CN103437737A

CN103437737A - 一种用油相微颗粒堵剂对石油井进行堵水的方法

Info

Publication number: CN103437737A
Application number: CN2013103921422A
Authority: CN
Inventors: 李新勇; 刘培亮; 乔泉熙; 杨宗杰; 陈友梦
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2013-09-02
Filing date: 2013-09-02
Publication date: 2013-12-11

Abstract

本发明提供了一种用油相微颗粒对石油井进行堵水的方法，该方法包括以下步骤：（1）筛选出不同渗透率下使用的油相微颗粒的粒径范围并进一步根据架桥原理选择所需的油相微颗粒堵剂的半径大小；（2）将中质油与超细碳酸钙混合配置步骤（1）中所需径粒的油相微颗粒堵剂；（3）将配置好的油相微颗粒堵剂注入石油井的抽油井口处；（4）油相微颗粒堵剂封堵到高渗透出水段；（5）当底水再次突进时，再次将不同径粒的油相微颗粒注入，以实现多次控制底水突进，均匀抬升油水界面，提高底水波及体积。其能够对高含水井进行堵水治理，降低非均质性，使油水界面均匀抬升到水平段，而提高采收率。

Description

一种用油相微颗粒堵剂对石油井进行堵水的方法

技术领域

本发明涉及一种对石油井进行堵水的方法，尤其涉及一种用油相微颗粒堵剂对石油井进行堵水的方法。

背景技术

油田底水砂岩油藏主要以水平井开发为主，由于底水能量充足，油藏非均质性严重，水平井在开发中表现为底水沿高渗段点状锥进水淹，导致大量剩余油无法采出。随着油田开发的深入，水平井含水率不断上升，高含水低效水平井不断增多，改善水平井的开发效果成为当前开发的难题。

现有的油田水平井主要采取筛管和套管射孔两种完井方式，前期水平井堵水主要采取机械卡封，水泥挤注复射和化学堵剂深部封堵。机械卡封适用于套管完井，并且只能针对井筒，无法精细地对多段高渗段实施封堵；水泥挤注复射工艺难度大，费用高，只封堵储层表皮后期易水窜；水溶性化学堵剂深部封堵工艺可以深部封堵，但在高温高盐条件下的堵剂选择难度大，对储集空间不具有选择性，高渗低渗一起堵，储层伤害大且前后配套措施多费用高。目前砂岩主力区块水平井开井133口，日产油水平1004吨，平均含水78.0%，其中高含水（fw≥90%）水平井开井50口，占总开井数的37.6%，而日产油占9.7%，仅98吨（平均单井日产油2吨），高含水形势严峻。

通过地质研究发现，孔喉半径分布比较分散，这是造成渗透率非均质性的主要原因，不同的孔喉对应不同的渗透率，储层高渗段具有较大的孔喉半径，是主要出水段。因此，亟需一种新工艺技术改善现状，能进行有效控制含水快速上升，实现水平井稳定生产，从而提高采收率。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了一种油相微颗粒堵剂对石油井进行堵水的方法，其能够对高含水井进行堵水治理，降低非均质性，使油水界面均匀抬升到水平段，而提高采收率。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用油相微颗粒对石油井进行堵水的方法，该方法包括以下步骤：（1）根据孔道半径和绝对渗透率经验公式，筛选出不同渗透率下使用的油相微颗粒的粒径范围并进一步根据架桥原理选择所需的油相微颗粒堵剂的半径大小；（2）将密度大于等于0.87g/cm³小于0.92g/cm³的中质油与超细碳酸钙混合配置步骤（1）中所需径粒的油相微颗粒堵剂；（3）将配置好的油相微颗粒堵剂注入石油井的抽油井口处；（4）油相微颗粒堵剂封堵到高渗出水段，改变封堵段孔隙性，使得高含水中底水绕行井周到低渗段；（5）当底水再次突进时，再次将不同径粒的油相微颗粒注入，以实现多次控制底水突进，均匀抬升油水界面，提高底水波及体积。

