王团 张伟 王宝军 李燕承（延长油田股份有限公司靖边采油厂，陕西 靖边 718500）

高频脉冲电渗流技术在靖边油田的应用

王团 张伟 王宝军 李燕承（延长油田股份有限公司靖边采油厂，陕西 靖边 718500）

高频脉冲电渗流技术是油田解堵的一种新工艺，通过高频脉冲地磁波的多种机理，改变油层空间结构，疏通油流通道。本文结合靖边油田油井实际情况，研究确定高频脉冲电渗流技术的选井条件及施工工艺，并现场对10口注水井进行了解堵试验，取得了良好的效果。

电渗流；解堵；油层污染

1 技术机理

超高频脉冲电渗流技术由320KVA的特种变压器，300KW特种高频电源设备（2台），电源控制操作设备，120mm2电缆以及井下放电设备组成。作业时从油田10KV的高压电网上取电，进过特种变压器，降压后再整流，变频，斩波处理，在井下设备处形成一种特殊的高频电磁波，电磁波传输到油层，油层在电磁波的作用下通过所述的电磁波的一系列工作改变了油层的空间结构和界面结构，疏通了地层的堵塞，使油层产生了一系列细小的微裂隙，降低了水相渗透，提高了油相渗透，达到了增油降水的的目的。主要发生如下作用

(1)冲击波对油层的造缝作用。

脉冲电磁波冲击压力峰值大于100MPa，对油层中各种物质的分子以较强的冲击振动。在这种高加速度冲击波作用下，冲击强度远高于油层岩石的疲劳强度，使得非均质岩石产生剪切应力，从而延伸油层原有裂缝，产生微裂缝或宏观裂缝，为油层中流体提供新的通道。

(2)油层剪切作用

油层是由多种介质组成的多孔介质，冲击波在其上产生的速度、加速度有很大的差异，从而在这些介质中的固-固、固-液和油-水-气等波阻抗相差较大的界面产生较强的剪切力。在剪切力作用下黏土胶结物被振动脱落或迁移，从而解除孔喉道堵塞，扩大孔喉半径和孔隙的连通性，改善地层的渗透率。

(3)提高地层液体流动性。

外加电场或弹性波场可以改变地层表面电场的分布。油层中油水的电特性差异较大，在油水两相渗流情况下，当原油和含有电解质的水受到电场激励时，阳离子就向阴极移动，同时也把水分子带走，根据电位梯度所产生的电流和流体流动方向不同的特点，引起油层内油、气、水重新分布，降低水相渗透能力，使油相渗透率相对增加，从而有利于原油流动。

(4)清除地层污染作用。

弹性冲击波在多孔介质中传播时会使多孔介质时被反复压缩、扩张，造成孔道直径变化，可使固态颗粒逐步排出。强烈振动可以改变孔隙中液相和固相交界处的偶电层，降低阻力。声振动在液体中传播时，产生的高温高压冲击波可以破碎声场中的固态物质、振动后松动的堵塞物或其他固结物，这些物质粉碎后被排出，达到疏通油流(水流)通道的作用。

(5)强电磁脉冲作用。

瞬间变化的放电电流所产生的强电磁脉冲使油、水的分子强烈极化甚至电离，使原油分子的平均动能增加，从而达到稀释作用，有利于原油的流动。由于水分子是极性分子，在强电磁场作用下，水分子会根据电位梯度和压力梯度所产生的电流随流体运动方向运动，从而起到控水作用。

（6）电磁加热作用

电磁加热是在没有热流体与储层接触的情况下对储层加热，不受油藏低渗透率的限制。热量通过电磁波穿过油层进行传播，可溶解近井地带岩层中的蜡质。由于电磁加热是把油藏内的水煮沸并加以利用，因此能够适当恢复地层压力，对油层没有损害。

2 现场应用

2.1 选井原则

从高频脉冲电渗流解堵的机理而言，该技术对石油生产设备和地层不造成伤害、污染和损坏，不施加任何化学剂，不影响生产，操作简单方便，因此，其适用范围广，能在靖边油田大部分油水井上使用。其选井原则如下：

（1）油井在生产初期有一定产能，且产量下降较快的井；

（2）对水、酸有敏感性，不适合使用化学解堵的油气层;

（3）多次进行酸化、压裂施工，油层有明显污染，地层能量下降较快的井；

2.2 施工工序

（1）施工前油井停产，起出油井管柱，检查并记录油管及工具的腐蚀结垢情况。

（2）通井至人工井底，以保证下井仪器通行无阻，磁定位测定射孔段。

（3）起出通井管柱，配合超高频脉冲电渗流增产作业。

（4）将仪器送至井下欲处理的射孔段最下端位置。

（5）由下层开始作业，每0.5cm为一个处理段，自下而上逐级处理。

（6）作业完毕起出井下仪器。

（7）下洗井管柱彻底洗井，排出振松击碎的堵塞物，并将井筒内杂质清洗干净。

（8）按原管柱结构下油井管柱，完井。

2.3 现场应用效果

2017年4-9月对靖边油田10口注水井进行解堵作业。措施之后注水井注入量达到配注要求，措施成功率100%。

井号 措施日期 措施前井别 水井措施后平均靖日注水量（m3/d）4.90 3.38 6.004.00水井4.10 5.00 53308-2天38-3靖51602-1靖55156-2靖56639-3靖56639-7胜4-03 6.06配注（m3/d）水井水井5.00水井11.70 4.00 10.30 12.00 4.00 10.50胜27-03 4.00水井6.00 3.00杨20-4水井11.86 12.003.00 4.00水井2017/5/7 2017/4/24 2017/5/2 2017/3/25 2017/8/4 2017/3/20 2017/3/30 2017/7/21 2017/4/22 2017/4/28 5.00 4.98水井天24-3 5.00压力（MPa）4.20 5.70 3.50 5.00水井注不进水关井注不进水关井注不进水关井注不进水关井注不进水关井注不进水关井注不进水关井注不进水关井注不进水关井注不进水关井5.00 4.97

以靖55156-2井为例，该井于2008年11月完井，2011年3月转注，开采层位长4+5层。2016年6月注水压力上升，注水量下降。2016年9月实施酸化解堵，解堵之后初期注水量大幅度上升。至2016年12月产量再次下降。2017年1月注不进水关井。2017年3月23日-2017年3月25日实施高频脉冲电渗流解堵技术，措施之后恢复注水。直至2017年9月25日该井在注水压力4MPa条件下日注水量保持在3.38m/d左右，且继续有效。分析认为化学解堵能溶解一部分近井地带的污垢，但是由于技术局限性，导致有效期短，不能有效解决近井地带的油层堵塞问题。而高频脉冲电渗流技术作用半径长，能改善油层油流通道，并且不会对地层产生二次污染，效果明显。

3 结语

（1）超高频脉冲电渗流在井下形成一种高频电磁波，电磁波作用于油层，能够改变油层的空间结构和界面结构，疏通地层的油流通道，使油层产生了一系列细小的微裂隙，降低水相渗透，提高油相渗透，达到解堵目的。

（2）超高频脉冲电渗流工艺直接由电磁波作用于油层，由于不添加其他化学物质，不会产生油层二次污染，措施有效期长，值得推广。

（3）通过现场应用显示，对于多次酸化等化学解堵效果较差的井，采用高频脉冲电渗流解堵技术，能够有效解决油层堵塞问题。

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