超稠油熱采井大劑量化學(xué)堵水技術(shù)研究

郭永強(qiáng)

中國(guó)石油遼河油田分公司 遼寧盤(pán)錦 124010

曙光油藏構(gòu)造上位于遼河盆地西部凹陷西斜坡中段，目前已開(kāi)發(fā)的含油層系自上而下為古潛山、杜家臺(tái)、蓮花、大凌河、興隆臺(tái)和館陶六套層系，共44個(gè)開(kāi)發(fā)單元，累積探明含油面積164.7平方公里，探明地質(zhì)儲(chǔ)量41524.86萬(wàn)噸；動(dòng)用含油面積144.32平方公里，動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量38336.86萬(wàn)噸。全油田標(biāo)定可采儲(chǔ)量10226.37萬(wàn)噸，采收率26.7%，是一個(gè)涉及稀油、稠油、超稠油，涵蓋近百個(gè)小斷塊的極為復(fù)雜的油田。目前稠油和超稠油以蒸汽吞吐開(kāi)發(fā)方式為主，稀油進(jìn)入“雙高”開(kāi)發(fā)后期，普通稠油進(jìn)入吞吐后期，超稠油進(jìn)入高輪次吞吐。曙光油田年產(chǎn)原油200多萬(wàn)噸，占遼河油田原油產(chǎn)量的五分之一，是遼河油田穩(wěn)產(chǎn)千萬(wàn)噸的重要力量[1]。

1 堵水現(xiàn)狀及開(kāi)發(fā)矛盾

1.1 區(qū)塊邊部受邊底水水侵的主要矛盾

隨著超稠油開(kāi)發(fā)的深入，區(qū)塊邊部油井受邊底水水侵以其普遍性和嚴(yán)重性成為超稠油蒸汽吞吐開(kāi)發(fā)過(guò)程中的主要矛盾。在開(kāi)采過(guò)程中，由于儲(chǔ)層的非均質(zhì)性嚴(yán)重，導(dǎo)致油層產(chǎn)液不均，加之水的流度比要遠(yuǎn)大于稠油，最終出現(xiàn)油井高含水問(wèn)題突出問(wèn)題，影響超稠油開(kāi)發(fā)效果。

1.2 現(xiàn)有超稠油出水治理方法存在局限性

超稠油堵水工藝應(yīng)用過(guò)程中，從應(yīng)用效果來(lái)看，機(jī)械堵水對(duì)油井含水上升速度進(jìn)行抑制的。有效期短并不能真正起到堵水的作用，化學(xué)堵水在耐溫性不能滿足油井吞吐需要，加上超稠油的大孔高滲的物性，常規(guī)藥劑在封堵強(qiáng)度上無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)。

超稠油蒸汽吞吐開(kāi)發(fā)中出現(xiàn)的出水問(wèn)題具有普遍性和復(fù)雜性，出水竄治理勢(shì)在必行，深迫切需要研制一種適應(yīng)超稠油堵水的藥劑及工藝，治理邊底水侵，保障超稠油油井正常生產(chǎn)。

2 主要研究?jī)?nèi)容

2.1 技術(shù)原理及藥劑類型

針對(duì)超稠油區(qū)塊邊部油井高含水生產(chǎn)的突出矛盾，結(jié)合該區(qū)塊儲(chǔ)層大孔高滲發(fā)育的特點(diǎn)，在現(xiàn)場(chǎng)推廣應(yīng)用了凝膠顆粒型復(fù)合段塞堵水方式。

堵劑一是由體膨型植物纖維顆粒與栲膠復(fù)配成的橋堵劑，固體顆粒擠入油層后，遇水膨脹，卡封孔隙喉道與裂縫，達(dá)到堵水目的；另一是由油溶性樹(shù)脂組成的暫堵劑，遇水結(jié)晶析出封堵高吸汽層，改善吸汽剖面，遇油溶解，具有一定的選擇性。由于顆粒型、凝膠型堵劑各有明顯的優(yōu)點(diǎn)和不足，我們通過(guò)復(fù)合應(yīng)用顆粒型、凝膠型堵劑并逐步完善，形成了復(fù)合段塞封堵技術(shù)[2]。

2.2 室內(nèi)性能評(píng)價(jià)

（1）堵劑粒徑的確定。顆粒型堵劑的粒徑分布與地層巖石孔道的配伍性，對(duì)堵劑的封堵效果影響較大。粒徑過(guò)小，堵劑不易在孔道內(nèi)形成橋堵；粒徑太大易在巖石表面形成暫堵而不能進(jìn)入孔道深處，對(duì)堵劑的封堵效果有較大影響。根據(jù)1/3架橋理論，同時(shí)考慮到區(qū)塊油層非均質(zhì)性嚴(yán)重的特點(diǎn)，確定堵劑粒徑控制在0.05 ～ 0.15 mm 范圍內(nèi)。

（2）油溶性。分別取高溫前和高溫后（280 ℃，24 h）堵劑樣品5 g置于50 mL煤油中，在60～70℃下恒溫24 h后，室溫下測(cè)定其在煤油中的分散溶解情況（表1）。

表1 堵劑在煤油中的油溶率

由表1可見(jiàn)，該顆粒型堵劑的油溶率大于40%，280℃恒溫24 h后油溶率有所下降。

（3）耐溫性。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)：將堵劑配成10%水溶液，取100 mL置于耐高溫容器中，分別放到150℃、280℃恒溫烘箱內(nèi)，測(cè)試堵劑的耐溫性。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在150℃恒溫24、48 h后，堵劑溶液無(wú)明顯變化；在280℃恒溫24 h后，堵劑凝固結(jié)實(shí)，表面無(wú)變化，恒溫48 h后，表面看堵劑已碳化或降解[3]。

（4）巖心封堵實(shí)驗(yàn)。分別編號(hào)1、2，分別放入充滿6%和10%堵劑溶液的高溫、高壓容器中，在280℃下恒溫24 h，取出冷卻至室溫后分別測(cè)定堵后水相滲透率Kw1'、Kw2'，然后計(jì)算出堵水率ηw1、ηw2（表2）。

表2 巖心封堵試驗(yàn)結(jié)果

由巖心封堵試驗(yàn)結(jié)果可以看出，堵劑封堵率都在98%以上。

3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及效果分析

超稠油大劑量堵水技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施22井次，有效率90%，平均單井周期產(chǎn)油580噸，平均日產(chǎn)油達(dá)6噸，緩解了超稠油區(qū)塊油藏邊底水侵入、吞吐效果差的問(wèn)題，改善了區(qū)塊吞吐效果。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）凝膠顆粒適用于超稠油大孔高滲的物性，具備封堵強(qiáng)度大，耐溫性好等優(yōu)點(diǎn)。

（2）多段塞施工方式防止了堵劑在堵水過(guò)程中返吐問(wèn)題，加大了封堵半徑，提高了堵水有效期[4-5]。