一种注聚井洗井装置及洗井方法
阅读说明：本技术 一种注聚井洗井装置及洗井方法 (Polymer injection well washing device and well washing method ) 是由 吏锋兵 屈人伟 韩保锋 雷兵 张清波 王志刚 蔡微微 李志华 王金生 于 2021-08-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及油田注入井井筒清洗技术领域,特别涉及一种注聚井洗井装置及洗井方法。其装置包括洗井池,所述的洗井池通过高压管线分7别连接套管闸门和油管闸门,洗井池包括接收池、循环剪切池和存放池,本发明的一种注聚井洗井装置及洗井方法,通过科学合理的洗井方法,解除井筒炮眼附近的老化聚合物堵塞,恢复注聚井注入能力。同时将洗出的老化聚合物通过经济高效的物理剪切、粉碎方法,达到回注或调剖的要求,用于回注或调剖。这样既能减轻环保压力,又可用于调剖,改善注聚效果的同时又实现废弃物循环利用,符合油田绿色低碳、可持续发展的要求。(The invention relates to the technical field of cleaning of wellshafts of injection wells of oil fields, in particular to a polymer injection well cleaning device and a well cleaning method. The device comprises a well washing pool, wherein the well washing pool is respectively connected with a casing pipe gate and an oil pipe gate through a high-pressure pipeline 7 and comprises a receiving pool, a circulating shearing pool and a storage pool. Meanwhile, the washed aged polymer meets the requirements of reinjection or profile control by an economical and efficient physical shearing and crushing method and is used for reinjection or profile control. Therefore, the method can reduce the environmental protection pressure, can be used for profile control, improves the polymer injection effect, realizes the recycling of wastes, and meets the requirements of green, low carbon and sustainable development of oil fields.)
技术领域
本发明涉及油田注入井井筒清洗
技术领域
，特别涉及一种注聚井洗井装置及洗井方法。背景技术
聚合物驱提高采收率的原理是通过改善油水流度比、扩大波及体积来提高驱替效率，进而提高采油速度的一种技术。孤岛油田自1990年开展注聚先导试验以来，先后有20多个区块投入了注聚开发，注聚已成为一种较为成熟的提高采收率技术，目前已在国内外推广应用。随着注聚合物时间的延长，由于聚合物堵塞问题造成注入困难井越来越多，主要体现在注入速度和强度的降低，会导致油井供液变差，油井低液井增多，严重制约着聚合物驱开发效果。针对注聚堵塞井采取上作业检换管柱措施，但是仍然存在有效期短、成本高且洗井返出的聚合物无法有效处理的问题，部分井只能关停。针对注入井堵塞，包括注水或者注聚井，洗井是较为经济有效的方式。
现有的洗井方式主要用在注水井洗井，主要有洗井车洗井、固定流程洗井、活动管线洗井、罐车洗井4类，这4类方法其实质就是通过另外建立一个循环流程，将洗井返出液进行处置，让返出液中的堵塞物不再进入井筒，实现井筒清理。但是也存在不足。首先，由于没有合适手段，出口压力控制不平稳，极易造成地层压力激动形成地层出砂返吐。其次，没有形成合适的洗井流程方法，操作过程凭经验多，洗井效果不明显不稳定。第三，对于返出液的老化聚合物没有环保经济高效的处置手段，仅凭罐车承装容易导致洗井不连续，造成洗井效果差。
此外，返出物主要是老化聚合物，对于聚合物的处置一般用聚解剂进行化学降解。将聚解剂配置成一定浓度的工作液，用泵车注入地层，在地层条件下，关井反应一段时间后，再洗井、正常注聚。聚解剂一般多为强氧化剂，具有一定的危险性，尤其是聚解剂与聚合物反应后，副产物一般会有氧气产生，若井底有天然气存在时，与氧气混合、超过一定浓度时会产生爆炸，给生产带来安全隐患。化学降解聚合物除有风险外，投入费用较高，目前聚解剂朝着生物降解、缓速反应方向发展。总体上，对于如何处置现场洗井返出的老化聚合物，目前没有较为高效的处置方案。
