油井選擇性堵水和酸化一體化技術研究
2008-12-31 00:00:00董延軍
現代商貿工業 2008年11期
摘 要：針對一些非均質多層油藏中存在的問題，提出了一種暫堵實現選擇性堵水和酸化一體化技術，這種技術可以使堵水過程中不傷害非目的層，酸化過程中酸液少進入高滲層，使堵劑和酸液分別在高滲層和低滲層發揮有效作用，最終達到封堵高滲層并有效啟動低滲層的目的。
關鍵詞：非均質；暫堵；選擇性堵水；酸化一體化
中圖分類號：TE文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2008）11-0381-02
1 油井選擇性堵水和酸化一體化技術
1.1 油溶性選擇性堵水劑組成
油溶性選擇性堵水劑是由重質不飽和烴樹脂，油溶性聚合物，表面活性劑等主要原料共熔后制成微粒。
1.2 油溶性選擇性堵水技術主要特點
油溶性堵水劑，其粒徑在0.5-1mm之間，具有油溶性好，堵水率高，封堵強度大，解堵率高，且該堵劑可用水作為攜帶液進入地層。堵水劑含有架橋粒子、充填粒子及變形粒子，具有不同粒度級配的水基懸浮液，可在地層孔喉處吸附架橋，充填形成一條滲透率相對較低且有一定強度的暫堵帶，阻止水的流動，開井生產時可被原油逐漸溶解，分散，從而達到堵水增油目的。
為了增加堵水強度，增加堵水有效期，最后用無機封口劑，主要成分是暫堵劑（無機物如油井水泥、暫堵劑混合物）。
1.3 主要技術指標
（1）油溶率≥90%；
（2）暫堵率≥95%；
（3）解堵率≥90%;
1.4 選井條件
（1）初期產能高，目前供液能力強，共計產油量低，動用程度地低；
（2）底層溫度20-50℃；
（3）水驅控制高，波及體積達到區域內包含水井；
（4）綜合含水高（不小于80%）以注入水型為主，注采關系清楚；
（5）油井固井質量好，無層間竄槽，見水特征為低水錐進，由高深透層造成。
1.5 耐酸高強度解堵劑的研制及性能評價
1.5.1 堵劑強度評價
用滲透不同的3個巖心考察堵劑的封堵能力。根據表1數據，堵劑對地層的封堵能力很強，堵劑的封堵率與突破壓力隨巖心初始滲透率的降低而增大。繼續注水，當注入累計體積為100PV時測得殘余阻力系數的下降率很小，說明堵劑在地層中具有較強的耐沖刷性。
采用配方：5.5%MA+0.1% 添加劑A+0.075%引發劑+0.6%添加劑B+0.2% 配位劑。
1.5.2 堵劑耐酸性評價
本實驗分別采用濃度為5%、10%、15%的鹽酸溶液對堵劑的耐酸性能進行測定，將成膠后的堵劑按體積比為1：1加入酸液，不攪拌，浸泡不同時間測其體積的變化，采用的堵劑配方分別為1#、2#。
耐酸性實驗結果表明（表2），配位劑對堵劑的抗酸性能影響很大，不加配位劑的1#堵劑在較高的酸濃度下體積很快收縮一半以上，并且強度明顯下降。而加入配位劑的2#堵劑則表現出了較強的抗酸性，隨著堵劑試樣在酸液中浸泡時間的增加，試樣的體積發生較小的收縮，并發生硬化反映，但強度仍很大，可以滿足孔隙介質對堵劑封堵性能的需要。
配方1#：5.5%MA+0.1% 添加劑A+0.075%引發劑+0.6%添加劑B；
配方2#：5.5%MA+0.1% 添加劑A+0.075%引發劑+0.6%添加劑B+0.2%配位劑。
1.6 配套酸液體系的研制及性能評價
根據不同的地層狀況，不同碳酸鹽及泥質含量，綜合考慮各種添加劑的配伍性及協同效應，設計了3種配方。（1）SY-1：鹽酸+氟硼酸+添加劑。（2）SY-2：土酸+復合添加劑。（3）SY-3：土酸+氟硼酸+添加劑。對于3種配方進行了全面性能評價，完成了酸液在60℃條件下的緩蝕性能試驗、酸液的表面張力測定、破乳性能試驗以及地層流體的配伍性等一系列實驗，實驗結果見表3。
2 現場應用
