本發(fā)明涉及一種針對注水井雜質(zhì)、結(jié)垢雙重堵塞的綜合治理方法，具體涉及一種清防垢在線酸化多段塞施工方法。
背景技術(shù)：
在油田注水開發(fā)過程中，由于注水質(zhì)量不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致地層近井堵塞；同時部分區(qū)塊由于注入水和地層水不配伍，導(dǎo)致地層深部結(jié)垢，進(jìn)一步造成注水井高壓欠注的發(fā)生。目前針對此類近井堵塞、深部結(jié)垢的欠注井進(jìn)行治理時，通常采用往水井中注清垢劑，通過清垢劑在地層中的作用，溶解部分地層垢，達(dá)到降壓增注的目的。但這種治理方法存在的主要問題有三個：一是清垢劑無法解除近井地帶的有機(jī)雜質(zhì)堵塞；二是清垢劑無法全部通過近井地帶附近的堵塞物，從而無法達(dá)到地層深部進(jìn)行清垢；三是清垢結(jié)束后需要對垢渣進(jìn)行返排處理，施工工藝復(fù)雜。因此，發(fā)明出一種可用于在線酸化的清防垢多段塞設(shè)計方法對本領(lǐng)域具有十分重要的意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決有機(jī)雜質(zhì)在近井地帶聚集和地層深部結(jié)垢雙重堵塞井的常規(guī)治理措施存在問題，本發(fā)明的目的在于提供一種清防垢在線酸化多段塞施工方法，可有效解除近井地帶的有機(jī)雜質(zhì)堵塞，對地層深部進(jìn)行清垢處理并且無需返排處理。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
一種清防垢在線酸化多段塞施工方法，包括以下步驟：
1)在線酸化
在注水井井口接入一根管線，通過注入泵將螯合酸隨注入水同時注入，對近井地帶雜質(zhì)進(jìn)行酸化解賭；螯合酸按質(zhì)量百分比計，包括如下組分：乙二胺四乙酸5.0％～10.0％；次氮基三乙酸10.0％～20.0％；二氯乙烷5.0％～12.0％；乙醇10.0％～20.0％；氫氧化鈉10.0％～20.0％；二硫化碳5.0％～10.0％；檸檬酸1.0％～3.0％；乙酸0.5％～1.5％；其余組分為水；
2)隔離段塞施工
酸化后打入一個隔離段塞，介質(zhì)為水，隔離段塞的注入量為注水井日配注量的80％～110％；
3)清防垢段塞施工
隔離段塞之后通過注入泵將清防垢段塞隨注入水同時注入，清防垢段塞注入量為
其中，θ為清防垢段塞注入系數(shù)，θ依照下面設(shè)定條件進(jìn)行取值：在線酸化后，如果地層吸水能力提高80％以上，則θ＝1.2；如果地層吸水能力提高50％～80％，則θ＝1.0；如果地層吸水能力提高小于50％，則θ＝0.8；如果地層吸水能力未提高，則θ＝0.5；為地層孔隙度；ra為設(shè)定處理半徑；h為射孔度厚度。
本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，步驟1)中螯合酸注入量為其中，為地層孔隙度；ra為設(shè)定處理半徑；h為射孔度厚度。
本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，步驟2)中如果在線酸化后，地層吸水能力提高大于50％，則隔離段塞注入量為日配注量的110％；如果地層吸水能力提高不足20％，則隔離段塞注入量為日配注量的110％；如果地層吸水能力提高20％～50％，則隔離段塞的注入量為注水井日配注量的80％～110％。
