底水封堵技術(shù)在羊二莊油田高含水期油藏開發(fā)中的應(yīng)用

張宏軍

摘 要：羊二莊油田一斷塊是典型的邊底水十分活躍的塊狀砂巖構(gòu)造油氣藏，目前已經(jīng)進(jìn)入高含水采出階段，應(yīng)利用現(xiàn)有井網(wǎng)條件，采取堵水技術(shù)，控制由于底水錐進(jìn)引起的油井含水上升速度，減緩產(chǎn)量遞減，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)。通過總結(jié)前期封堵工作經(jīng)驗(yàn)，開展了油藏地質(zhì)特征的再認(rèn)識工作，研究應(yīng)用了以W964無機(jī)固相化學(xué)封堵及復(fù)合堵水為主的技術(shù)，經(jīng)過礦場實(shí)踐 ，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求，取得較好的增產(chǎn)效果。

關(guān)鍵詞：底水封堵技術(shù)；羊二莊油田；高含水期；油藏開發(fā)；應(yīng)用研究

1 油藏概況

羊二莊油田一斷塊明三5是該油田的主力開發(fā)單元，屬半邊背斜的穹隆構(gòu)造。油藏含油面積3.39km2，開發(fā)儲量759×104t ，可采儲量410×104t ，原始油水界面1645m，油水體積比1：1000。該油藏油層平均有效厚度12.7m，地層原始水平滲透率5053×10-3μm2 ，孔隙度32% ，含油飽和度65% ，原油物性為低凝（凝固點(diǎn)- 14℃）、高粘（地下原油粘度22mPa·s）。該油藏于1974年投入開發(fā)，到1996年底就已進(jìn)入高含水的高采出階段，綜合含水95%以上 ，可采儲量采出程度已達(dá)89.4%，開發(fā)過程中暴露出的主要矛盾是油井含水上升快，產(chǎn)量遞減幅度大。

2 油藏開發(fā)中堵水情況

據(jù)統(tǒng)計，該斷塊自投產(chǎn)以來，截至1996年7月，先后用水泥砂漿、化學(xué)堵劑、懸浮水泥漿等辦法，實(shí)施堵水共19井次，有效10井次，有效率52. 6% ，平均有效期504d，累計增油4.85×104 t。可分為三個階段：

①第一階段。從1976年至1981年，選用水泥砂漿堵水，共計實(shí)施6井次，有效率100% ，平均單井日增油17.5t ，平均有效期800d，累計增油4.5×104 t。②第二階段。從1988年到1992年，先后采用了水玻璃、PG- 510、TDP- 02等化學(xué)堵劑堵水，實(shí)施6 井次，有效1井次， 有效率僅為16% ， 有效期182d，累計增油286t。③第三階段。從1993年到1996年，采用了懸浮水泥漿堵水，實(shí)施7井次，有效3井次，有效率為42.8% ，平均有效期256d，累計增油2650t。

從該油藏堵水歷程可看出，開發(fā)中后期對于堵劑的性能、劑量等方面提出更高的要求，而現(xiàn)行的堵水工藝由于堵劑用量小，性能不夠強(qiáng)等因素造成堵水成功率低、高效穩(wěn)產(chǎn)期短、增產(chǎn)量低、效果不理想。因而，選擇性能強(qiáng)的堵劑，是封堵該油藏底水上錐的主要方法。

3 底水油藏開發(fā)封堵技術(shù)

3.1 W964無機(jī)固相化學(xué)封堵技術(shù)

結(jié)合油藏地質(zhì)特征及前期堵水的工作經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)了以W964堵劑為主的無機(jī)固相化學(xué)堵水技術(shù)，封堵明三5底水上錐，經(jīng)過1年的礦場試驗(yàn)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

3.1.1 主要機(jī)理

堵劑選擇無機(jī)固相顆粒與脫水劑、緩凝劑、懸浮劑及少許交聯(lián)劑，通過正交優(yōu)選與儲層配伍，利用地面攪拌設(shè)備混合，經(jīng)注入泵注入地層，在油層溫度、壓力條件下，經(jīng)過脫水反應(yīng)形成“橋接堵塞” ，從而堵住水流通道，其中無機(jī)固相顆粒多為酸性無機(jī)鹽，脫水劑多為中性鹽或堿性化合物。

3.1.2 工藝流程

①光油管探井并沖洗至油層頂界10m左右。②管匯試壓25MPa。③測試目的層吸收量。④配制堵劑。其順序?yàn)榍逅?脫水劑-懸浮劑-無機(jī)顆粒-緩凝劑-交聯(lián)劑，并攪拌均勻。⑤由注入泵注入地層，排量控制在10～15m3 /h，爬坡壓力控制在5MPa范圍內(nèi)（以控制在地層破裂壓力以內(nèi)為宜，否則不能再擠入堵劑，應(yīng)立即加深油管反洗井，洗出井筒內(nèi)剩余堵劑）。⑥堵劑擠完后頂替清水至擠堵劑深度，然后加深油管徹底反洗井， 上提管柱至油層頂界以上， 關(guān)井。⑦候凝3d。⑧再測目的層吸收量，并判斷分析堵水是否有效。⑨若堵水有效，則提出堵水管柱，并對目的層上部進(jìn)行重復(fù)補(bǔ)孔（一般為1.5～2m）。

3.2 重復(fù)堵水技術(shù)

隨著油田開發(fā)生產(chǎn)的不斷進(jìn)行， W964無機(jī)固相化學(xué)封堵失效后，含水還會逐漸上升，再次造成產(chǎn)量遞減。為實(shí)現(xiàn)控水穩(wěn)油，繼續(xù)減緩產(chǎn)量遞減，充分發(fā)揮第一次封堵形成的“隔板”作用，在W964無機(jī)固相化學(xué)封堵失效后，采用調(diào)堵PI決策技術(shù)，優(yōu)選出以聚合物樹脂凝膠體系為主體的堵劑，對該區(qū)塊進(jìn)行重復(fù)堵水。

3.2.1 工藝技術(shù)特點(diǎn)

①聚合物樹脂凝膠體系易溶于水， 地面粘度低，容易進(jìn)入地層深部，可大劑量施工，并在較大范圍內(nèi)形成封閉，成膠后具有較好的徑向及縱向封堵性。在生產(chǎn)井水錐部位形成高強(qiáng)度隔板，有效阻擋地層水進(jìn)入油井。②封口使用密度為1.6～1.8kg/m3 的超細(xì)水泥封堵，強(qiáng)度高，可保證油井大壓差生產(chǎn)。③前置液及頂替液具有清洗及保護(hù)地層的功能，同時頂替液可有效充填在射孔孔眼位置，防止了射孔段堵塞，施工后不需重復(fù)補(bǔ)孔，即可直接下泵生產(chǎn)。④采用TP-1智能調(diào)堵裝置，連續(xù)控制注入排量與壓力。⑤采用調(diào)堵自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，全過程跟蹤監(jiān)測注入壓力、排量及表皮因子隨時間的動態(tài)變化。⑥采用強(qiáng)度段塞注入，操作方便，性能穩(wěn)定。

4 結(jié)論

對于底水油藏的治理，欲提高開發(fā)效果，工程地質(zhì)必須緊密結(jié)合，充分利用各種技術(shù)手段，精細(xì)構(gòu)造研究，摸清儲層特征，搞清剩余油分布，使工程施工選井減少盲目性與風(fēng)險性。堵后生產(chǎn)盡量采取小壓差生產(chǎn)，既可延長堵水有效期，增加經(jīng)濟(jì)效益，又可減緩底水上錐速度。

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