普通稠油井堵水技術研究與應用

孫俊

摘 要： 隨著開采程度不斷提高，主力生產區塊都已進入雙高開發階段，尤其是稠油區塊，已進入特高含水期，由于地下油水關系復雜，堵水難度加大。為了延緩邊水的推進速度，提高單井產量，近年來采取了大量堵水試驗，尋找新型高效堵水技術已迫在眉睫。經過多年研究與完善，使得稠化稀油堵水技術在粘度500mpa.s以下的普通稠油井堵水取得成功，為下一步類似的稠油區塊堵水提供了一定借鑒。

關鍵詞： 稠化稀油；堵水；稠油井

【中圖分類號】 TE358.4 【文獻標識碼】 A【文章編號】 2236-1879（2018）14-0215-01

引言

由于油層壓力下降和非均質性，導致邊底水和注入水侵入嚴重，一般主力生產區塊都已進入雙高開發階段，全油田綜合含水達86%，其中主力稀油含水已高達95%，進入特高含水開發階段。而油田地下油水關系非常復雜，堵水工作難度極大，一方面要繼續保持該區塊穩產，另一方面還需要在其他區塊試驗，擴大該試驗規模[1]。

1.JS5-626塊地質特點

JS5-626塊位于遼河盆地西部凹陷歡喜嶺斜坡帶西南端，外部由四條斷層封閉而成，斷塊估算含油面積為0.2km2 ，地質儲量為59×104t。油層孔隙度為30%，滲透率為1019×10-3μ㎡，含油飽和度為65%，泥質含量為7.9%，為中孔、高滲型儲集層，親水型地層。20℃原油密度為0.964g/cm3，地面脫氣原油粘度（50℃）465.6mpa.s，體積系數1.073，膠質、瀝青質含量33.87%，凝固點-12.2℃，屬于普通稠油區塊。

2.稠化稀油堵水機理

稠化稀油堵水技術是將稀油與乳化劑混合后形成的W/O型乳狀液擠入油層后，疏通油層，封堵出水層，起到堵水不堵油的作用。

2.1 W/O乳狀液物理堵塞原理。

W/O型乳狀液在進入水層后，稠化劑與地層水或注入水接觸后提高了乳狀液粘度。高粘的W/O型乳狀液通過賈敏效應堵塞孔喉與出水孔道，減少油井產水的作用[5]。

2.2稠化稀油在巖石表面吸附原理[3]。

稠化稀油中的乳化劑、稠油中的膠質、瀝青質等都是表面活性劑，注入地層后吸附在巖石孔壁上，改變其潤濕性，由親水性變為親油性，使得原油吸附在巖石孔壁上，達到收縮水流通道，阻礙水流動的目的。

2.3稠化稀油對油層的疏通原理。

稠化稀油注入到油層，特別是含油飽和度高的油層時，由于外注壓力較高，加之油層回壓較低，此時可起到疏通油層、提高油層回壓，利于原油產出的目的。

3.室內實驗

為了達到預期堵水效果，在實驗室內做了乳化劑粘度與含水關系、封堵能力、耐沖刷能力等幾項實驗。

3.1實驗條件。

使用吳茵攪拌器、RV-2旋轉粘度計、恒溫水浴、巖心驅替流動試驗儀器等，采用粘度為500mPa.s外輸稠油，其膠質、瀝青質含量為25%以上，乳化劑加量5%，吸水率300%、實驗溫度50℃。

3.2稠化稀油耐溫性實驗。

利用燒杯將原油改性活化劑與50%的水混合攪拌后置于恒溫水浴中，在不同溫度下測試粘度，結果表明在70℃以內，稠化稀油吸水后形成的W/O型乳狀液穩定。

3.3稠化稀油選擇性堵水能力實驗。

實驗在填砂管中進行，所填砂為石英砂，潤溫性為中性（弱親水），飽和水、驅替水均為油田注入水，堵水用稠化稀油注入量為2PV，實驗在恒速條件下進行，結果是水驅最高驅替壓力為4.5MPa，而油驅最高驅替壓力僅為1.5 MPa。由驅替過程中壓力變化可見稠化稀油堵水能力遠遠大于堵油能力，具有優良的選擇性堵水作用。

3.4稠化稀油耐沖刷性能實驗。

稠化稀油在地層水及注入水作用下形成的W/O乳狀液具有一定的耐沖刷能力，用計算機自動采集處理數據，以觀察長期注水沖刷下乳狀液的封堵性能變化[2]。堵劑用量為0.2PV，稠化稀油堵水后，隨著水流量的增加，水驅壓力不斷上升，當水流量達到一定值后（5PV），稠化稀油的乳化達到極限，注水壓力不再上升，之后隨注水量的增加而降低，并于最后趨于穩定（15PV）。

4.施工工藝

4.1段塞式注入工藝。

稠化稀油堵水為選擇性堵水技術，堵水施工時不需作業管柱，可直接從生產井油套環空注入。該工藝采用稠化稀油、熱污水、稠化稀油間隔注入方式，在施工過程中即可形成比較穩定的W/O型高粘乳液，可提高較大出水孔道的封堵效率[4]。

4.2過量頂替注入工藝。

注入稠化稀油堵劑后，采用過量頂替封住稠化稀油堵劑的后緣，使強度相對較低的稠化稀油，在油井生產時延長反吐時間，提高了堵水有效期。

4.3堵劑用量的設計。

不同的封堵半徑產生不同的封堵壓差，因此堵劑用量的多少直接影響封堵效果。

堵劑用量根據下列方法計算：

首先根據堵劑突破壓力和油層生產壓差來確定處理半徑。

再根據處理半徑確定堵劑用量。

5.現場應用

在該區塊現場應用7井次，措施有效率達100%，累計增油8140t ，降低產水8793m3，創經濟效益4530×104萬元。JS5-626-26井措施前平均日產液46m3，日產油0.9 t，含水98%，實施稠化稀油堵水措施后，初期日產液27m3，日產油13.5t，含水降至50%，最高日產16.5t，累增油2185t，目前依然有效。

6.結論

（1）原油改性活化劑性在含水50%、溫度70℃左右時性能最好，堵水效果最理想。

（2）乳狀液是以原油為基液，與地層配伍性好，具有選擇性堵水能力強。

（3）該技術再出水強度相對較弱，原油粘度在500 mpa.s以內的普通稠油井應用，效果較為理想。

參考文獻

[1] 張恩臣等.錦州采油廠油田開發論文集[M].北京：石油工業出版社，2003：10-30.

[2] 油田化學品應用關鍵技術手冊編委會.油田化學品應用關鍵技術手冊[M].北京：中國石化出版社，2007：1064-1076.

[3] 白寶君等.活化稠油堵水工藝技術研究及應用[J]. 石油勘探與開發， 1998，25（4）：80-83.

[4] 付奎仕等.活性稠油堵水技術研究與應用[J]. 油田化學，1995，12（1）：41-43.