本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，步驟3)中清防垢段塞按質(zhì)量百分比計，包括如下組分：
硫酸鋇除垢劑 15.0％～20.0％
潤濕反轉(zhuǎn)劑 0.10％～0.30％
表活劑 0.10％～0.30％
互溶劑 10.0％～15.0％
螯合劑 10.0％～15.0％
其余組分為水。
本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述硫酸鋇除垢劑由質(zhì)量濃度40％的聚環(huán)氧琥珀酸或聚環(huán)氧琥珀酸鈉水溶液、質(zhì)量濃度40％的聚天冬氨酸水溶液以及乙二胺四乙酸按質(zhì)量比1:2:1配制而成。
本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述潤濕反轉(zhuǎn)劑由質(zhì)量濃度50％的十二烷基三甲基溴化銨水溶液和質(zhì)量濃度60％的十二烷基苯磺酸鈉水溶液按質(zhì)量比1:1.5配制而成。
本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述表活劑為質(zhì)量濃度70％的十二烷基酚聚氧乙烯醚水溶液。
本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述互溶劑為乙二醇二丁醚。
本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述螯合劑由次氮基三乙酸、葡萄糖酸鈉按照質(zhì)量比2:5配制而成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果：
(1)本發(fā)明先通過將螯合酸隨注入水同時注入，在線酸化解賭，由于螯合酸含有次氮基三乙酸，次氮基三乙酸作為螯合劑，使得螯合酸具備在線注入、抑制沉淀及無需返排等特點，并且本發(fā)明中采用的螯合酸，原料來源廣泛，價格低廉；
(2)本發(fā)明中隔離段塞注入量為注水井日配注量的80％～110％，注入量準(zhǔn)確，可有效隔離酸堿段塞；
(3)本發(fā)明中清防垢段塞施工科學(xué)可行，現(xiàn)場操作性強(qiáng)，可在酸化基礎(chǔ)上進(jìn)一步對地層結(jié)垢進(jìn)行溶蝕，達(dá)到疏通地層，提高地層滲透率的目的。
(4)本發(fā)明方法施工簡便，提高了工作效率，降低了生產(chǎn)成本。2015-2016年采用本發(fā)明中的方法成功解決了地層近井地帶堵塞和深部結(jié)垢雙重堵塞注水井的措施效果差的問題，成功進(jìn)行礦場試驗10口井，措施有效率從60％提高到90％，措施平均有效天數(shù)從130天提高到280天以上，措施效果得到明顯改善和提高。
具體實施方式
一種清防垢在線酸化多段塞施工方法，具體施工順序為在線酸化+隔離段塞+清防垢段塞+恢復(fù)正常注水。
1、在線酸化
在注水井井口接入一根管線，通過注入泵將高性能螯合酸隨注入水同時注入，對近井地帶雜質(zhì)進(jìn)行酸化解賭，完成后無需返排，簡化了施工過程，提高了工作效率。螯合酸按質(zhì)量百分比計，組分如下：乙二胺四乙酸5.0％～10.0％；次氮基三乙酸10.0％～20.0％；二氯乙烷5.0％～12.0％；乙醇10.0％～20.0％；氫氧化鈉10.0％～20.0％；二硫化碳5.0％～10.0％；檸檬酸1.0％～3.0％；乙酸0.5％～1.5％；其余組分為水。
