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油井選擇性堵水和酸化體化技術(shù)研究工學(xué)論文
摘要：針對(duì)一些非均質(zhì)多層油藏中存在的問題，提出了一種暫堵實(shí)現(xiàn)選擇性堵水和酸化一體化技術(shù)，這種技術(shù)可以使堵水過程中不傷害非目的層，酸化過程中酸液少進(jìn)入高滲層，使堵劑和酸液分別在高滲層和低滲層發(fā)揮有效作用，最終達(dá)到封堵高滲層并有效啟動(dòng)低滲層的目的。
關(guān)鍵詞：非均質(zhì)；暫堵；選擇性堵水；酸化一體化
1 油井選擇性堵水和酸化一體化技術(shù)
1.1 油溶性選擇性堵水劑組成
油溶性選擇性堵水劑是由重質(zhì)不飽和烴樹脂，油溶性聚合物，表面活性劑等主要原料共熔后制成微粒。
1.2 油溶性選擇性堵水技術(shù)主要特點(diǎn)
油溶性堵水劑，其粒徑在0.5-1mm之間，具有油溶性好，堵水率高，封堵強(qiáng)度大，解堵率高，且該堵劑可用水作為攜帶液進(jìn)入地層。堵水劑含有架橋粒子、充填粒子及變形粒子，具有不同粒度級(jí)配的水基懸浮液，可在地層孔喉處吸附架橋，充填形成一條滲透率相對(duì)較低且有一定強(qiáng)度的暫堵帶，阻止水的流動(dòng)，開井生產(chǎn)時(shí)可被原油逐漸溶解，分散，從而達(dá)到堵水增油目的。
為了增加堵水強(qiáng)度，增加堵水有效期，最后用無機(jī)封口劑，主要成分是暫堵劑（無機(jī)物如油井水泥、暫堵劑混合物）。
1.3 主要技術(shù)指標(biāo)
�。�1）油溶率≥90%；
�。�2）暫堵率≥95%；
�。�3）解堵率≥90%;
1.4 選井條件
（1）初期產(chǎn)能高，目前供液能力強(qiáng)，共計(jì)產(chǎn)油量低，動(dòng)用程度地低；
�。�2）底層溫度20-50℃；
（3）水驅(qū)控制高，波及體積達(dá)到區(qū)域內(nèi)包含水井；
�。�4）綜合含水高（不小于80%）以注入水型為主，注采關(guān)系清楚；
�。�5）油井固井質(zhì)量好，無層間竄槽，見水特征為低水錐進(jìn)，由高深透層造成。
1.5 耐酸高強(qiáng)度解堵劑的研制及性能評(píng)價(jià)
1.5.1 堵劑強(qiáng)度評(píng)價(jià)
用滲透不同的3個(gè)巖心考察堵劑的封堵能力。根據(jù)表1數(shù)據(jù)，堵劑對(duì)地層的封堵能力很強(qiáng)，堵劑的封堵率與突破壓力隨巖心初始滲透率的降低而增大。繼續(xù)注水，當(dāng)注入累計(jì)體積為100PV時(shí)測(cè)得殘余阻力系數(shù)的下降率很小，說明堵劑在地層中具有較強(qiáng)的耐沖刷性。
采用配方：5.5%MA+0.1% 添加劑A+0.075%引發(fā)劑+0.6%添加劑B+0.2% 配位劑。
1.5.2 堵劑耐酸性評(píng)價(jià)
本實(shí)驗(yàn)分別采用濃度為5%、10%、15%的鹽酸溶液對(duì)堵劑的耐酸性能進(jìn)行測(cè)定，將成膠后的堵劑按體積比為1：1加入酸液，不攪拌，浸泡不同時(shí)間測(cè)其體積的變化，采用的堵劑配方分別為1#、2#。
耐酸性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明（表2），配位劑對(duì)堵劑的抗酸性能影響很大，不加配位劑的1#堵劑在較高的酸濃度下體積很快收縮一半以上，并且強(qiáng)度明顯下降。而加入配位劑的2#堵劑則表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抗酸性，隨著堵劑試樣在酸液中浸泡時(shí)間的增加，試樣的體積發(fā)生較小的收縮，并發(fā)生硬化反映，但強(qiáng)度仍很大，可以滿足孔隙介質(zhì)對(duì)堵劑封堵性能的需要。
