文中油田低成本調堵技術研究與應用

馬宇博

摘 要：文中油田位于東濮凹陷中央隆起帶文留構造中部，包含14個開發單元，含油面積55.68km2，石油地質儲量10284.82×104t，標定采收率31.5%，含油層位沙二下、沙三上、沙三中，屬多層中低滲復雜斷塊油藏。1979年投入注水開發，截止到2016年底，油田地質采出程度28.74%，綜合含水94.34%，采油速度0.2%。

關鍵詞：無機體系；生物質顆粒；穩定劑；中滲油藏

文中油田位于東濮凹陷中央隆起帶文留構造中部，包含14個開發單元，含油面積55.68km2，石油地質儲量10284.82×104t，標定采收率31.5%，含油層位沙二下、沙三上、沙三中，屬多層中低滲復雜斷塊油藏。1979年投入注水開發，截止到2016年底，油田地質采出程度28.74%，綜合含水94.34%，采油速度0.2%。

該油田已進入特高含水后期開發階段，長期注水開發導致儲層非均質性加劇，注入水沿高滲條帶竄流和層內繞流嚴重，平面、剖面矛盾突出，使中、低滲透層的剩余油難以有效動用。初期調剖可起到一定作用，隨著調剖輪次的增加，需處理半徑增大，堵劑用量增加、成本變高，增油量逐年降低，措施效益變差。文中油田儲層特征和剩余油研究表明，主力厚油層儲量基數大，剩余儲量占全油田剩余可采儲量的56.95%，仍是下步挖潛的主要方向。但由于長期注水開發導致厚油層層內非均質性加劇，低無效注水現象突出，形成了不同程度的高耗水條帶，且經過多輪次的調剖調剖，增油量下降，零散分布在層內低滲部位的剩余油依靠常規堵水、調剖措施已難以有效動用[1]。

一、低成本穩定化無機體系研究

（一）低成本穩定化無機體系研究

（1）穩定劑濃度的優化

聚丙烯酰胺水溶液具有較高的粘度，有較好的增稠、絮凝和流變調節作用，在石油開采中用作驅油劑和鉆井泥漿調節劑。針對膨潤土調剖易發生快速分層和沉降問題，通過在膨潤土體系中加入聚丙烯酰胺，有效提高體系懸浮能力和穩定性，降低施工風險。同時，膨潤土與穩定劑在高溫下可發生絮凝反應形成地層深部二次封堵[2]。通過室內研究實驗，固定無機鈉土濃度為6%，在不同濃度的穩定劑情況下，無機體系沉降體積發生變化，優化出了最佳穩定劑濃度。實驗結果見圖1。

隨著聚合物濃度的增加，無機鈉土溶液的分層現象越小，當聚合物濃度超過600mg/L時，快速沉降現象出現明顯好轉，優化穩定劑聚合物的濃度為600-1200mg/L，可有效保證其可泵性。

（2）無機體系濃度的優化

固定穩定劑濃度為800mg/L的聚合物，實驗優化最佳無機體系濃度。實驗結果見圖2。同時，實驗了30℃條件下無機體系粘度隨鈉土濃度含量的變化關系，結果見表1。

隨固體顆粒含量增加，懸浮能力提高；體系粘度在10～30mPa·s范圍可保證其可泵性，因此無機鈉土的質量濃度在4.0%～6.0%為宜。

（3）耐沖刷性能評價

填制不同滲透率填砂管巖心，飽和水，測定滲透率，注入0.3PV穩定化鈉土體系，75℃恒溫24h，后續水驅3PV以上，測定注入體積與封堵率的關系。實驗結果見圖3、圖4。

由圖3、圖4可以看出，后續水驅多個孔隙體積后，注入壓力仍然維持在較高水平，封堵率仍然維持在97%以上，說明該調剖體系具有良好的耐沖刷性能。

（二）生物質顆粒調剖體系研究

1.生物質顆粒的性能指標

生物質顆粒的成分為甘蔗渣，其中，蔗纖由強韌的細胞導管組成，形狀細長，蔗髓由柔軟的薄壁細胞組成，呈多孔海綿狀結構，密度較低，吸水性好。利用其尺寸不一、粒形多樣，可滿足不同物性儲層調剖封堵需要[3]。

通過篩分法，甘蔗渣中粒徑0.3-3.0mm的顆粒占比84.8%。

激光粒度粒形分析儀測定甘蔗渣粒度中值667μm，但粒徑達毫米級別的占總體積的33.69%。

2.生物質顆粒的體系優選和配方優化

（1）生物質顆粒調剖劑靜態性能評價

將生物質顆粒置于30×104mg/L模擬鹽水中，130℃條件下高溫老化30天后，測定漿體粒度分布，顆粒完整，粒徑略有增大。

（2）生物質顆粒調剖劑動態性能評價

制作滲透率6～7um2的填砂管，每次制作的填砂管滲透率盡量接近，測定不同濃度甘蔗渣生物顆粒調剖劑對填砂管的封堵能力。

實驗條件：85℃，礦化度18×104mg/L，2～5%生物質顆粒調剖劑，注入速度0.5mL/min。

選取其中2#、3#巖心進行生物質顆粒調剖劑封堵后耐沖刷實驗，結果見圖5。

由以上實驗結果可以看出，2%-5%生物顆粒調剖劑對6-7達西級別填砂管封堵率在97%以上，可實現高滲通道有效封堵；濃度3%以上的生物顆粒調剖劑多倍水驅沖刷后巖心殘余阻力系數大于70.7，可實現大孔道封堵的長期有效性[4]。

二、結論

（1）面對文中油田進入特高水期后多輪次調驅效果下降、控水穩油技術難度增大的嚴峻局面，為降低調剖調驅投入成本，提高措施有效益率，研發了無機穩定化鈉土和生物質顆粒等低成本系列體系，解決了文中油田特高水期層內非均質性加劇，低無效注水的難題。

（2）研究成果豐富了文留油田調剖調驅體系，拓寬了調剖調驅思路，有效降低了多倫次調剖井材料費用投入，為提升油藏水驅效率提供了技術支撐，具有較好的推廣應用前景。

參考文獻：

[1]胡書勇等. 油層大孔道調堵技術的發展及其展望.鉆采工藝[J];2006，29（6）：117-120

[2]范瀟. 低成本堵水調剖技術研究與應用.內江科技[J];2019，4：26-28

[3]黎載波，劉宏文等，木質素類油田化學品的研究與應用.精細石油化工進展，2014，5（7）：6-8

[4]劉一江等.化學調剖堵水技術[M].北京：北京石油工業出版社，1999

作者簡介：馬宇博（1985—），男，高級工程師，2007年7月畢業于西安石油大學石油工程專業，目前主要從事油氣田開發技術管理工作。