螯合酸的制備方法為：按照上述質(zhì)量百分比將乙二胺四乙酸、次氮基三乙酸、二氯乙烷、乙醇、氫氧化鈉、二硫化碳、檸檬酸、乙酸以及水混合均勻即可。
螯合酸注入量為其中，為地層孔隙度；ra為設(shè)定處理半徑；h為射孔度厚度。次氮基三乙酸為螯合劑，螯合酸具備在線注入、抑制沉淀及無需返排等特點是基于其高效的螯合劑。
2、隔離段塞施工
由于清防垢劑是堿性，故需要在酸化后打入一個隔離段塞(介質(zhì)為水)，隔離段塞的注入量為注水井日配注量的80％～110％，其中如果在線酸化后，地層吸水能力大于50％，則隔離段塞注入量為日配注量的110％；如果地層吸水能力提高不足20％，則隔離段塞注入量為日配注量的110％；如果地層吸水能力提高20％～50％，則隔離段塞的注入量為注水井日配注量的80％～110％。
3、清防垢段塞設(shè)計
隔離段塞之后注入清防垢段塞，注入工藝與在線酸化工藝相同。即隔離段塞之后通過注入泵將清防垢段塞隨注入水同時注入。
清防垢段塞注入量為
其中，θ為清防垢段塞注入系數(shù)，θ依照下面設(shè)定條件進(jìn)行取值：酸化后，如果地層吸水能力提高大于80％，則θ＝1.2；如果地層吸水能力提高50％～80％，則θ＝1.0；如果地層吸水能力提高小于50％，則θ＝0.8；如果地層吸水能力未提高，則θ＝0.5；其中為地層孔隙度；ra為設(shè)定處理半徑；h為射孔度厚度。
清防垢段塞按質(zhì)量百分比計，包括如下組分：
硫酸鋇除垢劑 15.0％～20.0％
潤濕反轉(zhuǎn)劑 0.10％～0.30％
表活劑 0.10％～0.30％
互溶劑 10.0％～15.0％
螯合劑 10.0％～15.0％
其余組分為水。
其中，所述硫酸鋇除垢劑由質(zhì)量濃度40％的聚環(huán)氧琥珀酸或聚環(huán)氧琥珀酸鈉水溶液、質(zhì)量濃度40％的聚天冬氨酸水溶液以及乙二胺四乙酸按質(zhì)量比1:2:1配制而成。
所述潤濕反轉(zhuǎn)劑由質(zhì)量濃度50％的十二烷基三甲基溴化銨水溶液和質(zhì)量濃度60％的十二烷基苯磺酸鈉水溶液按質(zhì)量比1:1.5配制而成。
所述表活劑為質(zhì)量濃度70％的十二烷基酚聚氧乙烯醚水溶液(工業(yè)品)。
所述互溶劑為乙二醇二丁醚(工業(yè)品)。
所述螯合劑由次氮基三乙酸、葡萄糖酸鈉按照質(zhì)量比2:5配制而成。
清防垢段塞的制備方法：按照上述質(zhì)量百分比，將硫酸鋇除垢劑、潤濕反轉(zhuǎn)劑、表活劑、互溶劑、螯合劑加入到水中，在40-60℃下攪拌30-40分鐘，得到清防垢段塞。
4、恢復(fù)正常注水
清防垢段塞注入后即可恢復(fù)正常注水。
實施例1
1)在線酸化
在注水井井口接入一根管線，通過注入泵將螯合酸隨注入水同時注入，對近井地帶雜質(zhì)進(jìn)行酸化解賭；螯合酸按質(zhì)量百分比計，包括如下組分：乙二胺四乙酸5.0％；次氮基三乙酸15.0％；二氯乙烷8.0％；乙醇14.0％；氫氧化鈉10.0％；二硫化碳5.0％；檸檬酸3.0％；乙酸1％；其余組分為水；
螯合酸注入量為其中，為地層孔隙度；ra為設(shè)定處理半徑；h為射孔度厚度。
2)隔離段塞施工
酸化后打入一個隔離段塞，介質(zhì)為水，隔離段塞的注入量為注水井日配注量的80％～110％；
具體的，如果在線酸化后，地層吸水能力提高大于50％，則隔離段塞注入量為日配注量的110％；如果地層吸水能力提高不足20％，則隔離段塞注入量為日配注量的110％；如果地層吸水能力提高20％～50％，則隔離段塞的注入量為注水井日配注量的80％～110％。