老化聚合物的产生在油水井上都会出现。水井上老化聚合物主要是聚合物在分散、熟化过程中会产生的一些“鱼眼”以及注入水中高价金属离子引起聚合物溶液交联反应产物和聚合物中残余单体的聚和反应产物。这些产物经过脱水后，形成了强度高、弹性大，粒径大的堵塞物，长期聚集在炮眼附近，引起聚合物堵塞，造成注入能力下降或停注，影响注聚效果。另外，因为油水井存在高渗透条带，老化聚合物会沿着高渗透条带运移至油井炮眼附近堆积，甚至进入泵筒，造成供液能力下降或停井。这些老化聚合物目前难以回注，无法外排，即影响生产，又造成环保压力。
大庆油田提出一种注聚井洗井标准，即一种注聚井洗井方法。其目的是通过分步、分段洗井方式，解除管线、井筒、炮眼附近的聚合物堵塞，提高井口粘度和注入质量。方法是：第一步停注母液，改注水，保证后续用水；第二步时利用油田水先冲洗干线内的残余聚合物和管线上附着的聚合物；第三步时放空井底压力，保证洗井安全，利用压降吐出近井地带油层污染物；第四步进一步清除井底返吐污染物，清除炮眼和油管四壁附着污染物；第五步是恢复正常注聚合物。但是这种方法没有针对性的解决洗井过程控制和返出老化聚合物的处置问题。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种注聚井洗井装置及洗井方法，其能够解除井筒炮眼附近的老化聚合物堵塞，恢复注聚井注入能力。同时将洗出的老化聚合物通过经济高效的物理剪切、粉碎方法，达到回注或调剖的要求，用于回注或调剖。
本发明所采用的技术方案如下：
一种注聚井洗井装置，包括洗井池，所述的洗井池通过高压管线分别连接套管闸门和油管闸门，洗井池包括接收池、循环剪切池和存放池，所述的接收池用于接收井底洗出物，所述的接收池中安装潜水泵，所述的潜水泵将接收池内的带有井底洗出物的清洗水溶液注入所述的循环剪切池，所述的循环剪切池内设置有旋转剪切泵和杆子泵，所述的杆子泵通过管路将剪切后的清洗水溶液注入所述的存放池，所述的存放池内设置有杆子泵，用于将存放池内的清洗水溶液泵入污水罐车，拉至调剖井上用于调剖。
循环剪切池里串联有三组旋转剪切泵。
高压管线上设置有流量计和压力表。
一种注聚井洗井方法，包括以下步骤：
A、停注聚合物母液，注油田水1-2日；
B、清洗聚合物；
C、洗井后的返排液通过高压管线注入洗井池进行聚合物处理，聚合物处理后糊状液用于调剖；
D、洗井结束后，注油田水1-2日；
E、正常注聚合物。
步骤B具体包括：
B1、通过油田水循环冲洗清除管柱内残余聚合物和附着的聚合物；
B2、循环清洗井筒附着的聚合物以及炮眼附近的老化聚合物。
步骤B2具体包括：
B21、地层微漏失洗井阶段：
控制井口来水量大于出口水量，调节进口水量为7m3/h，出口水量控制小于7m3/h，反循环洗井30min，待出口水质不含聚合物和泥砂后，当出口水量不变、洗井压力恒定时，进入下一洗井阶段；
B22、地层微喷洗井阶段：
控制井口来水量小于出口水量，调节进口水量为7m3/h，出口水量控制大于7m3/h；分别在出口流量为7.5、8.0、8.5m3/h的流量下各洗井30min，当出口水量不变、洗井压力恒定时，进入下一洗井阶段；
B23、平衡洗井阶段：
这一阶段出口水量、地层吐出量不变，洗井压力随洗井时间延长，洗井压力缓慢下降；当洗井压力下降至2MPa以内时，转入下一阶段；
B24、重复洗井阶段
重复B22、B23两步，重复次数取决于地层吐出的聚合物多少。当地层吐出的聚合物越来越少甚至没有时，当出口水量、地层吐出量不变，洗井压力随洗井时间延长，洗井压力缓慢下降；当洗井压力下降至2MPa以内时，转入下一阶段；
B25、稳定洗井阶段：
保持地层微漏失，控制井口来水量大于出口水量，调节进口水量为7m3/h，出口水量控制小于7m3/h，反循环洗井30min，待出口水质不含聚合物和泥砂后，结束洗井。
步骤C中，聚合物处理的具体方法，是将冲洗出的聚合物凝块在洗井池里进行沉淀、过滤、粉碎，形成糊状液，进而送往需要调整吸水剖面的注水井上作为调剖剂使用。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明提供了一种注聚井洗井装置及洗井方法，通过科学合理的洗井方法，解除井筒炮眼附近的老化聚合物堵塞，恢复注聚井注入能力。同时将洗出的老化聚合物通过经济高效的物理剪切、粉碎方法，达到回注或调剖的要求，用于回注或调剖。这样既能减轻环保压力，又可用于调剖，改善注聚效果的同时又实现废弃物循环利用，符合油田绿色低碳、可持续发展的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种注聚井洗井装置及洗井方法的方法流程框图；
图2为本发明的一种注聚井洗井装置及洗井方法的聚合物降解方法流程图；
图3为本发明的一种注聚井洗井装置及洗井方法的洗井池结构示意图；