配方1#：5.5%MA+0.1% 添加劑A+0.075%引發(fā)劑+0.6%添加劑B；
配方2#：5.5%MA+0.1% 添加劑A+0.075%引發(fā)劑+0.6%添加劑B+0.2%配位劑。
1.6 配套酸液體系的研制及性能評(píng)價(jià)
根據(jù)不同的地層狀況，不同碳酸鹽及泥質(zhì)含量，綜合考慮各種添加劑的配伍性及協(xié)同效應(yīng)，設(shè)計(jì)了3種配方。（1）SY-1：鹽酸+氟硼酸+添加劑。（2）SY-2：土酸+復(fù)合添加劑。（3）SY-3：土酸+氟硼酸+添加劑。對(duì)于3種配方進(jìn)行了全面性能評(píng)價(jià)，完成了酸液在60℃條件下的緩蝕性能試驗(yàn)、酸液的表面張力測(cè)定、破乳性能試驗(yàn)以及地層流體的配伍性等一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。 2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
4064井于1999年10月投產(chǎn)，投產(chǎn)初期產(chǎn)量6.5m3/d，含水10%，目地層為長61-2厚度為709-712m，其中分二個(gè)層段。其中709-711m層滲透率為5.8X10-3/m2；711-712m層滲透率為9.6X10-3/m2。整個(gè)射開層平均孔隙質(zhì)22.5%。措施前油井綜合含水已接近100%,分析認(rèn)為產(chǎn)出水主要來自下層，另一層由于滲透率低，并且存在一個(gè)污染，所以殘余油較高，針對(duì)上面情況對(duì)該井采用暫堵水和酸化一體技術(shù)。
施工過程中共注入暫堵液5m3，堵液25v，酸液5 m3。措施后平均產(chǎn)量為6.5 m3/d，含水40%。這說明堵液不但有效地堵住了高滲層，使含水率急劇下降，而且酸化使低滲層的污染率得到了明顯改善，同樣4056井也取得了明顯效果。
3 注水井調(diào)整劑剖面技術(shù)
注水井調(diào)剖就是利用化學(xué)方法對(duì)注水井吸水剖面進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到增加水驅(qū)動(dòng)用儲(chǔ)量，發(fā)揮中、低滲透層的作用，提高水驅(qū)波及系數(shù)的目的。對(duì)于延長油田非均質(zhì)嚴(yán)重，注水井的長期沖刷使地層表成了次生大孔道（高滲透條帶），由于注入水要沿水道流地層，造成含水上升快，注入水利用率低，使注采剖面不均。鑒于以上情況，采用高分子聚合物交聯(lián)體系和細(xì)顆粒鈉土水玻璃體系交叉注入，無機(jī)物作為封口劑，綜合調(diào)剖體系進(jìn)行調(diào)剖。
3.1 延深調(diào)剖技術(shù)主要特點(diǎn)
這類調(diào)剖劑主要用于注水井壓力高，油層致密，但非均質(zhì)又十分嚴(yán)重的油藏。水玻璃的硅酸根同石灰電離鈣離子在地層條件下形成難溶的硅酸鈣和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的堿性硅酸凝膠。鈉主要是填料作用，表面活性劑起分散穩(wěn)定作用，從而使其受到封堵，促使注水流向中、低滲透層，使原吸水指數(shù)降低或注入水未波及到的中、低滲透層受到水驅(qū)作用，使層間矛盾得到了緩解，提高了波及體積系數(shù)。
