高溫化堵技術(shù)在稠油古潛山的應(yīng)用

杜延濤

摘 要：稠油古潛山高溫化學(xué)堵水技術(shù)是對(duì)于高含水、邊底水能量充足的生產(chǎn)井具有非常好的堵水效果，尤其對(duì)裂縫發(fā)育、底水大孔道、近井地帶虧空嚴(yán)重的高滲透層更為適宜。對(duì)由于注汽竄糟的高輪次蒸汽吞吐井也具有良好的改善吸汽剖面的作用，重點(diǎn)研究了該壓堵水體系的成膠液與礦化度、Ph值和溫度的關(guān)系，以及凝膠的自身特性等。

關(guān)鍵詞：遼河油田；高溫化堵技術(shù)用于稠油古潛山；樹(shù)脂栲膠粉

引言

“砂、蠟、水、稠”是困擾油田開(kāi)發(fā)幾大難題。遼河油田擁有儲(chǔ)量豐富的稠油油藏，隨著蒸汽吞吐輪次的增加，油井含水急劇上升，造成稠油區(qū)塊很多油井因高含水關(guān)停。在曙一區(qū)稠油古潛山油藏，屬于邊底水和裂縫發(fā)育的塊狀稠油潛山油藏，具有油稠、底水能量充足、橫縱向裂縫均發(fā)育、油井含水上升速度快的特點(diǎn)，加上單井平均蒸汽吞吐輪次已經(jīng)到6輪以上，油井含水逐年快速上升。如何控制含水繼續(xù)升高，提高油藏最終采收率成為目前潛山油藏面臨的最大難題。

1、高溫化堵技術(shù)

高溫化堵技術(shù)是針對(duì)曙一區(qū)稠油潛山油藏的發(fā)育特點(diǎn)以及生產(chǎn)現(xiàn)狀而開(kāi)發(fā)的油井堵水工藝技術(shù)。該技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性廣，施工工藝簡(jiǎn)單，在注汽情況下自然固化，不需要候凝，大大加快了施工進(jìn)度，對(duì)于高含水、邊底水能量充足的生產(chǎn)井具有非常好的堵水效果，尤其對(duì)裂縫發(fā)育、底水大孔道、近井地帶虧空嚴(yán)重的高滲透層更為適宜。對(duì)由于注汽竄糟的高輪次蒸汽吞吐井也具有良好的改善吸汽剖面的作用。

1.1技術(shù)原理

該復(fù)合高溫堵劑主劑由天然高分子材料添加固化劑、增稠劑組成。對(duì)于高滲透裂縫型油藏，固體顆粒在一定壓力下擠入油層，遇熱膨脹，卡封空隙喉道與裂縫，從而達(dá)到堵水目的；助劑為自生泡沫材料與表面活性劑復(fù)配，在注汽環(huán)境下，可以用蒸汽作為它的汽相來(lái)發(fā)泡，自生泡沫材料生成大量氣體，在地層孔吼形成大量泡沫，并且隨著注汽量的增加，發(fā)泡量增加。泡沫在地層孔隙中形成賈敏效應(yīng)，以此來(lái)封堵高滲透油層或汽竄層，強(qiáng)制蒸汽進(jìn)入中、低滲透率油層，提高中、低滲透率油層儲(chǔ)量動(dòng)用程度，達(dá)到封堵高滲透裂縫，提高原油采收率的目的；表面活性劑在高溫的環(huán)境下具有一定的洗油能力，在一定的程度上起到降粘洗油的作用。

1.2.1實(shí)驗(yàn)原料配備

粉狀落葉松栲膠。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

（1）膠凝反應(yīng)時(shí)間測(cè)試

將配制好的堵劑置于高壓鋼筒，將鋼筒放入恒溫箱中。在120、150、180℃進(jìn)行交聯(lián)實(shí)驗(yàn)。膠凝時(shí)間的確定：加熱一段時(shí)間后，使容器迅速冷卻，取出樣品，觀察其是否喪失流動(dòng)性。若已成膠，則在相同條件下縮短加熱時(shí)間，否則就延長(zhǎng)加熱時(shí)間，直至得到準(zhǔn)確的膠凝時(shí)間。

