稠油區(qū)塊新型調(diào)剖堵水技術(shù)的研究與試驗(yàn)

梁海波（中油遼河油田錦州采油廠，遼寧凌海 121209）

稠油區(qū)塊新型調(diào)剖堵水技術(shù)的研究與試驗(yàn)

梁海波（中油遼河油田錦州采油廠，遼寧凌海 121209）

歡西油田稠油區(qū)塊由于受油藏非均質(zhì)性、滲透率變化和原油性質(zhì)差異等因素的影響，在稠油熱采過(guò)程中，注入的高溫蒸汽趨向于在大孔道、高滲透層中形成竄流，導(dǎo)致吸汽剖面不均勻，降低了蒸汽利用率和體積波及系數(shù)。此外，區(qū)塊油井注汽輪次較高，普遍存在水侵嚴(yán)重，油層動(dòng)用不均等問(wèn)題。而目前采用的高溫調(diào)剖技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中存在一定的弊端。該項(xiàng)目在對(duì)我廠稠油區(qū)塊地質(zhì)情況充分認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)室內(nèi)優(yōu)化試驗(yàn)篩選出硝基腐殖酸鈉作為調(diào)剖主劑并對(duì)配方體系各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，創(chuàng)新應(yīng)用有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合顆粒堵劑作為高溫封口劑，科學(xué)優(yōu)化施工工藝，采用分級(jí)調(diào)剖工藝；最終形成了稠油區(qū)塊新型調(diào)剖堵水技術(shù)，提高了稠油區(qū)塊的開(kāi)發(fā)效果。

稠油;調(diào)剖堵水;硝基腐殖酸鈉;分級(jí)調(diào)剖

歡西油田稠油區(qū)塊已經(jīng)進(jìn)入蒸汽吞吐開(kāi)發(fā)后期，油井注汽輪次較高，由于受油藏非均質(zhì)性、滲透率變化和原油性質(zhì)差異等因素的影響，在稠油熱采過(guò)程中，注入的高溫蒸汽趨向于在大孔道、高滲透層中形成竄流，導(dǎo)致吸汽剖面不均勻，降低了蒸汽利用率和體積波及系數(shù)。

1 主要研究?jī)?nèi)容

1.1 形成了硝基腐殖酸鈉調(diào)剖體系配方

1.1.1 高溫調(diào)剖配方的研制

選擇硝基腐殖酸鈉為主劑，間苯二酚、甲醛為交聯(lián)劑，陰離子聚丙烯酰胺為助劑，石墨顆粒作為復(fù)配顆粒。分別進(jìn)行聚丙烯酰胺，高效主劑，交聯(lián)劑含量對(duì)成膠時(shí)間和粘度的影響分析實(shí)驗(yàn)。確定了高效主劑調(diào)剖配方：聚丙烯酰胺0.03%+主劑含量6%+間苯二酚2.2%，甲醛含量1.2%

1.1.2 耐高溫調(diào)剖配方的性能評(píng)價(jià)

（1）溫度對(duì)調(diào)剖體系成膠性能的影響

圖2 -1溫度對(duì)成膠性能的影響

實(shí)驗(yàn)證明，凝膠反應(yīng)溫度為240℃時(shí)，成膠粘度最大。（2）封堵率實(shí)驗(yàn)

表2 -1封堵率實(shí)驗(yàn)

凝膠體系封堵率在240℃時(shí)能到達(dá)95%以上。

（3）耐沖刷性實(shí)驗(yàn)

調(diào)剖劑在15PV蒸汽沖刷下，封堵率在83%以上。蒸汽沖刷量增大至30PV，下降至50%。封堵率50%時(shí)，滲透率下降一半，足以起到調(diào)整地層滲透率差異的作用，也從另一面反映出調(diào)剖劑可降解，可解堵的特性。

1.2 應(yīng)用有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合顆粒堵劑作為高溫封口劑

1.2.1 高溫封口劑的研制

改變以往有機(jī)凝膠堵劑，采用有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合顆粒堵劑，在保證體系耐溫性不變的情況下，降低藥劑單價(jià)。通過(guò)有機(jī)樹(shù)脂自身的交聯(lián)，形成不溶和不熔的固結(jié)體將無(wú)機(jī)顆粒包裹其中封堵地層。當(dāng)酚醛樹(shù)脂與超細(xì)碳酸鈣比例為2:8時(shí)，堵劑抗壓強(qiáng)度能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)需要。當(dāng)固化劑濃度在5%-6%時(shí)，能滿足現(xiàn)場(chǎng)需要，從成本考慮，確定固化劑濃度為5%。

1.2.2 耐高溫封口劑的性能評(píng)價(jià)

封口劑在100-280℃的高溫中烘烤，質(zhì)量變化較小，且股階梯抗壓強(qiáng)度仍然較大，因而具有較好的耐溫性能。

表2 -2封口機(jī)劑封堵性能研究

通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明該封堵劑對(duì)地層有較強(qiáng)的封堵能力，平均封堵率達(dá)96.6%。

1.3 科學(xué)優(yōu)化施工工藝，采用分級(jí)調(diào)剖工藝，保證措施效果

運(yùn)用ANSYS熱模塊，分析了蒸汽吞吐過(guò)程中注汽時(shí)間與油層及地層的熱影響半徑的關(guān)系，得到不同時(shí)刻油層及地層的溫度分布情況。蒸汽吞吐井注汽時(shí)間在5天時(shí)，油層熱影響半徑達(dá)到最大17.4m，延長(zhǎng)注汽時(shí)間并不能擴(kuò)大油層熱影響半徑。蒸汽吞吐井近井地帶地層溫度最大可達(dá)到280℃以上。

采用數(shù)值模擬有限元解法，計(jì)算得到了存在竄流通道情況下的吞吐井間壓力梯度曲線，發(fā)現(xiàn)主要的壓力降區(qū)域出現(xiàn)在近井地帶10 m左右的區(qū)域，并且不同竄流通道的滲透率不會(huì)改變?cè)摻Y(jié)果；計(jì)算得到了不同封堵方式情況下的注采井間壓力梯度曲線，發(fā)現(xiàn)井間主要壓力降集中在堵劑兩端，近井地帶的主要壓力降區(qū)域出現(xiàn)在近井地帶10 m左右的區(qū)域內(nèi)。

依據(jù)以上研究結(jié)論并結(jié)合我廠注汽實(shí)際情況，確定了蒸汽吞吐井的油層溫度分布規(guī)律，并優(yōu)化了施工工藝。采用分級(jí)調(diào)剖工藝，保證措施效果。

2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

2014-2015年，共實(shí)施措施8井次，增油2143噸，創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益158.3萬(wàn)元,取得較大的經(jīng)濟(jì)效益，具有良好的應(yīng)用前景。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)開(kāi)展室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，形成了稠油區(qū)塊新型調(diào)剖堵水技術(shù)，并通過(guò)科學(xué)優(yōu)化施工工藝，開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和規(guī)律性研究，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

[1]趙曉非.腐殖酸鈉類耐高溫調(diào)剖劑的優(yōu)化及性能考察[J].化工科技，2012。

梁海波：助理工程師，2013年畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，學(xué)士學(xué)位。現(xiàn)任遼河油田錦州采油廠工藝研究所技術(shù)員。