活性體，其粒徑為0.1-0.5m之間，當(dāng)注入地層后，能較好改變巖石表潤滑性，具有較強(qiáng)的洗油能力，由于顆粒直徑小，能與水膨體配合形成大小均勻的調(diào)堵體系，一方面提高層內(nèi)注入水波及率，更進(jìn)一步調(diào)整層內(nèi)矛盾，另一方面其本身又具有較強(qiáng)的驅(qū)洗油能力，同時(shí)又在后續(xù)注入水作用下，迫使原油從巖層表面被“剝離”下來而進(jìn)入油井，從而提高油井產(chǎn)量。
無機(jī)封口劑，主要成分是暫堵劑（無機(jī)物如油井水泥、暫堵劑混合物），主要作用是增加調(diào)剖強(qiáng)度，防止前面剖劑反吐，增加調(diào)剖有效期。
總之，通過高分子聚合物交聯(lián)體和細(xì)顆粒鈉土玻璃體系交替注入地層，能達(dá)到層間及層內(nèi)矛盾的同步調(diào)整，又能取得較好的驅(qū)洗油效果。
3.2 選井條件
�。�1）砂巖及巖酸巖油藏的注水井；
�。�2）地層溫度20-100℃；
�。�3）油層非均質(zhì)嚴(yán)重，如裂縫性油藏，通過壓裂措施求產(chǎn)的油井轉(zhuǎn)注水井等；
�。�4）注入水礦化度小于15萬ppm；
�。�5）注入水PH值：5-8.5。
4 結(jié)語
針對(duì)一些多層非均質(zhì)油藏開發(fā)過程存在的高滲層高產(chǎn)水、低滲層未被有效動(dòng)用等問題，對(duì)暫堵實(shí)現(xiàn)選擇性堵水和酸化一體化技術(shù)利用理論和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了較為深入的研究及現(xiàn)場(chǎng)初步應(yīng)用，研究結(jié)果和應(yīng)用效果表明：
（1）理論和實(shí)驗(yàn)均證明對(duì)于多層非均質(zhì)油藏進(jìn)行堵水時(shí)，如果不對(duì)低滲層進(jìn)行保護(hù)，則對(duì)其造成大傷害就不可避免而且是不容忽視的。
�。�2）利用一定粒徑顆粒在高滲層和低滲層內(nèi)的不同滲透率降低機(jī)理，可以使低滲層表面快速形成堵塞，從而可以避免或減小堵劑注入過程中對(duì)其造成的傷害，并且暫堵帶在后面的酸化過程中大部分去除。
�。�3）動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)表明采用相配套的暫堵劑、堵劑以及酸液體系，進(jìn)行暫堵水和酸化復(fù)合實(shí)驗(yàn)可以實(shí)現(xiàn)選擇性堵水和選擇性酸化，根據(jù)井的情況，可以增加堵劑或酸液量，可以更明顯改善多層油藏的層間非均質(zhì)。
（4）現(xiàn)場(chǎng)初步應(yīng)用結(jié)果表明，這種技術(shù)明顯改善了油井的產(chǎn)業(yè)剖面，低滲層得到有效啟動(dòng)而高滲層的產(chǎn)水得到有效控制，真正起到了降水增油的效果。
�。�5）通過在川口采油廠和甘谷驛采油廠井調(diào)剖施工，選用高分子聚合物交聯(lián)體系和細(xì)顆粒鈉土、水玻璃體系，調(diào)剖工藝見到了較好的效果，特別是壓力提升取得了好的效果，此外能很好的調(diào)堵壓裂裂縫，改變吸水剖面，消除了指進(jìn)現(xiàn)象。
參考文獻(xiàn)
�。�1］@張英芝等.特低滲透油藏開發(fā)技術(shù)研究［M］.石油工業(yè)出版社,2004.
［2］@阿卜杜勒薩塔爾.油田注水開發(fā)綜合管理［M］.石油工業(yè)出版社, 1990.
�。�3］@吳奇.注水技術(shù)研討會(huì)論文集［M］.中國石化出版社,2005.
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