学技术除垢，只能解决井筒及井筒周围非常有限距离的污染问题，还会造成二次污染，伤害套管和地层；有的施工复杂，成本高；有的物理作用单一，受井下条件限制，产生的能量有限，处理深度和效果不很理想。

在吉林油田应用较多的普通酸洗等措施只能解决井筒及井筒周围非常有限距离的污染问题，对上述问题不能得到根本解决，为此开展了水力喷射解堵技术研究。

3.水力喷射技术的现场应用水力喷射解堵技术是利用可控转速的旋转自振空化射流装置，产生高压水射流，直接冲洗炮眼解堵和高频振荡水力波、空化噪声进行解堵的一种工艺。

油井解堵技术研究及应用【摘要】为保证油田持续高产稳产的需要，许多油田二次加密井数量增多。

与此同时，新老油水井油层堵塞污染的情况也不同程度地表现出来，有些区块表现得相当严重。

为提高油田的最终采收率，必须研究新的技术和方法，改善油层的渗透率。

本篇论文就是通过查阅国内外有关油井解堵技术的论文文献，归纳总结了。

【关键词】油井解堵油层渗透率近年来众多国内外专业人士致力于油井解堵技术的研究，开发研制了各种不同的解堵技术。

根据油井地层特点和堵塞性质的不同，在采用解堵措施时，应针对具体情况，选择合适的解堵技术。

1 油井地层堵塞机理和特征地层堵塞的特征是多方面的，几乎所有的井在堵塞前都有一定的前兆，如油井产液、产油、含水、动液面、地层压力、井底压力、出油剖面等方面都会有所显示，因此，识别地层是否堵塞是容易的，但要回答诸如堵塞的特征以及如何解堵等深层次的问题就显得较为困难。

1.1 油井堵塞机理（1）历次作业对地层造成伤害。

在油气田开发过程中，由于地层内岩石颗粒、流体成分非常复杂，外来的注入流体与地层接触会产生一些堵塞物，如钢铁的腐蚀、细菌繁殖产生的有害无机离子和细菌菌体及代谢产物，这些物质沉积在射孔炮眼周围或进入油层，使地层的渗透率大幅度下降。

（2）不合理的开采方式及生产参数导致油井堵塞。

为了取得较高的原油产量，现场一般采用较大的生产参数，在用大压差生产过程中，会出现液面下降，产液能力下降的现象，这在一定程度上是由于地层中的微粒运移和流体运动阻力增加造成的。

（3）注入流体与地层流体不配伍。

在开发和施工作业过程中，注入流体与地层流体不配伍可在地层内形成盐垢、乳化物或细菌堵塞，使孔隙吼道流通断面不断缩小，地层渗透率不断降低。

1.2 油井堵塞特征（1）以堵塞成分看，具有一定的规律性。

对于生产时间极短的井，堵塞物大多以有机物为主；对于生产时间较长，以往又进行多次增产措施的井，其堵塞物成分往往相当复杂，从总体上看，表现为有机物和无机物并存。

电脉冲解堵技术邓勇一、概述油田在钻井、完井、生产及实施增产措施等过程中，都可能造成储层损害，使地层受到各种污染，使近井地带的渗透率大大降低，影响井底油液的流动，轻者造成油井产量下降，严重时将使油气层完全“堵死”，得不到任何产能，因此要保持油田的稳产、增产必须恢复和改善地层的渗透性采用酸化和压裂的方法不仅成本高而且可能会或多或少地对地层造成新的污染，而利用各种物理法采油技术对地层进行处理，可以清除近井地带的机械杂质，钻井泥浆和胶质沥青沉积，破坏盐类沉积，并可形成不闭合的微裂缝，它不仅不会对地层造成污染，而且成本要比常规的酸化和压裂低得多，因此物理法采油技术做为新的增产增注新技术，已在国内外油田得到日益广泛的应用。

二、电脉冲解堵原理电脉冲解堵技术是用测井电缆将解堵仪器下放到井内油层位置，仪器在充满水和油的液体中释放高压脉冲电流，瞬间击穿水而产生高温5000℃，高压50Mpa和强磁场作用在该井段上使液体产生强大的压力波和空化作用，利用液体震动波的反复辐射又可转化为压应波作用在地层上产生新的微裂缝，提高渗流面积。

