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二氧化氯在低渗透油田中的氧化解堵技术

2019.1.14
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zhaochenxu

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低渗透油田由于地层原始渗透率低,孔隙不发育且连通性差,地层中粘土矿物含量高,地层易水敏,使注入水在地层中难以扩散流动,在近井地带形成了高压区,造成了注水压力逐年上升,注水量逐年下降。同时由于注入水的水质超标,注入水中含有大量无机和有机颗粒及注水井油套环形空间的死水区细菌滋生,腐蚀结垢造成堵塞,使注水井长期欠注,低渗透油田区块存在“注不进、采不出”的现象,影响了油田的开发。因此,必须研究推广注水井低渗透油田增注工艺技术以解决目前低渗透油田存在的高压注水井欠注严重的问题,使低渗透油田注上水、注好水,提高油田的注水开发效果。

 

针对聚合物、细菌等引起的地层污染,采用氧化解堵技术进行解堵增注。ClO2与酸液(盐酸、土酸、氟硼酸等)协同施工,可以解除以下几类堵塞:

1 解除细菌堵塞。二氧化氯分子的外层键域有一个未成对的自由电子,对细菌的细胞壁有强烈的吸附能力和穿透能力,可有效地氧化细胞壁内的酶,分解细胞蛋白质的氨基酸,导致酞键断裂,从而杀灭地层水和注水系统中的各种细菌,解除细菌代谢作用导致的原油与硫化物的堵塞。

2 解除硫化亚铁和有机物堵塞。二氧化氯是无机硫化物和有机硫化物的选择性强的氧化剂,氧化能力是氯气的2.63倍,能在较宽的pH范围内迅速反应:

5FeS+9ClO2+2H2O→5Fe3++5SO42-+4H++9Cl-

5H2S+8ClO2+4H2O→5SO42-+8Cl-+18H+

二氧化氯与FeS反应后,S2-生成SO42-,反应生成的H+会减缓酸液的pH值上升的速度,防止Fe(OH)2和Fe(OH)3胶体;还可将Fe2+氧化成Fe3+,与Fe2+相比,Fe3+沉淀需要更高的pH值在酸液中添加铁离子螯合剂将铁离子螯合,可以避免二次沉淀生成。因此二氧化氯在杀菌的同时能彻底解除注水井近井地带的FeS堵塞,并氧化硫化氢,减轻诱导腐蚀。进入地层的高聚物、油污垢等有机物都能被二氧化氯氧化降解为小分子,被注入水溶解而携带走,从而解除高聚物、油污垢对井眼和近井地带堵塞。

3 解除垢物堵塞。腐蚀垢物主要为二硫化铁和硫化亚铁,并含有少量的氧化铁,单纯用酸处理反应慢,不彻底,用二氧化氯与酸复合液复合处理,可彻底地消除腐蚀垢物对井下管柱系统的堵塞。


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