火驅生產井高強度封竄技術研究與應用

孟菊

摘要：曙光采油廠火驅開發進程中，受平面動用不均影響，部分生產井單向突進形成氣竄，影響了整個井組的開發效果。火驅生產井高強度封竄技術采用了多段塞復合封堵，即污油泥調剖劑、凝膠顆粒堵劑、耐高溫封口劑三段式調剖封竄技術，實現耐高溫、高強度封堵。在曙采杜66塊的礦場應用表明該技術可有效防止火線單向突進，封堵氣竄。

關鍵詞：火驅；氣竄井；高強度封堵；污油泥；凝膠

中圖分類號：TE 357 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0460（2017）01-0072-02

杜66塊經歷近20年的吞吐開發油汽比、采油速度大幅降低。為改善開發效果，于2005年實施火驅開發。然而隨著火驅開發進程的不斷深入，生產井尾氣在各個方向上分布不均，單井間產氣量差異加大，平面動用不均矛盾凸顯。原因在于：一、杜66塊儲層平面發育不均；二、井距小，存在井間加密井；三、火線易延吞吐開發階段的汽竄通道形成單向突進，造成生產井氣竄。

值得注意的是，生產井氣竄具有氣量大，溫度高的特點，常規調剖封竄技術受對應注氣井方向和生產井自身吞吐引效雙向影響，難以封堵氣竄。

火驅生產井高強度封竄技術利用多段塞復合封堵，實現高強度、耐高溫雙向封堵，有效防止火線單向突進，封堵氣竄。

1 火驅生產井高強度封竄技術

1.1 技術原理

針對火驅存在的平面動用不均、氣竄問題，采用多段塞復合封堵，使生產井來氣端和注汽端上都得到有效封堵。其中污油泥調剖劑作為前置段塞耐溫性好，進入地層深部起到保護后續段塞的作用；有機凝膠顆粒堵劑作為中間段塞，起到推送、加強封堵的作用；后面的耐高溫無機堵劑的材料屬于無機非金屬類，固結產生Al-O、Si-O、Fe-Si、Fe-O等高能化學鍵，耐溫達到400℃以上，起到封口作用。

1.2 污油泥調剖劑性能評價

該配方體系是以污油泥為基本原料，污油泥來自遼河油田曙光采油廠污水廠2#污泥池，其中含水為56.36%，含泥量25.0%，含油及有機雜質為18.55%。，粒徑主要分布在10～100μm，加入適量的懸浮劑、分散劑、固相顆粒等，調配成具有一定懸浮性和穩定性的均化體系。該體系流動性較好，深入地層后產生“團粒結構”，強度高，耐溫性好，在高溫氣體沖刷下長期有效。對大孔道的封堵率達到90%（見表1），從而封堵氣竄。

1.3 凝膠顆粒堵劑性能評價

該堵劑由凝膠和顆粒復合而成，其中凝膠體系由聚丙烯酰胺、耐高溫油溶性樹脂、熱穩定劑及有機交聯劑構成，一定的時間內可形成高強度凝膠。

填砂模型對凝膠堵劑耐氣體沖刷阻力因子實驗表明，巖心滲透率越高，阻力因子越高。堵劑具有較好的選擇性，且具有較高的耐氣體沖刷能力。

1.4 耐高溫封口劑性能評價

常規使用的樹脂粉煤灰封堵率低，水玻璃黏土膠受井況限制嚴重。為此改進為無機膠凝劑、激活劑、緩凝劑、分散劑等復配成的封口劑。

1.4.1 耐高溫實驗步驟

（1）配制耐高溫無機凝膠調剖劑漿液，其中1#復合添加劑1.2%（wt）、2#復合添加劑4.1%、雙激發非金屬膠凝材料為4.1%；

（2）注入1.5 PV的不同配方的耐高溫無機凝膠調剖劑漿液；

（3）在80℃溫度下養護48h；

（4）注入3PV清水測巖心滲透率。

（5）將巖心放入高溫高壓鋼瓶中，于600℃馬弗爐中加熱7d；

（6）注入2PV清水測定滲透率；

（7）計算封堵率。

上述操作平行三次，試驗結果見表2。

1.4.2 實驗結果及分析

試驗表明耐高溫無機凝膠調剖劑在高溫下封堵率平均在90%以上，說明其經過高溫高壓后封堵率完全能滿足Q/CNPC-LH0875-2007的要求，具有優良的封堵性能。

2 選井條件

（1）平面上火線推進速度差異性較大，待措施井尾氣量明顯高于井組其他生產井。

（2）措施井井況較好，無落物及嚴重套變。

（3）尾氣組分檢測仍符合高溫燃燒標準（氧氣利用率>85%，二氧化碳含量>12%，NdC02為4～6之間）。

3 現場應用及效果分析

3.1 現場應用情況

截至2016年5月，火驅生產井高強度封竄技術在曙光油田杜66塊累計現場試驗10井次，其中應用于氣量大停產井8井次，5井次恢復生產，非停產井2井次，有效率100%。可對比井措施后，與上輪吞吐注汽壓力對比上升0.9MPa，階段增油621t，平均單井日產氣量下降3686m³，同井組生產井火驅效果得到改善，火線推進更加均勻。

3.2 典型井例分析

曙1-045-37井1996年1月吞吐投產，2010年成為火驅外擴10井組一口加密井。轉驅后日產油達到2.6t/d，但隨著火驅的進程，尾氣量逐漸上升至5947m³，2015年1月因氣量大關井。2015年12月實施該技術，平均日產尾氣量1562m³，日產油2.3t/d，恢復了該井的生產，起到穩油控氣的作用。同時同井組的曙1-45-更38、1-45-038收效，產油量、尾氣量上升，火線推進更加均勻。

4 結論

（1）火驅生產井高強度封竄技術結合了污油泥耐溫性、凝膠易推送、封口劑耐高溫耐沖刷的優勢。

（2）室內實驗表明，多段塞復合封堵各段堵劑性能良好，可實現高強度、耐高溫雙向封堵。

（3）現場實施效果表明，改善了平面動用不均現象，有效防止火線單向突進，封堵氣竄，實現火驅封竄穩油控汽的要求并使火線推進更加均勻。