新型油井堵水劑技術研究及試驗

曹 瑛，徐艷麗，劉秀華，王 濤，高 挺，石 琳

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006）

1 三疊系水淹井現狀及剩余油分布

全廠現有水淹井418口，其中關井193口，在用225口，日影響產量682 t。主要分布在吳起、五里灣、油房莊等油田。

五里灣區長6油藏剩余油主要集中在工區中部、壓裂試驗區，剩余油分布分散，遍布全區。

2 交聯劑的研究

從表1可知JL-1、JL-2的交聯效果較好，而且成膠后凝膠強度較為穩定。從成本原料來源考慮，選擇JL-2做為交聯劑的主體交聯劑體系，并針對其性能做進一步的研究。

3 聚合物研究

由表2可以看出：YSS-1效果最好。

4 聚合物凝膠堵劑研究

4.1 凝膠體系配方優選

由表3可知，弱凝膠體系配方為：0.3%YSS-1+0.3%JL-2時效果最佳；強凝膠體系配方為：0.3%YSS-1+0.35%JL-2。

4.2 凝膠體系性能評價

4.2.1 凝膠體系成膠時間及穩定性測試 從表4可以看出，當體系溫度從40℃升到80℃時，成膠時間縮短到4 h左右，且凝膠強度增強。但當溫度升高達80℃時，體系穩定性也隨之下降。

4.2.2 凝膠體系抗礦化水能力測試 體系中加入20%地層水后，凝膠體在成膠過程中有分層現象，底部為水，經測試，不同成膠時間下，加地層水的體系粘度較不加地層水的粘度低，但4小時后均成膠，且成膠時間和體積較未加地層水均無明顯變化。

5 水膨體顆粒堵劑研究

5.1 水膨體顆粒性能評價

從表6可以得出：水膨體顆粒在自來水中的吸水率和膨脹率均高于地層水。顆粒粒徑愈大，吸水率和溶脹率愈小。

5.2 水膨體顆粒堵劑性能評價

從表7看出，水膨體顆粒堵劑的堵水性能優越，當加入量為填砂管的1/32時，對填砂管的封堵率可以達到99.64%。

6 封口堵劑研究

6.1 交聯劑對封口堵劑性能影響

由表8可以看出：交聯劑量的改變對成膠時間基本沒有影響。因此，選擇10%丙烯酰胺+0.1%交聯劑配方作為下步實驗基礎。

6.2 引發劑對封口堵劑性能影響

隨著引發劑用量的減少成膠時間延長，其中當引發劑用量為0.1%時，不能成膠。因此，結合成膠時間、強度和成本考慮，選擇引發劑用量為0.2%。

表1 交聯劑性能評價

表2 聚合物性能評價

表3 凝膠體系配方研究

表4 凝膠體系穩定性能評價測試結果

表5 凝膠體系抗礦化水能力測試結果

表6 水膨體顆粒吸水率測試結果

表7 水膨體顆粒堵劑性能評價結果

表9 引發劑對封口堵劑性能影響

表10 油溶性樹脂對封口堵劑性能影響

表11 單體濃度對封口堵劑性能影響

表12 封口堵劑穩定性能評價結果

表13 封口堵劑抗礦化水能力測試結果

6.3 油溶性樹脂對封口堵劑性能影響

隨著油溶性樹脂含量的增加，體系成膠時間基本不變，堵劑強度有所增大?？紤]成本問題，選擇油溶性樹脂投加量為8%。

6.4 單體濃度對封口堵劑性能影響

隨著單體濃度的增加，堵劑成膠時間縮短，強度逐漸增加。單體的濃度對聚合速度和反應得到聚合物的聚合度均有影響，均隨單體濃度的降低而降低?？紤]堵劑強度和成本問題，單體濃度確定為8%。

6.5 封口堵劑性能評價

6.5.1 封口堵劑成膠時間及穩定性評價 當體系溫度從40℃、4 h開始，堵劑成膠，且成膠強度增大，穩定性能好。

6.5.2 封口堵劑抗礦化水能力測試 堵劑中加入20%地層水后，溶液粘稠，能挑起；密封放入60℃烘箱后觀察，5 h后下、中、上部成凍膠，且強度大。

6.5.3 封口堵劑突破壓力測試 該體系有良好的封堵性能，并具有抗壓強度高的優點，能滿足現場成膠時間短、成交強度大的施工要求。

表14 封口堵劑突破壓力測試

7 現場試驗效果

2012年10月22日至23日實施，侯凝五天后，于11月1日開抽，之后對措施效果進行跟蹤監測。措施后66天含水由100%降至80%，液量由7.82 m3上升至12.21 m3，日增油2.03 t，累計增油 149 t，措施效果良好。

8 結論

（1）自制合成的JL-2交聯劑和YSS-1聚合物性能良好，均優于其它交聯劑和聚合物。

（2）針對裂縫性見水和孔隙性見水類型，室內研發出四種不同段塞的配方，其性能穩定性、抗礦化水能力強、強度高，尤其是封口堵劑的強度突破壓力大于15 MPa。

（3）該堵劑體系在現場試驗后，油井含水降幅大，增油量高，效果顯著。

（4）該技術發生費用較低，經濟可行。

[1]萬仁溥.采油工程手冊[M］.北京：石油工業出版社，2000.

[2]胡博仲.大慶油田高含水期穩油控水采油工程技術[M］.北京：石油工業出版社，1997.

[3]劉玉章，熊春明，羅健輝，等.高含水油田深部液流轉向技術研究[J］.油田化學，2006，23（3）：248-251.