试论油气井解堵增产技术研究现状及展望

试论油气井解堵增产技术研究现状及展望

梅 　宇　　中法渤海地质服务有限公司湛江分公司

【摘　要】在采油作业中，油气井常会遭到外来流体进入，进而致使流体中固相的颗粒侵入油气层中，致使储层出现堵塞，甚至导致油井产量出现下降、造成停产等现象。因此，在油气井解堵作业中，必须要采用一定的解堵增产技术，以提高油气井的产量。本论文以油气井解堵增产技术为研究切入点，对其进行了详细的研究和分析。【关键词】采油作业；油气井；解堵增产技术针对油气井中压力高、流体性质复杂、含蜡高、凝析温度高等特征，在油气生产过程中，经常受到外来流体侵入，产生堵塞等现象，进而对油气生产过程造成严重的影响。因此，必须要采取有效的解堵技术和工艺，进一步提升油气井的产量。

一、油气井解堵增产技术概述

针对油气开采过程中出现的堵塞现象，选择解堵液尤为重要。一旦所选择的解堵液与储层岩石的物性不相配伍，极容易受到其出现水敏、盐敏、碱敏等物质的影响，甚至导致浸润反转的现象。同时，如果所选择的解堵液与储层的流体存在不相配伍的现象，就会导致其出现无机盐沉淀等现象，进而诱发其水锁效应，产生储层堵塞等现象，并导致油气井的储层受到伤害，导致出现产量下降、停产等现象。

例如，文昌油田群１５－　１油田至ＦＰＳ０１１６油轮的海管出现了严重的结垢现象，给油田生产带来了危害，同时也造成了较大的产量损失和经济损失。

２００８年７月，文昌油田群１５－１油田建成投产，该油田出砂量较大，并且输送的油气等介质中含有有机物、ＣＯ２、多种离子、细菌以及泥砂等物质。２０１０年１月，１５－１油田生产系统开始出现波动，排查时发现外输海管结垢严重，注入防垢剂后，生产系统暂时稳定。２０１３年３月，进行通球疏通作业过程中出现刮板球不能通过的现象。加防垢剂和通球的常规方式，已经无法有效解决文昌１５－１油田海管结垢的问题，管道结垢使得管道缩径，流通面积变小，造成压力损失、排量减小及管道堵塞，明显降低输送的流量和效率，造成能源浪费。同时，结垢还会诱发管道局部腐蚀，若因管道腐蚀造成管道油气泄漏，后果将不堪设想。

二、油气井解堵增产技术研究

总体来说，在油气井的解堵过程中，常用的解堵技术主要有两种，即：化学解堵技术、物理解堵技术。

１．化学解堵技术

在油气井解堵工艺中，化学解堵技术尤为常见。化学解堵技术主要是将化学剂注入到储油层的地层中，以对沥青、结垢等进行解堵。在具体选择化学解堵技术的过程中，必须要切实结合实际情况，选择有针对性化学解堵技术。具体来说，对于因沥青和石蜡等因素而引发的储层堵塞现象，可采用分散剂、表面活性剂的方式进行解堵；对于黏土矿物膨胀、固相微粒而引发的堵塞现象，则利用互溶剂进行酸化。

（１）酸化解堵技术

酸化解堵技术是最为常用的油气井化学解堵技术，主要是向储层注入各种类型的酸液、酸液添加剂，以对地层中的可溶物质进行溶解，进而提升井底地带的渗透率。

在使用酸化解堵技术的时候，首先要切实结合油气井的实际情况，选择最佳的酸化工作液。具体来说，酸化工作液主要有三种形态，即：固体酸、液体酸和泡沫酸。结合我国目前油气井开发的低渗储层均为低渗出层，其常用的酸液体系主要包括三种：

常见土酸体系：该体系是建立在盐酸体系之上，常被用于砂岩储层的酸化解堵技术中。在具体应用过程中，土酸体系具有反应速度快，能够在短时间内回复、提升储油层的渗透能力。同时，该体系在应用过程中，还具有一定的“　二次沉淀”现象，对储层的岩屑、高岭石、绿泥石等具有一定的溶解能力。

无机酸缓速酸体系：该体系与常见土酸体系相比，在解堵的过程中，其反应速度相对比较慢，且具有较高的分散性、化学螯合性，并且在反应的过程中，可有效防治二次沉淀等现象。通常，无机酸缓速酸体系主要包括氟硼酸、多氢酸、磷酸和自生酸缓速酸体系，主要应用于高温井酸化施工中。在具体使用其进行解堵的过程中，氟硼酸缓速酸体系在水解的作用下，会产生氢氟酸，进而对高岭石等溶蚀；磷酸缓速酸体系则常备应用与含钙质较高的地层解堵技术中；而自生酸缓速酸体系则可以对脂类化合物类型进行改变，进而对不同温度的储层堵塞现象进行解堵。

复合缓速酸体系：主要包括固体有机酸、固体千伏酸和多种复合添加剂等，通过复合缓速酸，即可以对地层中的有机物进行溶解，还可以对其中的无机物进行溶解。同时，在解堵的过程中，还可与地层中的金属离子进行有效的络合，并防治二次沉淀的现象。

