稠油區塊新型調剖堵水技術的研究與試驗

梁海波（中油遼河油田錦州采油廠，遼寧凌海 121209）

稠油區塊新型調剖堵水技術的研究與試驗

梁海波（中油遼河油田錦州采油廠，遼寧凌海 121209）

歡西油田稠油區塊由于受油藏非均質性、滲透率變化和原油性質差異等因素的影響，在稠油熱采過程中，注入的高溫蒸汽趨向于在大孔道、高滲透層中形成竄流，導致吸汽剖面不均勻，降低了蒸汽利用率和體積波及系數。此外，區塊油井注汽輪次較高，普遍存在水侵嚴重，油層動用不均等問題。而目前采用的高溫調剖技術在現場應用中存在一定的弊端。該項目在對我廠稠油區塊地質情況充分認識的基礎上，通過室內優化試驗篩選出硝基腐殖酸鈉作為調剖主劑并對配方體系各項參數進行了優化，創新應用有機無機復合顆粒堵劑作為高溫封口劑，科學優化施工工藝，采用分級調剖工藝；最終形成了稠油區塊新型調剖堵水技術，提高了稠油區塊的開發效果。

稠油;調剖堵水;硝基腐殖酸鈉;分級調剖

歡西油田稠油區塊已經進入蒸汽吞吐開發后期，油井注汽輪次較高，由于受油藏非均質性、滲透率變化和原油性質差異等因素的影響，在稠油熱采過程中，注入的高溫蒸汽趨向于在大孔道、高滲透層中形成竄流，導致吸汽剖面不均勻，降低了蒸汽利用率和體積波及系數。

1 主要研究內容

1.1 形成了硝基腐殖酸鈉調剖體系配方

1.1.1 高溫調剖配方的研制

選擇硝基腐殖酸鈉為主劑，間苯二酚、甲醛為交聯劑，陰離子聚丙烯酰胺為助劑，石墨顆粒作為復配顆粒。分別進行聚丙烯酰胺，高效主劑，交聯劑含量對成膠時間和粘度的影響分析實驗。確定了高效主劑調剖配方：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 耐高溫調剖配方的性能評價

（1）溫度對調剖體系成膠性能的影響

圖2 -1溫度對成膠性能的影響

實驗證明，凝膠反應溫度為240℃時，成膠粘度最大。（2）封堵率實驗

表2 -1封堵率實驗

凝膠體系封堵率在240℃時能到達95%以上。

（3）耐沖刷性實驗

調剖劑在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，滲透率下降一半，足以起到調整地層滲透率差異的作用，也從另一面反映出調剖劑可降解，可解堵的特性。

1.2 應用有機無機復合顆粒堵劑作為高溫封口劑

1.2.1 高溫封口劑的研制

改變以往有機凝膠堵劑，采用有機無機復合顆粒堵劑，在保證體系耐溫性不變的情況下，降低藥劑單價。通過有機樹脂自身的交聯，形成不溶和不熔的固結體將無機顆粒包裹其中封堵地層。當酚醛樹脂與超細碳酸鈣比例為2:8時，堵劑抗壓強度能夠滿足現場需要。當固化劑濃度在5%-6%時，能滿足現場需要，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價

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

表2 -2封口機劑封堵性能研究

通過實驗證明該封堵劑對地層有較強的封堵能力，平均封堵率達96.6%。

1.3 科學優化施工工藝，采用分級調剖工藝，保證措施效果

運用ANSYS熱模塊，分析了蒸汽吞吐過程中注汽時間與油層及地層的熱影響半徑的關系，得到不同時刻油層及地層的溫度分布情況。蒸汽吞吐井注汽時間在5天時，油層熱影響半徑達到最大17.4m，延長注汽時間并不能擴大油層熱影響半徑。蒸汽吞吐井近井地帶地層溫度最大可達到280℃以上。

采用數值模擬有限元解法，計算得到了存在竄流通道情況下的吞吐井間壓力梯度曲線，發現主要的壓力降區域出現在近井地帶10 m左右的區域，并且不同竄流通道的滲透率不會改變該結果；計算得到了不同封堵方式情況下的注采井間壓力梯度曲線，發現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域出現在近井地帶10 m左右的區域內。

依據以上研究結論并結合我廠注汽實際情況，確定了蒸汽吞吐井的油層溫度分布規律，并優化了施工工藝。采用分級調剖工藝，保證措施效果。

2 現場應用情況

2014-2015年，共實施措施8井次，增油2143噸，創經濟效益158.3萬元,取得較大的經濟效益，具有良好的應用前景。

3 結語

通過開展室內實驗，形成了稠油區塊新型調剖堵水技術，并通過科學優化施工工藝，開展現場試驗和規律性研究，取得了一定的經濟效益，具有較高的推廣應用價值。

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

梁海波：助理工程師，2013年畢業于遼寧工程技術大學電氣工程及其自動化專業，學士學位。現任遼河油田錦州采油廠工藝研究所技術員。