其影响半径在1-5M范围内，主要以提高近井地带渗透率为主。

三、主要技术指标电源电压220V 频率52Hz仪器长度6.5 米重量200Kg井下仪器直径102mm仪器最高耐温80℃耐压30Mpa仪器放电频率0.2Hz放电电压30000V 放电电流5000-20000A放电脉冲能量1080J 仪器工作寿命10000H四、选井条件及施工要求电脉冲解堵技术的应用为低产油井获得增产创造了条件，但不是所有的井都能获得理想的增产效果，充分利用好电脉冲解堵技术，必须选好需要解堵作业的油井。

①要进行解堵作业的油井地层必须具有一定的能量，这样解堵后才会有显著的增产效果。

②严重污染的油气井，其产量快速下降时。

③由于洗井检泵作业或其它作业时造成的油层污染的井。

④因井下油层结垢，结蜡而堵塞空隙通道，使产量减少的油井。

⑤注水井当注入量下降时，用电脉冲进行解堵清井，可提高注水量。

一种高效油水井解堵技术[摘要]压力脉冲解堵技术在处理油水井近井地带污染的高效方法之一，为了了解压力脉冲波的作用机理和实际应用效果，针对压力脉冲波的形成原理、有效作用半径及其影响因素进行了分析，研究发现压力脉冲波的强度大，有效作用半径1米以上。

压力脉冲波随地层渗透率的增加、地层孔隙度的减小、流体粘度的降低，衰减慢，有效作用半径增大。

现场试验表明适用于防砂筛管解堵，具有提高油井供液能力，恢复油井产能，具有增油降水的作用，延长防砂井作业周期。

[关键词]压力脉冲；解堵；水击；物理法采油中图分类号：tm919 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）22-0008-01在油田生产中，油水井的堵塞是目前疏松砂岩油田开发过程中日益严重的问题，使此类油田开发措施作业量不断增加。

针对油水井的堵塞特征，开发了酸化、化学剂、物理方法等解堵措施[1]。

压力脉冲解堵技术就是一种高效的物理法解堵方法。

与其他技术相比，具有操作方法简便，应用前景好的特点[2]。

1 压力脉冲解堵技术原理与影响因素压力脉冲解堵工艺的施工原理是利用高压压风机向井筒环空内注入气体，当井筒内气体压力达到一定值时，在压力脉冲发生器作用下使井筒内产生水击现象，形成压力脉冲波作用于近井底地带和地层，从而解除地层或防砂筛管的堵塞，使油水井恢复产能[3]。

通过理论研究和实验研究发现，压力脉冲的有效作用半径可达1 m 以上，脉冲波强度大，在离井底1m远处其强度仍然大于1mpa，能实现近井底地带解堵的作用。

油井动液面越深，产生的压力脉冲波的强度越小，有效作用半径也越小；地层渗透率越大，压力脉冲波能量衰减越慢，有效作用半径越大；地层流体粘度越低，脉冲波能量衰减越慢，有效作用半径越大；地层孔隙度越小，脉冲波能量衰减越慢，有效作用半径大。

2 现场应用试验效果2.1 试验区选取我国东部多数油田都不同程度存在砂害，尤其是在埋藏较浅的明化镇和馆陶组的油层更为严重。

多脉冲压裂综合解堵技术在海外河油田的应用【摘要】海外河油田属注水开发的稠油油田，共有注水井119 口，随着开发的不断深入，部分注水井因注水井段污染严重或储层物性差、胶结致密等原因存在着注不进或无法达到配注要求的问题，针对以上原因实施了多脉冲压裂综合解堵技术，通过实施有效解决了近井地带污染及堵塞，达到了注水井解堵增注的目的。