图4为本发明的一种注聚井洗井装置及洗井方法的洗井效果对比图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本实施例提供一种注聚井洗井装置，包括洗井池，所述的洗井池通过高压管线分别连接套管闸门和油管闸门，如附图3所示，洗井池包括接收池1、循环剪切池2和存放池3，所述的接收池1用于接收井底洗出物，所述的接收池中安装潜水泵4，所述的潜水泵4将接收池内的带有井底洗出物的清洗水溶液注入所述的循环剪切池2，所述的循环剪切池2内设置有旋转剪切泵5和杆子泵6，所述的杆子泵6通过管路将剪切后的清洗水溶液注入所述的存放池3，所述的存放池内设置有杆子泵7，用于将存放池内的清洗水溶液泵入污水罐车，拉至调剖井上用于调剖。
循环剪切池2里串联有三组旋转剪切泵5。
本实施例的一种注聚井洗井装置，由洗井管汇和聚合物处理两个单元组成。洗井管汇主要由三通、快速接头、高压管线、流量计、压力表组成。两根高压管线一端分别接在套管闸门、油管闸门上，另一端分别接在洗井池井口快速接头上。根据注聚井注入情况选择洗井方式：反洗井或正洗井。
聚合物处理单元即洗井池，主要由接收池1、循环剪切池2、存放池3组成。接收池主要接收井底洗出物，该池中安放了一台流量为30m3/h的潜水泵4，输送泵4将洗出的老化聚合物的清洗后水溶液输送给循环剪切池2。
到第二个布有三个串联式旋转剪切泵5的循环剪切池2中，剪切一定时间，老化聚合物的粒径小于1-2mm后，再由循环池中的杆子泵6输送到存放池3中，也就是第三个池子。待处理合格的老化聚合物达到一定数量时，再通过杆子泵7输送到污水罐车中，拉至调剖井上用于调剖。
实施例二：
如附图1、2所示，本实施例提供一种注聚井洗井方法，包括以下技术手段：
施工前：查原始数据资料，落实每个层的吸水能力和启动压力，确定经济洗井排量范围。
1、确定井筒中液体体积，一般油管下深660米，套管内径124mm，油管外径73mm，油管内径62mm计算，
第一步：停注母液，注油田水两天。彻底清除管线内残余聚合物和管线上附着的聚合物；
第二部：清洗井筒附着的聚合物以及炮眼附近的老化聚合物。这个过程又分为五步，分别为地层微漏失、地层微喷阶段、平衡洗井、重复洗井、稳定洗井五个阶段，洗井过程中的进出口水量、压力必须同时计量。通过井口来水管线上的流量计和压力表，用于监测进口来水量和来水压力，通过池中液位仪来显示出口水量。井口来水量要求不低于6m3/h，一般控制在7-8m3/h左右。
(1)地层微漏失洗井阶段，控制井口)来水量大于出口水量。调节进口水量为7m3/h左右，出口水量控制小于7m3/h，反循环洗井30min左右，待出口水质不含聚合物和泥砂后、当出口水量不变、洗井压力恒定时，进入下一洗井阶段。
(2)地层微喷洗井阶段，控制井口来水量小于出口水量。调节进口水量为7m3/h左右，出口水量控制大于7m3/h。一般分别在出口流量为7.5、8.0、8.5m3/h的流量下各洗井30min左右。根据出口水质中聚合物和泥砂后含量多少，确定洗井时间长短和出口水量的大小。当出口水量不变、洗井压力恒定时，进入下一洗井阶段。
(3)平衡洗井阶段。这一阶段出口水量、地层吐出量不变。洗井压力随洗井时间延长，洗井压力缓慢下降。当洗井压力下降至2MPa以内时，出口老化聚合物越来越少，感觉没有时，转入下一阶段。
(4)、重复洗井阶段
重复B22、B23两步，重复次数取决于地层吐出的聚合物多少。当地层吐出的聚合物越来越少甚至没有时，当出口水量、地层吐出量不变，洗井压力随洗井时间延长，洗井压力缓慢下降；当洗井压力下降至2MPa以内时，转入下一阶段；
(5)稳定洗井阶段：保持地层微漏失。控制井口来水量大于出口水量。调节进口水量为7m3/h左右，出口水量控制小于7m3/h，反循环洗井30min左右，待出口水质不含聚合物和泥砂后，结束洗井。
第三步：洗井结束后，注水1-2天后，再恢复正常注聚。
老化聚合物处理流程如下：
工艺原理：由注聚站-井口-洗井池-回注井形成闭环。注聚站单注采出水，对高油压注聚井的管柱、井筒、近井地带进行清洗，冲出聚合物凝块，解除堵塞，实现降低油压高效注聚。冲洗出的聚合物凝块在洗井池里进行沉淀、过滤、粉碎，形成糊状液，送往回注井进行回注。洗井池容积为15m3，分割成三部分：返排液接收单元(接收池1)、循环剪切单元(循环剪切池2)、储料单元(存放池3)。
如附图4所示，为注聚井洗井前后效果对比。
2018年7月更换管柱后，启泵注聚干压13.7Mpa，油压13Mpa，只能交替注入。2020年10月，达到油压与干压平衡，停泵单注采出水冲洗管柱无效，关井停注。
2021年4月25日，进行注聚井不动管柱洗井解堵施工，4月26日启泵注聚，油压11.6Mpa，能够完成配注。
洗井后主要指标变化情况
运用此方法一共实施了四口注聚井的洗井施工。洗后表现为①油压下降(平均下降1-3MPa)②完成配注量③降低注聚能耗④对应油井液面上升、日油增加。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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