水平井堵水調(diào)剖技術(shù)的改進(jìn)與應(yīng)用

賈代鵬

摘 要：分析LJ水平井出水特點，根據(jù)水平井完井結(jié)構(gòu)，研究應(yīng)用選擇性籠統(tǒng)水平井堵水技術(shù)，開發(fā)一種以水平井液體橋塞和無機(jī)凝膠堵劑的復(fù)合暫堵技術(shù)，通過現(xiàn)場應(yīng)用，取得了顯著效果，改善了水平井生產(chǎn)狀況，完善了水平井堵水工藝。

關(guān)鍵詞：水平井;堵水;選擇性;液體橋塞; 凝膠堵劑

1.概述

·LJ油田水平井應(yīng)用情況

LJ油田2001年8月在J27塊投產(chǎn)第一口水平井，投產(chǎn)水平井產(chǎn)量為直井的2-4倍。該井的成功推進(jìn)了水平井快速發(fā)展，水平井成功開發(fā)了J16塊于樓，J612塊興隆臺等薄層稠油油藏。LJ油田近20年來已經(jīng)投產(chǎn)水平井70余口，目前生產(chǎn)45口，分布在19個次級斷塊。目前含水率大于90%的油井19口，占全部水平井的42%，水平井高含水嚴(yán)重阻礙了水平井的生產(chǎn)。

2.水平井堵水工藝技術(shù)研究

·水平井籠統(tǒng)堵水工藝技術(shù)研究

LJ水平井主要是邊底水沿高滲透層和裂縫竄流，導(dǎo)致水平井高含水。水體產(chǎn)水強(qiáng)度大，水平井由于自身結(jié)構(gòu)特點，不適合固體無機(jī)顆粒堵劑進(jìn)行堵水。受水平井出水段長、篩管完井方式影響，目前尚無成熟的水平井堵水技術(shù)。傳統(tǒng)的機(jī)械堵水和化學(xué)堵水劑由于功能單一等原因，不能較好的在水平井堵水方面發(fā)揮作用，于是要開展水平井堵水技術(shù)和堵水工藝研究。

2.1.1堵水管柱研究

研制水平井專用化學(xué)注入管柱，將不同堵劑定位注入到預(yù)定層段，實現(xiàn)目的性封堵。管柱結(jié)構(gòu)包括液壓擴(kuò)張封隔器、節(jié)流閥、扶正器、注入閥等。

2.1.2 堵水劑研究

研制水平井液體橋塞、弱凝膠、強(qiáng)凝膠、無機(jī)凝膠4種不同性能的堵水劑，滿足水平井堵水技術(shù)需要。

（1）液體橋塞

由聚合物增粘劑、成膠液、交聯(lián)劑、促凝劑、破膠劑及添加劑等組成，在30℃～90℃的條件下即可形成封堵性能較強(qiáng)的成膠體。破膠方式有2種：地層溫度下2～3天自然破膠;高溫破膠（>150℃）。技術(shù)性能指標(biāo)如下：

①成膠時間：0.5～30h，成膠溫度范圍：30～90℃;

②破膠時間：2～3天;

③破膠溫度：>150℃;

④突破壓力：> 6MPa/m;

⑤有效期：>15d。

（2）弱凝膠堵劑

主劑為高分子聚丙烯酰胺，樹脂為交聯(lián)劑，地下條件形成具有一定流動性的凝膠體，起到對地層初步調(diào)堵作用，具有較好的抗溫性和抗鹽性。技術(shù)性能指標(biāo)如下：

①成膠溫度：35～70℃;

②成膠時間：72～96h可調(diào);

③使用溫度：120℃;

④凝膠粘度：3000～15000mPa.s。

（3）強(qiáng)凝膠堵劑

為主體堵水堵劑，由低分子聚丙烯酰胺和樹脂構(gòu)成的交聯(lián)體系?？杉尤朐鰪?qiáng)劑來提高堵劑強(qiáng)度和耐溫性能。大劑量注入起到深部封堵的作用，具有良好的穩(wěn)定性。技術(shù)性能指標(biāo)如下：

①成膠溫度：45～70℃;

②成膠時間：48～72h可調(diào);

③耐溫：150℃;

④膠體粘度：≥1×104mPa.s;

（4）無機(jī)凝膠堵劑

由無機(jī)膠凝劑、激活劑、緩凝劑、分散劑等成份組成。在地層條件下，生成高強(qiáng)度的凝膠體，達(dá)到堵水的目的。采用超細(xì)無機(jī)材料，適用于熱采高溫環(huán)境堵水。技術(shù)性能指標(biāo)如下：

①成膠時間：8～240h可調(diào)

②成膠溫度范圍：40～80℃

③突破壓力：>8MPa/m

④耐溫：350℃

2.1.3 堵水方案設(shè)計

為保證堵劑進(jìn)入目的層，堵水管柱確定采用“分段堵水管柱”。堵劑選擇“弱凝膠+強(qiáng)凝膠+無機(jī)堵劑”。

·堵水管柱設(shè)計

機(jī)械堵水管柱由球座+節(jié)流閥+扶正器+封隔器+扶正器+油管組成。

·堵劑設(shè)計

其中主段塞采用復(fù)合段塞調(diào)剖劑，調(diào)剖主劑為復(fù)合調(diào)剖劑。

3.取得成果及創(chuàng)新點

3.1研究水平井完井結(jié)構(gòu)及出水特點，制定水平井治理方向。

通過分析水平井生產(chǎn)狀況，開發(fā)新型堵水調(diào)剖技術(shù)，解決水平井生產(chǎn)難題，提高水平井吞吐效果。

3.2研究新型堵水調(diào)剖工藝，實施復(fù)合分段調(diào)剖設(shè)計，滿足了水平井生產(chǎn)要求。

研究了復(fù)合調(diào)剖堵劑、液體橋塞，可滿足水平井不同生產(chǎn)狀況的要求。

3.3研究堵水施工管柱，提高措施效果。

針對以往施工過程中的籠統(tǒng)擠注工藝的弊端，研究設(shè)計分段擠注實施工藝，充分發(fā)揮藥劑應(yīng)用效果。

3.4水平井堵水新設(shè)計可廣泛用于直井。

新型水平井堵水調(diào)剖工藝、復(fù)合分段調(diào)剖設(shè)計，可用于直井上，更能發(fā)揮堵水調(diào)剖的效果。

4.現(xiàn)場試驗及效果分析

2019年該技術(shù)在LJ試驗4井次，措施成功率100%，增油3650t，含水率平均降低17.5%以上。該技術(shù)在水平井應(yīng)用效果顯著。

5.結(jié)論

（1）現(xiàn)場應(yīng)用表明新型堵水調(diào)剖技術(shù)適合LJ水平井生產(chǎn)需求。

（2）通過現(xiàn)場應(yīng)用，復(fù)合調(diào)剖堵劑、液體橋塞水平井堵水新工藝技術(shù)，應(yīng)用措施效果顯著。

（3）水平井堵水管柱設(shè)計，充分發(fā)揮藥劑的作用，有利于提高水平井堵水效果。

（4）LJ水平井堵水取得較好效果，值得進(jìn)一步推廣應(yīng)用在直井堵水調(diào)剖上。

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（中油遼河油田錦州采油廠? 遼寧? 盤錦? 121209）