高膨微粒調剖工藝先導性試驗與效果評價

何風華 劉德正 樊玉生 何 靜 張冬梅

（1. 渤海鉆探井下技術服務公司技術研究所，天津 300280；2.華北油田公司采油工程研究院，河北任丘 062552）

高膨微粒調剖工藝先導性試驗與效果評價

何風華1劉德正1樊玉生1何 靜1張冬梅2

（1. 渤海鉆探井下技術服務公司技術研究所，天津 300280；2.華北油田公司采油工程研究院，河北任丘 062552）

通過對調剖試驗區塊地質特征的研究，結合試驗井注水管柱的現狀，設計了YHH高膨微粒調剖施工工藝，闡述了其調剖機理，通過扶余油田西24-9區塊內4口注水井的調剖先導性試驗取得的成果證實：對應受益井組增油控水效果顯著、YHH高膨微粒調剖施工工藝在多段分注管柱內適用，與聚合物交聯、黏土、粉煤灰、石灰乳等調剖施工相比具有占井施工周期短、風險小、見效快的優點，為今后調剖工作的開展拓寬了途徑。

高膨微粒；先導性試驗；施工工藝；調剖；增油控水

1 試驗區塊儲層特性及開發現狀

1.1 儲層特性

吉林扶余油田西24-9區塊位于西二南調整區內，其構造形態為被斷層切割的單斜構造。含油面積0.33 km2，地質儲量60.8×104t。線狀井網注水，井距100 m，排距80 m。主力油層為扶余油層的 4、7、9、11、13小層。平均砂巖厚度 83.3 m，孔隙度24%，滲透率20～200 mD。原始地層壓力4.4 MPa，目前地層壓力3.3 MPa，油層溫度32 ℃，地層水NaHCO3型，總礦化度2 900～6 900 mg/L。井位圖如圖1所示。

圖1 西24-9區塊井位示意圖

1.2 試驗區塊開發現狀

扶余油田屬于裂縫發育的低滲透砂巖油藏，由于儲層的非均質和后期實施壓裂改造，無效水循環嚴重,含水上升快，區塊開發形勢變差。截至2012年2月，試驗區塊內共有受益油井13口，注水井4口。日產液173.5 t，日產油7.0 t，含水96.0%；日注水147.8 m3，平均單井日注水量36.9 m3，注采比1:1.3。

試驗區塊儲層層間矛盾突出。儲層砂體縱向上一般有7～10層左右，單層最大厚度7～9 m，砂體分布穩定。主力小層 4、7、9、11、13，砂體連續性好，非主力小層砂體連續性較差。沉積韻律導致剩余油分布不同，在注水開發過程中，注入水對油層底部水洗程度高，中上部水洗程度低。總體看來，一砂組非均質性以弱中為主，二砂組以中強為主，其中7號小層為強非均質，三砂組以中強為主，其中8、9小層為強非均質性，四砂組中11小層為強，12小層弱，13小層為中等非均質性，層間矛盾突出。

井內管柱結構復雜。4口試驗井均采用分層注水管柱注水，每口井井內封隔器3～4個，井內水嘴4～5個。各井具體情況如表1所示。

表1 4口試驗井的井內管柱情況

2 試驗方案設計

2.1 調剖試驗目的

高膨微粒調剖［1-3］施工工藝雖然在大港油田有過小規模單井調剖試驗，但都是在井內光管柱的情況下與聚合物膠體分段共同完成的，本次現場試驗的目的是通過吉林扶余油田西24-9區塊的4口水井整體調剖試驗，驗證高膨微粒調剖劑及施工工藝在試驗井內多個封隔器、多個水嘴的復雜管柱以及在試驗區塊儲層條件下單獨使用的適用性，檢驗該技術能否達到縮小注水井層間矛盾，改善吸水剖面，實現增油穩產的目的。

