可逆凝膠暫堵工藝技術(shù)研究與應(yīng)用

馮松林 陳世棟 馬景洋 陳立 韓立

摘 要：高壓注水井在修井作業(yè)中壓力泄不掉，容易造成地層能量損失，研究出可逆凝膠暫堵技術(shù)工藝，能有效阻止地層流體侵入井筒且堵劑自行降解，不影響后續(xù)正常注水。成功試驗(yàn)兩口井，解決了帶壓作業(yè)修井周期長(zhǎng)、進(jìn)度慢、成本高的問題。

關(guān)鍵詞：可逆凝膠;暫堵;泄壓;帶壓作業(yè);現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

1 注水井帶壓作業(yè)現(xiàn)狀及問題

注水井帶壓檢串作業(yè)已成為目前各油田推廣的主要技術(shù)，帶壓檢串受技術(shù)特點(diǎn)和設(shè)備條件限制，起下油管過程均需使用防噴器組合，導(dǎo)致注水井帶壓檢串存在作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、作業(yè)費(fèi)用高等缺點(diǎn)，并且?guī)鹤鳂I(yè)設(shè)備龐大，搬運(yùn)復(fù)雜，以上原因，導(dǎo)致帶壓作業(yè)進(jìn)度滯后，影響生產(chǎn)。

2 可逆凝膠暫堵工藝技術(shù)

為解決現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)問題，研究出一種可逆凝膠暫堵劑，該堵劑能對(duì)溫度、pH值、壓力、化學(xué)介質(zhì)等外部條件產(chǎn)生敏感響應(yīng)，具有吸收性和緩釋性的特性，在外界環(huán)境刺激下發(fā)生可逆的有序--無序構(gòu)造變化相變，達(dá)到成膠--破膠一體化?？赡婺z在地面條件下呈液態(tài)，粘度低，流動(dòng)性好;當(dāng)堵劑進(jìn)入封堵位置，凝膠線團(tuán)結(jié)構(gòu)變化，在裂縫形成膠體堵塞，依靠膠體強(qiáng)度平衡地層壓力，達(dá)到阻止地層流體外泄，滿足敞井修井作業(yè)要求，作業(yè)完成后，膠體自行降解。

3 可逆凝膠適應(yīng)性評(píng)價(jià)

3.1 溫度對(duì)膠體成膠的影響

控制成膠時(shí)間是可逆凝膠暫堵技術(shù)的關(guān)鍵之一，合理控制成膠時(shí)間有利于堵劑順利進(jìn)入封堵層，增加封堵成功率，數(shù)據(jù)見表1。表1數(shù)據(jù)可以看出，地層溫度60℃時(shí)，可逆凝膠成膠時(shí)間為3h，能夠滿足油藏條件使用。

3.2 膠體降解時(shí)間

膠體降解速度應(yīng)能滿足修井作業(yè)的時(shí)間要求，修井作業(yè)完成后膠體完全降解，不傷害儲(chǔ)層，不影響生產(chǎn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。

表2數(shù)據(jù)可以看出，隨著可逆凝膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，膠體成膠時(shí)間和膠體強(qiáng)度提高，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%時(shí)，膠體強(qiáng)度達(dá)到最高，穩(wěn)定時(shí)間7天，之后膠體逐漸降解，完全降解時(shí)間約14天。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施兩口井，均能完成敞井修井檢串工序。

4.1 可逆凝膠暫堵技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高壓注水井“堵得住、解得開”

擠堵施工中兩口井爬坡壓力均2.0MPa，說明堵劑在射孔段成膠，封堵效果明顯;兩口井檢竄作業(yè)完成后均能達(dá)到配注要求，施工后井口壓力平穩(wěn)，堵劑自行破膠。井例1：9月4日實(shí)施暫堵施工施工，排量12m3/h，施工壓力15.0MPa升至17.8MPa;9月6日18：00起原井管柱，井口無溢流，順利施工，9月7日完井。井例2：11月4日施工，排量18m3/h，施工壓力14.0MPa升至16.0MPa;11月5日18：00開始起原井管柱，井口無溢流，11月7日順利完井。

4.2 前置凝膠封堵性能是成功關(guān)鍵

前置低分子凝膠既要抗地層流體對(duì)可逆凝膠的破壞，又要達(dá)到堵而不死的效果，增加了安全性、可控性，同時(shí)也滿足了更高壓力的需求。

4.3 可逆凝膠暫堵技術(shù)能實(shí)現(xiàn)檢串全部工序

可逆凝膠暫堵后，由堵后“檢串”完井，到堵后“通井--洗井--檢串”全部工序，達(dá)到敞井作業(yè)要求，暫堵后注水井變化如下。

4.3.1 措施后注水井溢流變小

井例1，9月5日9：10開始泄壓，泄壓前油壓6.5MPa，泄壓初期液量較大，溢流量約4m3/h，隨后溢流逐漸減小，2.5h后溢流量約0.5m3/h，泄壓數(shù)據(jù)見表3。

4.3.2 暫堵前后措施井注水壓力變化不大，注水正常

目前，措施井1已經(jīng)開注70d，壓力與措施前相比下降2.2MPa，注水正常;措施井2，開注90d，油壓上升1.6MPa，注水正常。兩口井措施前后注水壓力變化不大，說明可逆凝膠暫堵后，破膠徹底，對(duì)儲(chǔ)層無影響。

5 結(jié)論及建議

①可逆凝膠是一種成膠時(shí)間、成膠強(qiáng)度、破膠時(shí)間可控的凝膠體，具有吸收性和緩釋性的特性;②通過2口井現(xiàn)場(chǎng)成功應(yīng)用，說明可逆凝膠對(duì)部分高壓注水井暫堵，將復(fù)雜的帶壓檢串作業(yè)，變?yōu)樾⌒蕹ň畽z串作業(yè)，提高了檢串效率和作業(yè)成本;同時(shí)檢串后可逆凝膠自行破膠，對(duì)注水生產(chǎn)無影響;③可逆凝膠暫堵檢串技術(shù)單井技術(shù)服務(wù)費(fèi)低，施工靈活，通過兩口井的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，證明可逆凝膠暫堵檢串技術(shù)具有較好的可行性和應(yīng)用前景;④針對(duì)部分區(qū)塊注水井泄壓難度大，帶壓隊(duì)伍不足，該技術(shù)可作為一種提高檢串效率的補(bǔ)充技術(shù)。

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