絨囊選擇性化學(xué)堵水技術(shù)的研究與試驗(yàn)

吳慶莉

摘 要：常規(guī)的化學(xué)堵水方法均是對(duì)地層出水通道、出油通道無(wú)差別式封堵，對(duì)于出水層油水流動(dòng)分離明顯的油井堵水效果尚可，但大多數(shù)情況下，地層中油水流動(dòng)混合、難以區(qū)分。通過(guò)室內(nèi)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，研究出一種適合高含水油井的差別式絨囊選擇性堵水劑，有效降低地層出水的同時(shí)，提高或者穩(wěn)定地層出油，達(dá)到了提高采收率的目的。

關(guān)鍵詞：堵水；絨囊選擇性堵水劑；采收率

伴隨著油田地層開采程度地提高，邊水、注入水突進(jìn)和水淹現(xiàn)象嚴(yán)重，油層平面、層間和層內(nèi)矛盾突出，導(dǎo)致油井產(chǎn)能下降，嚴(yán)重影響油田的開發(fā)效果。堵水是油田進(jìn)入中、高含水期，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)的有效手段。為了改善油藏整體開發(fā)效果，研究出一種適合高含水油井的差別式堵水體系：絨囊選擇性堵水劑。

1 實(shí)驗(yàn)研究

1.1 絨囊選擇性堵水劑的評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)

絨囊選擇性堵水劑主要由成核劑、囊層劑、成膜劑以及絨毛劑等四種處理劑組成，是一種適合高含水油井的差別式堵水劑，采用室內(nèi)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方式驗(yàn)證絨囊選擇性堵水劑性能。①絨囊模糊式進(jìn)入通道封堵機(jī)理評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)：配制完成的絨囊工作液利用光學(xué)顯微鏡觀察巖心柱塞中囊泡結(jié)構(gòu)分布發(fā)現(xiàn)，絨囊堵水流體中囊泡結(jié)構(gòu)尺寸大小不一，地層孔隙尺寸同樣大小不同，絨囊擠入出水地層后，宏觀上以“模糊”方式進(jìn)入封堵通道；②絨囊自變形吸收動(dòng)能封堵機(jī)理評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)：大尺寸孔隙中，絨囊形成錐形結(jié)構(gòu)，囊泡間相互擠壓變形，分解地層流體壓力，同時(shí)囊泡外層類似于毛發(fā)的絨毛交聯(lián)纏繞，進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，小尺寸孔隙中，囊泡在流體作用下變形，將流體動(dòng)能轉(zhuǎn)換為形變勢(shì)能，消耗流體流動(dòng)能量；③絨囊調(diào)整地層潤(rùn)濕性封堵機(jī)理評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)：本次實(shí)驗(yàn)測(cè)量室溫20℃、45℃、70℃以及120℃三個(gè)溫度下標(biāo)定鹽水（20000mg/L）、絨囊堵水劑潤(rùn)濕角大小，以此評(píng)價(jià)絨囊堵水劑潤(rùn)濕性特征。實(shí)驗(yàn)中，隨著溫度升高，絨囊堵水劑潤(rùn)濕角逐漸升高。20℃條件下，絨囊堵水劑表現(xiàn)出良好的親水特征。45℃和70℃條件下，絨囊堵水劑潤(rùn)濕性介于親水和親油之間。當(dāng)溫度升高至120℃后，絨囊堵水劑潤(rùn)濕角達(dá)到115.94°，親油性明顯；④絨囊堵水流體水相增阻能力評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)：利用滲透率3000mD、300mD、30mD三個(gè)滲透率級(jí)別砂巖巖心柱塞，測(cè)定不同溫度下絨囊堵劑封堵前后柱塞中地層水驅(qū)動(dòng)壓力、流速及滲透率隨時(shí)間變化規(guī)律，評(píng)價(jià)絨囊工作堵水劑對(duì)水相封堵能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，絨囊堵水體系能夠有效提高地層中水相流動(dòng)阻力，“控水”效果明顯。地層水相滲透率越高，絨囊堵水效果越明顯。

1.2 絨囊堵水流體關(guān)鍵性能參數(shù)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)