2.2 調剖工藝原理

2.2.1 利用清洗劑清洗近井地帶 由于油田注入水中含有油污，這些油污附著在儲層近井地帶的巖石空隙壁上，使儲層原有孔隙、裂縫變小滲透率降低，形成了有機堵塞。用JA清洗解堵劑解除有機物形成的堵塞，疏通近井地帶吸水通道，為YHH高膨微粒進入注入水長期沖刷形成的主流通道打下基礎。另外，該區塊注水溫度低“冷傷害”使儲層溫度進一步降低，原油流動性也進一步變差，儲層內的油在裂縫、孔隙壁上，形成了層狀重質油圬，水驅油效率低，因此使用JA清洗解堵劑改善流經區域原油的流動性能。JA清洗解堵劑的技術指標如表2所示。

表2 JA有機清洗解堵劑的主要技術指標

2.2.2 利用YHH高膨微粒深部調剖 首先，YHH高膨微粒在地層孔隙中與水反應后，能以自身體積的幾十倍乃至上百倍膨脹率膨脹。其次，膨脹后的晶粒的密度與注入水相當，在后置液體的驅動下向地層深處運移，移動過程中在地層孔喉處滯留，其后部區域注入壓力逐漸升高，迫使注入水向未波及到的低滲透區域進行繞流，膨脹后晶粒在地層的孔喉處發生了塑變、爬行或破碎，當晶粒穿過第一道孔喉后，在地層的孔道中繼續向深處運移，在下個孔喉處又重新繼續上述過程，使調剖半徑“動態”化，迫使注入水不斷重復著繞流，增大了注入水的波及面積，驅使地層中的流體向受益井流動，實現了調剖和深部驅替。YHH高膨微的技術指標如表3所示。

表3 YHH高膨微粒的主要技術指標

2.2.3 利用HH-1液攜帶并隔離調剖劑 HH-1攜帶隔離液的作用：一是用調剖劑將前、后液體在井筒及近井地帶隔離；二是將YHH高膨微粒在保持其理化性能不變的前提下攜帶至調剖地層。HH-1攜帶、隔離液主要技術指標如表4所示。

表4 HH-1攜帶、隔離液主要技術指標

2.3 調剖施工段塞及處理半徑設計

2.3.1 調剖施工段塞 調剖施工共設計：前置、封堵、驅替3個段塞，作用如表5所示。

表5 封堵段塞及作用

2.3.2 處理半徑 試驗區塊的西+24-07、 西+24-8.1、 西 24-9 、西 24-8.1等 4口注水井，調剖處理半徑設計為：16～22 m。

2.4 施工工藝參數設計

2.4.1 試驗井施工各段塞藥劑用量 各段塞藥劑用量設計如表6所示。

表6 西24-9區塊調剖井施工工藝參數

2.4.2 施工排量 調剖施工井擠入排量確定原則是：依據注入液的性能、封堵強度、YHH高膨微粒調剖的性能及其在攜帶液中的沉降速度等要素，結合目的層的孔隙度、歷次調剖情況及井下管柱結構等綜合因素來設計的，施工排量如下：前置段塞排量18～30 m3/h；封堵填充段塞排量12～24 m3/h；驅替段塞排量60～80 m3/d。

2.5 施工工序設計

（1）擠JA有機清洗解堵劑：試擠注入水，壓力小于10 MPa；油管合擠JA有機清洗解堵劑，油管頂替注入水10 m3，恢復正常注水至穩定；撈出調剖層段配水器芯子，在最底段下入密封段。

（2）擠YHH高膨微粒調剖劑：正擠HH-1攜帶隔離液+YHH高膨微粒調剖劑（HH-1攜帶隔離液+YHH高膨微粒）+HH-1攜帶隔離液+注入水20 m3。

（3）恢復注水驅替。

3 現場試驗情況

在2012年5月27日至6月29日期間先后對西+24-8.1、西+24-07、西 24-9、西 24-8.1 井進行了 YHH高膨微粒工藝技術先導性調剖試驗，施工壓力、排量、各段塞的注入量符合設計要求，4口井現場試驗均一次成功。例如：在2012年5月27日至31日進行了西+24-8.1井現場調剖試驗，最高施工壓力為：6.6 MPa，前置段塞排量 18.9～21.9 m3/h，用量 57 m3；封堵填充段塞排量20.28～23.76 m3/h，用量24 m3；驅替段塞排量2.5 m3/h，用量20 m3。