3)清防垢段塞施工
隔離段塞之后通過注入泵將清防垢段塞隨注入水同時注入，清防垢段塞注入量為
其中，θ為清防垢段塞注入系數(shù)，θ依照下面設(shè)定條件進(jìn)行取值：在線酸化后，如果地層吸水能力提高80％以上，則θ＝1.2；如果地層吸水能力提高50％～80％，則θ＝1.0；如果地層吸水能力提高小于50％，則θ＝0.8；如果地層吸水能力未提高，則θ＝0.5；為地層孔隙度；ra為設(shè)定處理半徑；h為射孔度厚度。
步驟3)中清防垢段塞按質(zhì)量百分比計，包括如下組分：
硫酸鋇除垢劑 15.0％
潤濕反轉(zhuǎn)劑 0.30％
表活劑 0.10％
互溶劑 10.0％
螯合劑 13.0％
其余組分為水。
所述硫酸鋇除垢劑由質(zhì)量濃度40％的聚環(huán)氧琥珀酸或聚環(huán)氧琥珀酸鈉水溶液、質(zhì)量濃度40％的聚天冬氨酸水溶液以及乙二胺四乙酸按質(zhì)量比1:2:1配制而成。
所述潤濕反轉(zhuǎn)劑由質(zhì)量濃度50％的十二烷基三甲基溴化銨水溶液和質(zhì)量濃度60％的十二烷基苯磺酸鈉水溶液按質(zhì)量比1:1.5配制而成。
所述表活劑為質(zhì)量濃度70％的十二烷基酚聚氧乙烯醚水溶液。
所述互溶劑為乙二醇二丁醚。
所述螯合劑由次氮基三乙酸、葡萄糖酸鈉按照質(zhì)量比2:5配制而成。
實施例2
1)在線酸化
在注水井井口接入一根管線，通過注入泵將螯合酸隨注入水同時注入，對近井地帶雜質(zhì)進(jìn)行酸化解賭；螯合酸按質(zhì)量百分比計，包括如下組分：乙二胺四乙酸10.0％；次氮基三乙酸20.0％；二氯乙烷5.0％；乙醇10.0％；氫氧化鈉20.0％；二硫化碳7.0％；檸檬酸2.0％；乙酸0.5％；其余組分為水；
螯合酸注入量為其中，為地層孔隙度；ra為設(shè)定處理半徑；h為射孔度厚度。
2)隔離段塞施工
酸化后打入一個隔離段塞，介質(zhì)為水，隔離段塞的注入量為注水井日配注量的80％～110％；
具體的，如果在線酸化后，地層吸水能力提高大于50％，則隔離段塞注入量為日配注量的110％；如果地層吸水能力提高不足20％，則隔離段塞注入量為日配注量的110％；如果地層吸水能力提高20％～50％，則隔離段塞的注入量為注水井日配注量的80％～110％。
3)清防垢段塞施工
隔離段塞之后通過注入泵將清防垢段塞隨注入水同時注入，清防垢段塞注入量為
其中，θ為清防垢段塞注入系數(shù)，θ依照下面設(shè)定條件進(jìn)行取值：在線酸化后，如果地層吸水能力提高80％以上，則θ＝1.2；如果地層吸水能力提高50％～80％，則θ＝1.0；如果地層吸水能力提高小于50％，則θ＝0.8；如果地層吸水能力未提高，則θ＝0.5；為地層孔隙度；ra為設(shè)定處理半徑；h為射孔度厚度。
步驟3)中清防垢段塞按質(zhì)量百分比計，包括如下組分：
硫酸鋇除垢劑 20.0％
潤濕反轉(zhuǎn)劑 0.10％
表活劑 0.20％
互溶劑 12.0％
螯合劑 10.0％
其余組分為水。
所述硫酸鋇除垢劑由質(zhì)量濃度40％的聚環(huán)氧琥珀酸或聚環(huán)氧琥珀酸鈉水溶液、質(zhì)量濃度40％的聚天冬氨酸水溶液以及乙二胺四乙酸按質(zhì)量比1:2:1配制而成。
所述潤濕反轉(zhuǎn)劑由質(zhì)量濃度50％的十二烷基三甲基溴化銨水溶液和質(zhì)量濃度60％的十二烷基苯磺酸鈉水溶液按質(zhì)量比1:1.5配制而成。
