油井納米凝膠反向堵水工藝技術

李鑫

摘要：文留油田屬于裂縫斷塊油氣田，層間矛盾變大。針對文留油田的厚油層水驅后期韻律層表現水竄錐進，形成了油井納米凝膠反向堵水工藝技術，為文留油田剩余油挖潛提供了一種新的有效技術手段。

關鍵詞：反向堵水?韻律層

前言

文留油田位于東濮凹陷中央隆起帶文留構造南部次級地塹內，是一個異常高壓、低滲復雜斷塊油氣藏。由于油層厚度大，油層物性相對較好，是開發中、前期的主產層，也是開發中、后期的堵水目的層。普遍存在正韻律沉積特點，也有少數為均勻的箱狀、復合韻律和反韻律沉積特點。但是由于長期注水開發，在油井的近井地帶，注入水或邊水受重力作用影響，會優先選擇油層底部突破，造成注入水沿油層底部水竄錐進，水淹現象的加劇，導致文留油田在平面上剩余油分布零散。

如何治理水竄錐進，挖掘厚油層頂部剩余油成為邊水驅厚油層開發中的難題。為此，文留油田廣泛查閱相關技術資料，開展大量的厚油層室內實驗研究，針對厚油層的滲透率差異、剩余油分布、堵劑的實驗室評價和施工工藝設計，形成了油井納米凝膠反向堵水工藝技術，為文留油田剩余油挖潛提供了一種新的有效技術手段。

1.納米凝膠反向堵水

1.1技術思路

反向調剖堵水技術借鑒水井深部調驅的技術思路，從油井入手，利用調剖劑實現油井深部堵水，與深部調剖配合達到控水增油的目的。

（1）打入驅油劑段塞后頂替至深部地層，在液流轉向進入剩余油富集區，提高洗油效率。

（2）納米凝膠段塞，采用較大的納米凝膠堵劑段塞，使用“先低濃度，后高濃度”的擠入工藝，促使堵劑優先進入物性好、滲透率高的厚油層下部，使邊水轉向剩余油富集區。

（3）在堵水段塞后在近井地帶擠入適量高強度封口劑，以保證厚油層封堵效果和減少堵劑返吐。

（4）封堵施工結束后，對厚油層頂部低含水或不含水部位實施補射，射孔厚度為厚油層厚度的5-20%。

2、納米凝膠堵水體系選擇

2.1高效表活劑

高效表面活性劑的研究篩選。高效表面活性劑是由水、油、表面活性劑和助表面活性劑等自發形成，選取26種表面活性劑測定洗油效果，G44的洗油效率最高。

表面活性劑可以通過改善孔道潤濕性、降低油水界面張力，從而達到驅動剩余油提高采收率的目的。

2.2納米樹脂凝膠

納米樹脂凝膠由鋰皂石，衣康酸以及丙烯酰胺等組成，主要通過與油田高礦化度的水混合后產生凝膠。納米樹脂凝膠屬于弱凝膠，弱凝膠進入原先被水占據的大孔道，在后續注入水在弱凝膠作用下沿阻力小的大孔道繼續前進，同時弱凝膠的存在增加了大孔道的流動阻力，迫使注入水改向，從而提高注入水的波及體積;此外，由于弱凝膠可移動，可在后續注入流體前緣形成高黏度驅油流體，從而降低原油與驅替液流度比，提高驅油效率和最終采收率。

1納米樹脂凝膠性能與評價

（1）泵注性能實驗

用3%的調驅劑分別與清水和文留油田注入水混合形成凝膠，（油田水礦化度在9×104mg/L），觀察溫度對凝膠粘度的影響。

通過室內實驗，配置不同主劑濃度的凝膠，觀察溫度對粘度的影響。在5%的主劑濃度下凝膠具有較強的粘度峰值，超過5%后呈現下降，在超過30%后粘度開始增大。考慮到經濟性，選擇5%主劑濃度較為適宜。

2.1封口劑

暫堵型高強度堵劑屬于無機堵劑，由可固結暫堵顆粒、纖維、超細水泥組成。由于近井地帶生產壓差較大，堵劑需要較高的封堵強度以滿足生產壓差。但是堵劑必須具有較強的暫堵能力，添加可固化暫堵顆粒和纖維能夠提高堵劑的暫堵性能，防止堵劑大量進入上部油層造成嚴重污染。

（1）堵劑濃度

纖維-超細水泥是堵劑的主體材料，其濃度是影響堵劑強度的主要因素，用清水分別配制濃度為62%、65%、67%、69%的堵劑漿體，在70℃下養護72h，用抗壓強度儀測試抗壓強度。從實驗結果可以看出，隨著濃度增大堵劑抗壓強度增加，總體上能達到20MPa以上.考慮堵劑的流動性及對可固結暫堵劑的懸浮能力，優選堵劑濃度為67%.

（2）可固結暫堵劑用量優選

固結支撐劑用量在5%～10%時，堵劑懸浮穩定性好，性能均一，抗壓強度均大于20MPa，堵劑具有良好的穩定性和抗壓強度。堵劑采用清水配制，纖維超細水泥復合材料濃度為67%，可固結暫堵劑的用量為纖維超細水泥質量的5%～10%，具體用量可根據地層的吸收量及對堵劑的強度要求確定。

3 現場應用效果分析

典型井例：XX33-38

構造位置：X33斷層尾部，構造復雜，生產層位：S2下2-4砂組，生產情況：26.5*0.5*98%，對應水井：XX33-247關井

該井2011年射孔17號層射孔后油井水淹，為了挖掘韻律厚油層剩余油潛力，正擠凝膠顆粒8方，50%堵劑24方，頂清水9.4方，最高壓力29MPa，停泵壓力26MPa，解封洗井溢流1.8方/小時。

第二次施工，正擠60%堵劑28方，頂清水9.4方，最高壓力24MPa，停泵壓力20MPa，鉆塞試壓合格后投產。

措施后該井含水由99%下降至97%，日增油1噸，累產油485.1噸，累增油341.1噸。目前繼續有效。

在2020年目前開展試驗2口（XX209-11/XX33-247），目前日增油2.0t，階段累計增油143.2t，取得了較好的效果。

四、結論與認識

1、本文通過開展納米凝膠性能試驗和暫堵型高強度堵劑研究，加深了對油井深部堵水的認識，優化了厚油層堵水工藝。

2、油井納米凝膠反向調剖堵水實施，彌補了文南油田深部堵水的空白，使在文南油田深部堵水有了新發展，豐富了堵水工藝手段。

參考文獻：

[1]付欣，劉月亮，李光輝，葛際江，俞力，朱偉民，張貴才.中低滲油藏調驅用納米聚合物微球的穩定性能評價[J].油田化學.2013（02）

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