4 效果評價

4.1 試驗后調剖井吸水剖面得到改善

對比西24-9、西+24-8.1兩口井調剖施工前后吸水剖面測試曲線發現（圖2）：西24-9井Ⅰ層段的1號層（428～432.6 m）吸水量下降，Ⅱ層段的2、3號層（436.2～449.8 m）啟動了新層，Ⅲ層段的4、6號層（458.8～470.8 m）強吸水層吸水量大幅下降，Ⅳ層段的7、8號層（474.4～490.0 m）吸水量無變化。西+24-8.1井Ⅰ層段的1號層（429～434 m）吸水量大幅下降，Ⅱ層段的2號層（439.6～445.2 m）為強吸水層被封堵，Ⅲ層段的3、4號層（444.6～464.8 m）吸水得到調整，Ⅳ層段的5、6號層（471～481.2 m）中5號層被封堵、6號層吸水量降低，Ⅴ層段的7號層（487.6～485.4 m）吸水量變大。由此證明，兩口井吸水剖面得到有效改善。

圖2 試驗前后調剖井吸水剖面圖

4.2 試驗區塊受益油井增油降水效果顯著

試驗區塊西+24-8.1等4口調剖水井對應的受益油井是西26-8.4等13口井。西26-07.2井和西+26-07.4井，因6月份修井無法進行參數對比，截至2012年8月底在3個月時間內11口受益井凈增油221.3 t，平均增油幅度達33.8%，平均含水下降了1.8%，增油降水效果顯著。如表7所示。

表7 試驗區塊受益油井階段生產增油、降水情況

5 認識與結論

（1） YHH高膨微粒調剖施工工藝在西24-9區塊的多段分注管柱內調剖可行, 施工后對應受益井組增油控水效果顯著。

（2）使用的JA有機清洗解堵劑能有效解除施工管柱內、近井地帶的有機物堵塞，減小液流阻力，保障了YHH高膨微粒調剖劑順利進入目的層。

（3）采用YHH高膨微粒調剖施工與使用聚合物交聯、黏土、粉煤灰、石灰乳等調剖施工相比具有占井施工周期短、風險小、見效快的特點。

［1］ 梁夢蘭.表面活性劑和洗滌劑［M］.北京：科學技術文獻出版社，1990：08.

［2］ 趙福臨.油田化學［M］.東營：石油大學出版社，2000：07.

［3］ 王浩.體膨型調剖劑在堿加聚合物驅中的應用［J］.石油鉆采工藝，2003，25（S1）：49-50，95.

（修改稿收到日期 2013-09-08）

Pilot test and effect evaluation of high-swelling particles profile control process

HE Fenghua1, LIU Dezheng1, FAN Yusheng1, HE Jing1, ZHANG Dongmei2
（1.Technical Research Institute,Downhole Technology Service Company,BHDC,Tianjin300280,China;2. Oil Production Engineering Research Institute,Huabei Oilfield Co.,Renqiu062552,China）

Combined with the current situation of test wells injection string, YHH high swelling particles of profile control construction process was designed based on studying the geological characteristics of profile control test block, and then its profile control mechanism was described in detail. Profile control pilot test results obtained from 4 injection wells of Block West 24-9 Fuyu oilfield confirmed that: the oil increment and water control effect is significant for the corresponding benefit well group, and the YHH high-swelling particles can applied to multi-stage separate injection pipe column in profile control construction process. Compared to the construction with cross-linked polymer, clay, fly ash and lime, the YHH high-swelling particles profile construction has the advantage of short cycle period, lower risk and quick returns, which broadens the way of carrying out the profile control process in the future.

high-swelling particles; pilot test; construction technology; profile control; oil increment and water control

何風華，劉德正，樊玉生，等.高膨微粒調剖工藝先導性試驗與效果評價［J］. 石油鉆采工藝，2013，35（5）：107-110.

TE357.46

：A

1000–7393（2013） 05–0107–04

何風華，1962年生。2001年畢業于天津大學工業工程專業，從事油層保護技術研究、推廣應用工作，高級工程師。電話：13920435856。E-mail：hefenghua1962@163.com。

〔編輯 付麗霞〕