（2）凝膠強(qiáng)度的測(cè)定

凝膠強(qiáng)度采用突破真空度法來(lái)測(cè)定。

（3）成膠液的表觀粘度

用NDJ-7旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定成膠液的表觀粘度。

1.2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

（1）影響成膠的因素

①溫度對(duì)成膠的影響

由圖1可知，隨著反應(yīng)溫度的升高，反應(yīng)速度加快，凝膠時(shí)間縮短。

② PH值對(duì)成膠的影響

當(dāng)pH <4時(shí)，栲膠沉淀；當(dāng)pH >11時(shí)，栲膠水溶性變差，膠凝液不能成膠。因此適合的pH范圍為4～1。

③礦化度對(duì)交聯(lián)的影響

無(wú)機(jī)鹽（NaCl、MgCl2、CaCl2等）能顯著縮短栲膠的膠凝時(shí)間。栲膠溶液是一種低分子膠體溶液，電解質(zhì)的加入可壓縮膠體粒子表面的雙電層，促使其交聯(lián)或聚沉。試驗(yàn)得出，當(dāng)NaCl含量超過(guò)5×104mg/L后，成膠強(qiáng)度急劇下降；而在此之前，成膠強(qiáng)度基本不受礦化度的影響。在NaCl含量達(dá)到105mg/L時(shí)，真空度仍能達(dá)到0.066MPa，由此可知，堵劑適用于高礦化度地層。

（2）膠凝液的粘度

典型配方膠凝液在25℃時(shí)的粘度為1.5mPa.s，用NDJ-7型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)量粘度（使用皿號(hào)轉(zhuǎn)子組中因子為0.1的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速為750r/min，剪切速率為3500S-1）。由此可知，改性落葉松栲膠高溫堵劑易于輸送和注入，適合于低滲透油田的調(diào)剖堵水作業(yè)。

①凝膠的熱穩(wěn)定性

在密閉條件下，凝膠在120℃下放置48h，其質(zhì)量變化在5%以?xún)?nèi)。由此可知，凝膠未脫水或溶解。180℃下放置120h，凝膠形態(tài)完好，質(zhì)量變化在8%以?xún)?nèi)，可見(jiàn)其耐熱性能良好。

②凝膠抗酸、堿、鹽的能力

凝膠在5%HCl、5%NaOH和10%NaCl溶液中，加熱至250℃，6h后仍未溶解。這表明栲膠所生成的凝膠對(duì)酸、堿、鹽均有一定的抵抗能力，同時(shí)說(shuō)明堵劑成膠后無(wú)法用酸、堿、鹽解堵。

1.3施工工藝技術(shù)指標(biāo)

1.3.1注入排量和注入壓力

曙光采油廠熱采井蒸汽注入排量在8～18m3/h，注汽壓力最大可達(dá)16.5MPa，在施工中堵劑注入排量和注入壓力控制應(yīng)為注汽參數(shù)的80%，即注入排量約7～14m3/h，注入壓力不能超過(guò)12MPa。這樣選擇注入?yún)?shù)有利于充分利用地層非均質(zhì)特性，在地層內(nèi)大量堵劑優(yōu)先進(jìn)入高滲透層位，而相對(duì)低滲透帶不會(huì)受到污染和傷害。

1.3.2現(xiàn)場(chǎng)施工步驟

（1）通井至人工井底；

（2）下高溫化堵施工管柱；

（3）正擠高溫調(diào)剖劑（干劑）（用0.3%高分子攜帶液攜帶）；

（4）用清水頂替油管、套管（頂替量按油管及油套環(huán)行空間體積計(jì)算）；

（5）按設(shè)計(jì)要求注汽。

2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施情況

稠油古潛山高溫化學(xué)堵水技術(shù)從2003年開(kāi)始進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，2004年4月開(kāi)始進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)， 2004年該技術(shù)在曙光采油廠共完成高溫化學(xué)堵水措施12口，措施有效率100%，與措施前相比，平均單井含水下降了14.7%，部分油井措施后，單井由措施前含水的100%下降到含水50%左右，初期最高日產(chǎn)油達(dá)20t以上。截止2006年12月未已累計(jì)增油18469.1t，目前措施井總?cè)债a(chǎn)量仍穩(wěn)定在25t/d以上。

3結(jié)論和建議

（1）高溫堵劑為復(fù)合型堵劑，各種組分之間協(xié)同發(fā)揮作用，降水增油效果明顯。

（2）稠油古潛山高溫化學(xué)堵水技術(shù)能夠有效解決潛山油藏稠油井高含水問(wèn)題，工藝措施簡(jiǎn)單，措施成功率高，相對(duì)成本較低，降水增油效果明顯。

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