【关键词】海外河油田注水井多脉冲压裂水井增注海外河油田已进入开发后期，部分注水井受注入水质的影响，油层污染严重，同时部分水井还存在着油层物性差、胶结致密。

这些井在目前的11.5～12.0mpa注水系统压力下，全井段或部分低渗层注不进或达不到地质配注要求。

海外河油田119口注水井中有11口注不进或达不到配注要求，占水井总数的10%，直接影响了该区块的注水开发效果。

为了解决以上问题，曾在一些井上配备了高压增注泵，但增注效果并不理想，如整体提高注水系统压力，费用较大。

为此，提出了对部分注水井实施多脉冲压裂综合解堵技术，通过实施解除了近井地带的污染及堵塞，从而达到了注水井解堵增注的目的。

1 注水井油层损害因素分析注水是开采油气藏的重要方式之一。

在注水过程中，外来注入水不断地被注入到油气层中，随着注入量的逐渐增大，这些注入水又会随着油气的开采被采出。

在这个动态过程中，注入水必然要与油气层的岩石和流体接触，并发生各种物理、化学变化，这些变化常导致渗透率恶化，即地层遭到损害。

引起油层损害的原因有三个方面：a、地层岩石和流体本身特性具有潜在的损害因素；b、注入水质不合格，即注入水与岩石或流体不配伍或注入水不达标；c、不合理的工作制度，如注水强度过大、地面水质保证体系不完备等。

结合注水井油层损害机理，分析海外河油田注水油层损害原因主要有如下几个方面：（1）油层粘土矿物含量高、渗透率低，在外来流体的作用下发生膨胀与运移造成油层伤害；（2）受注入水质和注水系统的影响，杂质及铁锈等机杂堵塞油层孔隙，造成油层伤害；（3）油层残余油与注入水中表面活性剂作用产生的乳状液堵塞油层，造成油层伤害；（4）措施残留杂质损害。

水力脉冲解堵增注技术研究与应用作者：王小鹏季长伟张扬杨娜来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第07期摘要：针对油水井堵塞有多种物理解堵方法，其中水力脉冲解堵技术因安装使用方便、可操作性强等优点在国外受到大力推广。

国内从九十年代开始研究脉冲解堵技术，目前已进行了许多室内及小规模现场试验，但还没有大范围推广应用的产品。

为此，研发了一种水力脉冲注水器，该注水器由低速螺杆马达、脉冲喷水器、压力控制阀组成，依靠注水时液体自身压力作为动力而无需外加动力，操作简单且施工费用低。

现场应用结果表明，水力脉冲注水器解堵增注效果明显，试验井日注水量增加28.6%，注水压力降低30%。

关键词：注水；堵塞；水力脉冲；增注1 引言我国大部分油田已经进入二次开发、三次开发阶段，注水开发成为一种常见的方法。

随着注水开发的进行，地层的吸水能力会逐渐降低，其原因是：地层颗粒物脱落造成堵塞；注水管柱结垢、腐蚀堵塞；细菌及其代谢物堵塞等[1]。

目前，油水井解堵有水力振荡、电压液脉冲、高压射流、超声波及水力脉冲等多种物理方法。

其中，水力脉冲解堵因施工简单、方便与化学方法结合等优点成为国内外研究的重点。

上世纪七十年代，前苏联展开相关技术研究，在八十年代初期进行现场应用，并取得成功，之后便在其它油田推广应用。

国内在九十年代进行了一些室内试验及小范围现场应用，结果表明该技术效果较好，值得研究推广，但目前还没有可靠的成型产品在油田推广应用[2]。

为此，笔者设计了一种依靠注入水自身作为动力源而无需外加动力的水力脉冲注水器并在长庆油田进行现场应用。

2 水力脉冲解堵增注技术2.1 作用机理[3-4]水力脉冲注水技术，是利用多孔介质流体动力学的一种提高注水效率的新技术。

将脉冲注水器安装在井下，向井底施加一定频率的大功率、高振幅干扰，在井底形成低速孔隙扩散波，扩散波对油层岩石和流体产生脉冲作用，使孔隙周期性的膨胀和收缩，最终使储层产生裂缝网络，从而提高渗透率。

低渗透老油田堵塞成因分析及综合解堵技术陇东油区老油田具有地层结垢结蜡严重、井筒脏、地层压力低的特点，油层堵塞严重，目前解堵技术主要有负压泡沫洗井综合解堵技术、水力脉冲与化学复合解堵技术、二氧化氯解堵技术。

标签：油井结垢;注水;水质;水敏;水力脉冲;综合解堵二氧化氯解堵负压泡沫洗井一、长庆陇东低渗透老油田地质特征（一）储层特征油层砂体厚度较大，分布范围广，连片性较好，非均质性较弱。