封堵深度、溫度、地層水的酸堿度、地層水的礦化度是影響堵水調(diào)剖效果的重要因素，因此本實(shí)驗(yàn)研究這些因素對(duì)絨囊封堵能力的影響。①封堵深度對(duì)絨囊封堵能力的影響：利用60-80目砂礫充填直徑38mm填砂管，開展絨囊堵水流體封堵深度評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，封堵深度對(duì)水相的影響、對(duì)油相的影響可知：絨囊封堵地層深度越大，穩(wěn)油控水效果越好；②溫度對(duì)絨囊封堵能力的影響：評(píng)價(jià)高溫120℃對(duì)絨囊對(duì)水相及油相封堵能力的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果絨囊堵水流體注入前后水相驅(qū)壓增加71.43%、67.32%，滲透率分別下降50.91%、50.48%，油相驅(qū)壓上升9.66%、15.02%，滲透率下降7.22%、8.63%，絨囊堵水流體穩(wěn)油控水性能受溫度因素影響較小。

2 技術(shù)特點(diǎn)

通過(guò)開展絨囊堵水劑配方優(yōu)選，潤(rùn)濕性表面張力的評(píng)價(jià)，堵劑封堵水相、油相評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)以及各種因素對(duì)絨囊封堵能力的影響，綜合形成絨囊堵劑穩(wěn)油控水封堵特征：絨囊堵水劑具有油水兩親特性，易吸附在孔隙中巖石表面，提高油相流動(dòng)能力，實(shí)現(xiàn)“穩(wěn)油控水”；通過(guò)提高地層對(duì)水相流動(dòng)阻力，實(shí)現(xiàn)堵水效果；通過(guò)適度降低地層對(duì)油相流動(dòng)阻力，提高油相流動(dòng)能力，有效提高油井產(chǎn)能；通過(guò)對(duì)地層中水相、油相流動(dòng)阻力的差異性調(diào)整，在維持油井正常產(chǎn)液量的基礎(chǔ)上，提高含油率，實(shí)現(xiàn)“穩(wěn)油控水”施工效果；絨囊耐酸堿性、高溫、高礦化度的優(yōu)良封堵性能，因此絨囊堵水性能較穩(wěn)定。

3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)成功的基礎(chǔ)上，2016年先后優(yōu)選2口井進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)證明該技術(shù)對(duì)。平均單井增油350.3t，累計(jì)增產(chǎn)原油700.5t，平均單井含水下降7個(gè)百分點(diǎn)。①首選試驗(yàn)井為龍14-8井，因該井無(wú)對(duì)應(yīng)水井，位于區(qū)塊邊部，區(qū)塊屬于斷層遮擋的層狀邊水油藏，綜合分析該井含水上升原因是邊水影響。該井措施后復(fù)產(chǎn)，平均日產(chǎn)油由措施前的2.7t上升至4.5t，含水由87%下降到79.8%，最高當(dāng)日產(chǎn)油量達(dá)到7.2t，截至到目前已平穩(wěn)生產(chǎn)207d，見到了明顯的增油降水效果；②在堵邊水成功的基礎(chǔ)上，現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)選了龍18-320井做為第二口試驗(yàn)井，此井是因注水影響造成高含水關(guān)井，該井嘗試絨囊選擇性堵水，接井排液63.5小時(shí)，就見到效果，日產(chǎn)液45.4t，日產(chǎn)油5.0t，含水89%，目前該井生產(chǎn)狀態(tài)良好，平均日增油3.0t。

4 結(jié)論

研究出一種適合茨榆坨采油廠高含水油井的差別式堵水體系-絨囊選擇性堵水劑，成功將用于鉆井暫堵技術(shù)的化學(xué)藥劑，通過(guò)合理優(yōu)化配方、室內(nèi)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，轉(zhuǎn)型應(yīng)用于堵水領(lǐng)域；成功改變了傳統(tǒng)的無(wú)差別化學(xué)堵水模式，真正意義上實(shí)現(xiàn)了“穩(wěn)油控水”，為油田治理受邊水影響油藏降產(chǎn)難題開辟了新路；該技術(shù)的試驗(yàn)成功，對(duì)隔層小、套變井、找水難度大的、機(jī)械防砂等無(wú)法實(shí)施機(jī)械堵水的高含水油井具有獨(dú)到的優(yōu)越性，標(biāo)志著遼河油田在堵水技術(shù)上有了新的突破。