（２）非酸解堵技术

在对油气井地层堵塞进行解堵的过程中，针对酸液解堵效果不佳的地层，可利用非酸解堵技术进行解堵。具体来说，非酸解堵剂主要分为三类，即：乳液体系、强氧化剂、纳米技术。其中，乳液体系主要由有机溶剂、表面活性剂、防膨剂等组成。有机溶剂可对有机沉淀进行溶解，表面活性剂则可降低油水界面的张力，防膨剂则可对岩石的骨架进行固定。因此，乳液体系常被应用于由单项有沉淀所引起的堵塞现象中；强氧化剂主要包括强氧化剂、催化剂、助剂等，可充分利用氧化的方式，对有机沉淀物进行分解，改变沉淀物的分子，进而改善堵塞现象；纳米技术则是使用含有纳米粉体的配制液，对近井地带进行反洗、热处理和复合药剂处理，进而将岩石裂隙表面的有机物沉淀进行

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石油化工

锂硫电池正极材料研究进展

孙明功　赵　冉　韩丽娜　李泽民　王利江　　河北科技师范学院化学工程学院

【摘　要】与传统的锂离子电池相比，锂硫电池具有更高的能量密度和比容量，是潜在的下一代储能产品。然而锂硫电池还存在着一些比较严重的问题，如硫的导电性差、穿梭效应等。具有高导电性、高比表面积、高孔径等优点的介孔碳常作为锂硫电池的导电材料改善并提高了锂硫电池的性能。本文主要对锂硫电池的正极材料的研究进展进行简要的阐述与总结，并对其未来的发展空间进行了展望。【关键词】锂硫电池；正极材料；多硫化物

一、引言

电子通信设备和电动车辆等行业的快速发展需要具有高比能量，高安全性，低成本，环境友好和长寿命的新电池。商用锂离子电池受到阴极材料的比容量和安全性的限制，并且难以进一步改善寿命。新型锂硫（Ｌｉ－Ｓ）电池凭借其高的理论比容量、来源丰富、经济环保等优点，成为电池领域的研究热点。然而锂硫电池所存在的一些问题（如容量衰减快、库伦效率低、穿梭效应、循环稳定性差、体积变化等）限制了它的商业化应用。

但由于其存在的一些缺点也使得科研人士力求使其更加符合人们的期望，电池由正负两极构成，而且电池正负极材料选材的不同会对电池性能造成重要的影响，本文仅对目前科研界对正极材料的研究进展与成果进行简要的阐述，并对其发展前景进行展望。

性工作集中在对碳的改造上，其中空心碳材料如空心碳球、空心碳纤维等将硫仅在材料的内腔进行反应，而硫放电反应的膨胀效应也由于空心材料的结构而得到很好的解决，也提高了反应体系中活性硫的含量；多孔碳，具有较强的吸附能力，导电性能而受到科研人员的青睐；在综合上述几种碳的优势而设计的三维（３Ｄ）立体复合碳结构可以构建丰富的电化学反应界面，在性能上也显示显示出更大的优势，如碳纳米管－介孔碳、石墨烯－纳米纤维、石墨烯－多孔碳等。

２．硫／生物基活性炭复合材料防止可溶性多硫化物的迁出，并使其在正极进行深度氧化还原反应是开发高性能　锂／硫电池的关键。而具有多种多样的结构和物理化学性质的生物质为制备这样的正极材料提供了思路。生物

二、硫碳正极复合材料

１．硫／多孔碳复合材料

将硫与导电基体材料相复合可以很好的解决单质硫以及它放电终产物Ｌｉ２Ｓ的绝缘性，另外减少缓冲活性物质在充放电过程中由于其体积的变化而引发对电极结构的破坏并抑制多硫化锂的扩散，在这类材料中，碳材料因其具有轻质、导电性良好、比表面积大、孔结构可调等特征；另一方面，碳材料具有相互连接的三维导电网络结构，能有效增强硫碳复合电极材料的导电性，提高电极的动力学性能，改善锂硫电池的倍率性能从而成为硫最理想的载体。在目前对于锂硫电池正极材料的改

消除，并将配制液注入，进而改善渗流条件。

２．物理解堵技术

在对油气井进行解堵过程中，物理解堵技术也尤为常见。目前，在油气井的物理解堵技术中，主要有以下几种：

水力压裂解堵技术：目前使用最为广泛。主要是相地层注入高压流体，达到岩石破裂压力之后，便会在地层中形成一条人工裂缝或者多条人工裂缝。同时，利用裂缝向地层主注入一定强度的支撑剂。

高压水力射流解堵技术：主要是利用一定的工具，并将其送至油管的射孔出，并在地面使用高压泵车组的方式，将黏土稳定剂、表面活性剂等，注入到高压射流的发生器中，并利用喷嘴径向喷出旋转射流，进而对地层中的杂质、固相伤害、岩类沉积物等进行清除。

声波和电磁波解堵技术：主要是利用机械能的方式，对介质中的压力进行改变，进而对地层中的机械杂质进行处理，并对渗流的通道进行扩大，进而提升流体的渗透率。同时，结合现代研究结果显示，在使用声波和电磁波解堵技术中，还可以在解堵的过程中，使得岩层裂缝中产生水和水蒸气，进而可将水锁进行解除。

水利震荡解堵技术：主要是借助专门的井下振动器这一装置，并利用地面泵罐车的方式，借助于流体经过腔体过程中所产生的周期性剧烈水力脉冲振动波，进而使得井筒射控段附近的堵塞物产生松动、脱落等现象，并使其伴随着排液带出井筒。

综上所述，在采油作业中，受到多种因素的影响，不可避免地会产生一定的堵塞现象，不仅影响了采油作业进程，并降低了其产量。因此，　必须要结合油气井储层的实际情况，选择有针对性的解堵技术，进而全面提升油气井解堵效果，以确保油气井的产量。

参考文献：

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[3]邱福寿,谢斌,胡承军, et al. 高压油气井防蜡解堵生产工艺研究与应用[J].新疆石油科技, 2017(03):27-30.

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三、结束语

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