原始含水饱和度高，束缚水饱和度平均达到37%，并且泥质含量越高渗透率越低，含水饱和度就越高。

陇东油区地层岩石中粘土含量高，存在一定的水敏、酸敏现象，个别井区有速敏、盐敏现象。

（二）流体性质地层水自上而下为：Na2SO4、NaHCO3、MgCl2、CaCl2型，总矿化度1200～117800mg/L，氯离子含量4903～70163mg/L，部分地层水中含有Ba2+、Sr2+成垢离子，如马岭油田南试区地层水中Ba2+、Sr2+含量高达1000～1700 mg/L。

二、油田开发现状及存在问题（一）油井堵塞成因及特征1、油井结垢严重陇东油田注入水来自洛河层，平均矿化度2000～3000mg/L，地层水总矿化度高，硬度高;部分井区高含Ba2+、Sr2+等离子，与注入水相遇后在地层内形成大量的结垢物。

2、不合理的开采方式及生产参数导致油井堵塞采取较大的生产压差造成了一定的地层伤害。

这些伤害一是微粒运移在孔喉处形成“桥堵”堆集。

二是疏松地层岩石骨架颗粒脱落及毛发状的粘土膨胀物缠结;三是多相流体（如油、气、水）流动度不一产生油水乳化，增加流动阻力，从而呈现油相渗透率下降的情况。

3、注入水与地层流体不配伍注入水与地层流体不配伍可导致地层内形成盐垢，乳化物堵塞。

如地层流体中的金属阳离子Ca2+、Ba2+、Mg2+、Sr2+等与注入水中的SO42-、CO32-等，反应会生成CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4等沉淀物，这些沉淀物沉积在注入水能波及到的孔隙喉道中，使孔喉流通断面不断缩小。

油层堵塞原因分析及治理对策发布时间：2021-04-16T14:34:53.947Z 来源：《中国科技信息》2021年5月作者：刘霞李月茹[导读] 油层堵塞是指脏物堵塞地层孔道，造成油藏渗透性的损害，是油井产能下降的一个主要因素，对油田开发是相当不利的。

胜利采油厂刘霞李月茹摘要：油层堵塞是指脏物堵塞地层孔道，造成油藏渗透性的损害，是油井产能下降的一个主要因素，对油田开发是相当不利的。

它受诸多因素影响，本文分析了造成油层堵塞的各类影响因素，并提出合理的治理对策，对于提高油田开发效益和采收率具有一定意义。

关键词：油层堵塞，原因分析，治理对策在生产过程中，油层堵塞是一个普遍面临的问题，每年还有大量的油水井因堵塞而影响生产，这种堵塞是多种因素共同作用的结果，因此研究各种堵塞原因以及如何有效地解除堵塞对提高产能是极其重要的。

1.油层堵塞原因分析1.1 胶质、沥青质的影响油井在生产过程中，油井产物中的胶质、沥青质附着在井壁上，或滞留在近井地带, 造成油层堵塞。

1.2 入井液的影响油井在生产一段时间后，由于种种原因需要维护或措施作业，由于地层内岩石颗粒、流体成分非常复杂，外来的注入流体与地层接触会产生一些堵塞物，如钢铁的腐蚀、细菌繁殖产生的有害无机离子和细菌菌体及代谢产物，这些物质沉积在射孔炮眼周围或进入油层，使地层的渗透率大幅度下降。

1.3 注入水质的影响注水井在生产过程中，注水系统含有多种细菌，其中硫酸盐还原菌和腐生菌是直接影响注水水质的主要细菌，其代谢产生的粘液会堵塞油层。

其产生的二氧化碳、硫化氢等能引起硫化亚铁、碳酸钙等无机沉淀物的生成，也是造成油层堵塞的原因。

另外，注入水中的杂质及注水管线和注水井管柱的腐蚀产物会随注入水一起进入地层，堵塞地层孔隙。

1.4 配伍性的影响注入水与地层水混合有可能产生硫酸钡垢和碳酸钙垢，垢物可引起油层堵塞，并且随着注入水的推进造成地层深层堵塞。

一般地，注入水和地层水成垢离子含量越高，油层结垢越严重，堵塞也就越严重。