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基于增产弹综合热化学作用对三元复合驱堵塞物解堵研究

陈奕良  
【摘要】:三元复合驱采油技术是现阶段大庆油田稳产、增产的重要技术手段,然而,大庆油田实施强碱三元复合驱的区块在生产过程中,结垢问题日益突出,严重影响了油田的正常生产。堵塞物主要成分包括石油重组分、聚合物包裹的碳酸盐垢、硅垢等。由于增产弹含能材料燃烧使得燃烧区域附近的水体进入超临界状态,可对石油重组分、聚合物裂解改质,同时燃烧产生的酸性气体形成酸液,对碳酸盐垢、硅垢酸化溶蚀,达到解堵效果。本论文对三元复合驱的堵塞原因进行分析,主要是由于各种水体、注入三元复合驱、岩石成分中的阴离子与阳离子发生反应,生成无机沉积物、硅物质聚沉生成的硅酸盐、腐蚀产物、聚合物、部分石油组分及泥沙等共沉积形成的混合物。此外,对本实验室中堵塞物样本进行分析,由水、石蜡块、较复杂胶状物组成,质量分数分别为67.81%、10.18%、22.01%,石蜡块中石油组分饱和烃、芳香烃、胶质、沥青的质量分数分别为78.51%、13.12%、6.39%、1.98%。基于增产弹综合热化学作用,实验室模拟含能材料燃烧创造的井下超临界水体和酸液环境,研究了石蜡块在超临界水状态下的热裂解反应,得到最佳实验条件为:反应温度430℃、反应时间为1 h、水密度0.4g/cm~3,并设计动力学模型,拟合度较好;聚丙烯酰胺在超临界水状态下的热裂解反应,最优工艺条件为:反应温度430℃、反应时间2h、聚丙烯酰胺与正二十八烷质量比为1;模拟酸化实验中,最佳酸浓度为:12%盐酸、4%氢氟酸(质量比),两者溶蚀率分别为25.6%、61.5%。综合以上分析结果,采用430℃、反应时间为1h、水密度0.4g/cm~3、12%盐酸、4%氢氟酸的工艺条件,对堵塞物样本整体进行解堵实验,石蜡块中石油组分有较好的改质,聚丙烯酰胺浓度较低,酸化溶蚀率达到91.9%,可以认为本实验室堵塞物样本得到较好清除。本文还提出基于增产弹综合热化学作用的三元复合驱解堵技术思想和应用的可行性,进一步验证增产弹对于油井油品改质和堵塞物清除的先进思想与技术。


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