所述表活劑為質(zhì)量濃度70％的十二烷基酚聚氧乙烯醚水溶液。
所述互溶劑為乙二醇二丁醚。
所述螯合劑由次氮基三乙酸、葡萄糖酸鈉按照質(zhì)量比2:5配制而成。
實施例3
1)在線酸化
在注水井井口接入一根管線，通過注入泵將螯合酸隨注入水同時注入，對近井地帶雜質(zhì)進(jìn)行酸化解賭；螯合酸按質(zhì)量百分比計，包括如下組分：乙二胺四乙酸8.0％；次氮基三乙酸10.0％；二氯乙烷12.0％；乙醇20.0％；氫氧化鈉16.0％；二硫化碳10.0％；檸檬酸1.0％；乙酸1.5％；其余組分為水；
螯合酸注入量為其中，為地層孔隙度；ra為設(shè)定處理半徑；h為射孔度厚度。
2)隔離段塞施工
酸化后打入一個隔離段塞，介質(zhì)為水，隔離段塞的注入量為注水井日配注量的80％～110％；
具體的，如果在線酸化后，地層吸水能力提高大于50％，則隔離段塞注入量為日配注量的110％；如果地層吸水能力提高不足20％，則隔離段塞注入量為日配注量的110％；如果地層吸水能力提高20％～50％，則隔離段塞的注入量為注水井日配注量的80％～110％。
3)清防垢段塞施工
隔離段塞之后通過注入泵將清防垢段塞隨注入水同時注入，清防垢段塞注入量為
其中，θ為清防垢段塞注入系數(shù)，θ依照下面設(shè)定條件進(jìn)行取值：在線酸化后，如果地層吸水能力提高80％以上，則θ＝1.2；如果地層吸水能力提高50％～80％，則θ＝1.0；如果地層吸水能力提高小于50％，則θ＝0.8；如果地層吸水能力未提高，則θ＝0.5；為地層孔隙度；ra為設(shè)定處理半徑；h為射孔度厚度。
步驟3)中清防垢段塞按質(zhì)量百分比計，包括如下組分：
硫酸鋇除垢劑 17.0％
潤濕反轉(zhuǎn)劑 0.20％
表活劑 0.30％
互溶劑 15.0％
螯合劑 15.0％
其余組分為水。
所述硫酸鋇除垢劑由質(zhì)量濃度40％的聚環(huán)氧琥珀酸或聚環(huán)氧琥珀酸鈉水溶液、質(zhì)量濃度40％的聚天冬氨酸水溶液以及乙二胺四乙酸按質(zhì)量比1:2:1配制而成。
所述潤濕反轉(zhuǎn)劑由質(zhì)量濃度50％的十二烷基三甲基溴化銨水溶液和質(zhì)量濃度60％的十二烷基苯磺酸鈉水溶液按質(zhì)量比1:1.5配制而成。
所述表活劑為質(zhì)量濃度70％的十二烷基酚聚氧乙烯醚水溶液。
所述互溶劑為乙二醇二丁醚。
所述螯合劑由次氮基三乙酸、葡萄糖酸鈉按照質(zhì)量比2:5配制而成。
實施例4
江1#井該井由地層近井地帶堵塞和深部結(jié)垢導(dǎo)致欠注，正常日配注20方，措施前日實注3方，注水壓力20.5MPa。措施過程如下：在線酸化用螯合酸11方，在線酸化后地層吸水能力提高8倍，隔離段塞設(shè)計用量為22方，依據(jù)公式計算，清防垢段塞注入系數(shù)為1.2，則清防垢段塞用量為26方。可有效解除近井地帶的有機(jī)雜質(zhì)堵塞，對地層深部進(jìn)行清垢處理并且無需返排處理，克服了現(xiàn)有技術(shù)中有機(jī)雜質(zhì)在近井地帶聚集和地層深部結(jié)垢雙重堵塞井的常規(guī)治理措施存在問題。
2015-2016年采用本發(fā)明中的方法成功解決了地層近井地帶堵塞和深部結(jié)垢雙重堵塞注水井的措施效果差的問題，成功進(jìn)行礦場試驗10口井，措施有效率從60％提高到90％，措施平均有效天數(shù)從130天提高到280天以上，措施效果得到明顯改善和提高。