4064井于1999年10月投產，投產初期產量6.5m3/d，含水10%，目地層為長61-2厚度為709-712m，其中分二個層段。其中709-711m層滲透率為5.8X10-3/m2；711-712m層滲透率為9.6X10-3/m2。整個射開層平均孔隙質22.5%。措施前油井綜合含水已接近100%，分析認為產出水主要來自下層，另一層由于滲透率低，并且存在一個污染，所以殘余油較高，針對上面情況對該井采用暫堵水和酸化一體技術。
施工過程中共注入暫堵液5m3，堵液25v，酸液5 m3。措施后平均產量為6.5 m3/d，含水40%。這說明堵液不但有效地堵住了高滲層，使含水率急劇下降，而且酸化使低滲層的污染率得到了明顯改善，同樣4056井也取得了明顯效果。
3 注水井調整劑剖面技術
注水井調剖就是利用化學方法對注水井吸水剖面進行調整，從而達到增加水驅動用儲量，發揮中、低滲透層的作用，提高水驅波及系數的目的。對于延長油田非均質嚴重，注水井的長期沖刷使地層表成了次生大孔道（高滲透條帶），由于注入水要沿水道流地層，造成含水上升快，注入水利用率低，使注采剖面不均。鑒于以上情況，采用高分子聚合物交聯體系和細顆粒鈉土水玻璃體系交叉注入，無機物作為封口劑，綜合調剖體系進行調剖。
3.1 延深調剖技術主要特點
這類調剖劑主要用于注水井壓力高，油層致密，但非均質又十分嚴重的油藏。水玻璃的硅酸根同石灰電離鈣離子在地層條件下形成難溶的硅酸鈣和網狀結構的堿性硅酸凝膠。鈉主要是填料作用，表面活性劑起分散穩定作用，從而使其受到封堵，促使注水流向中、低滲透層，使原吸水指數降低或注入水未波及到的中、低滲透層受到水驅作用，使層間矛盾得到了緩解，提高了波及體積系數。
活性體，其粒徑為0.1-0.5m之間，當注入地層后，能較好改變巖石表潤滑性，具有較強的洗油能力，由于顆粒直徑小，能與水膨體配合形成大小均勻的調堵體系，一方面提高層內注入水波及率，更進一步調整層內矛盾，另一方面其本身又具有較強的驅洗油能力，同時又在后續注入水作用下，迫使原油從巖層表面被“剝離”下來而進入油井，從而提高油井產量。
無機封口劑，主要成分是暫堵劑（無機物如油井水泥、暫堵劑混合物），主要作用是增加調剖強度，防止前面剖劑反吐，增加調剖有效期。
總之，通過高分子聚合物交聯體和細顆粒鈉土玻璃體系交替注入地層，能達到層間及層內矛盾的同步調整，又能取得較好的驅洗油效果。
3.2 選井條件
（1）砂巖及巖酸巖油藏的注水井；
（2）地層溫度20-100℃；
（3）油層非均質嚴重，如裂縫性油藏，通過壓裂措施求產的油井轉注水井等；
（4）注入水礦化度小于15萬ppm；
（5）注入水PH值：5-8.5。
4 結語
針對一些多層非均質油藏開發過程存在的高滲層高產水、低滲層未被有效動用等問題，對暫堵實現選擇性堵水和酸化一體化技術利用理論和實驗進行了較為深入的研究及現場初步應用，研究結果和應用效果表明：
（1）理論和實驗均證明對于多層非均質油藏進行堵水時，如果不對低滲層進行保護，則對其造成大傷害就不可避免而且是不容忽視的。
（2）利用一定粒徑顆粒在高滲層和低滲層內的不同滲透率降低機理，可以使低滲層表面快速形成堵塞，從而可以避免或減小堵劑注入過程中對其造成的傷害，并且暫堵帶在后面的酸化過程中大部分去除。
（3）動態實驗表明采用相配套的暫堵劑、堵劑以及酸液體系，進行暫堵水和酸化復合實驗可以實現選擇性堵水和選擇性酸化，根據井的情況，可以增加堵劑或酸液量，可以更明顯改善多層油藏的層間非均質。
（4）現場初步應用結果表明，這種技術明顯改善了油井的產業剖面，低滲層得到有效啟動而高滲層的產水得到有效控制，真正起到了降水增油的效果。
（5）通過在川口采油廠和甘谷驛采油廠井調剖施工，選用高分子聚合物交聯體系和細顆粒鈉土、水玻璃體系，調剖工藝見到了較好的效果，特別是壓力提升取得了好的效果，此外能很好的調堵壓裂裂縫，改變吸水剖面，消除了指進現象。
參考文獻
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