优选地，所述步骤（1）中的公式为：在上述步骤（1）中，所述的公式为式中：r为岩石孔道半径，单位为μm；K为岩石绝对渗透率，单位为μm²；φ为孔隙度，τ为迂曲度。

优选地，所述步骤（1）中，油相微颗粒堵剂的径粒为5.8-24.5μm。

优选地，所述步骤（2）中，油相微颗粒堵剂半径为1000目时，其超细碳酸钙的径粒为1000目，浓度为10000ppm。

优选地，所述步骤（2）中，油相微颗粒堵剂半径为600目时，其超细碳酸钙的径粒为600目，浓度为8000ppm。

优选地，所述步骤（2）中，油相微颗粒堵剂半径为300目时，其超细碳酸钙的径粒为300目，浓度为6000ppm。

优选地，所述步骤（3）中注入的石油井为自喷井时，其利用自喷管柱将油相微颗粒正注堵剂进入到地层。

优选地，所述步骤（3）中注入的石油井为机抽井时，其利用不动管柱套管反推注堵剂进入地层。

本发明相较于现有技术所具有的优势在于：一是利用微颗粒封堵不同孔喉半径的高渗透，达到选择性堵水而降低渗透率非均质性，从而控制底水脊进，提高底水波及体积；二是油基堵剂不会对储层造成伤害，并能改善近井含油饱和度，形成连续油相，降低水相流度，二者发挥协同作用控制含水快速上升，提高采收率。

附图说明

图1是本发明中用油相微颗粒堵剂对石油机进行堵水的示意图。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

本发明提供了一种用油相微颗粒堵剂对石油井进行堵水的方法。本发明提供的油相微颗粒堵剂对石油井进行堵水的方法，包括以下步骤：（1）根据孔道半径和绝对渗透率公式，筛选出不同渗透率下使用的油相微颗粒粒径范围并进一步根据架桥原理选择所需的油相微颗粒堵剂的半径；（2）将密度大于等于0.87g/cm³小于0.92g/cm³的中质油与超细碳酸钙混合配置步骤（1）中所需径粒的油相微颗粒堵剂；（3）将配置好的油相微颗粒堵剂注入石油井的抽油井口处；（4）油相微颗粒堵剂封堵到高渗透出水段，改变封堵段孔隙性，使得高含水中底水绕行井周到低渗段；（5）当底水突进时，再次将不同径粒的油相微颗粒注入，以实现多次控制底水突进，均匀抬升油水界面，提高底水波及体积。

进一步的，为了优化给油相微颗粒堵剂的堵水效果，步骤（2）油相微颗粒堵剂的组成是由中质油以及超细碳酸钙组成，配置不同径粒的堵剂，其超细微颗粒的径粒选择大小以及其浓度也不同，其中1000目的油相微颗粒中选用的超细碳酸钙为1000目，其浓度为10000ppm，600目的油相微颗粒中选用的超细碳酸钙为600目，其浓度为8000ppm，300目的油相微颗粒中选用的超细碳酸钙为1000目，其浓度为6000ppm。

详细的，参见图1，是本发明中用油相微颗粒堵剂对石油井进行堵水的示意图。如图1所示，石油井1上设置有抽油口2，油相微颗粒堵剂3通过不动管柱被注入到高渗透段的抽油口2处，如该石油井1为自喷井时，则直接利用自喷管柱从清蜡闸门处正注堵剂进地层，如该石油井1为机抽井时，则采取提出光杆后下放抽油杆入泵筒内，井口装丝堵坐封后从套管反推堵剂进地层，两种方式均能用不动管柱而达到堵水目的，不仅时效高，而且节省费用。

因孔喉半径分布比较分散，不同的孔喉对应不同的渗透率，储层高渗透段具有较大的孔喉半径，是主要出水段。通过将不同径粒的超细碳酸钙分散到油相微颗粒中，获得不同径粒的油相微颗粒堵剂，进而能够堵住不同的孔喉半径，达到选择性堵水而降低渗透率非均质性，从而有效控制由于采油速度过快引起的底水向生产井底突进，提高底水波及体积；同时油相微颗粒堵剂不会对储层造成伤害，并能改善近井含油饱和度，形成连续油相，降低水相流度，二者发挥协同作用控制含水快速上升，提高采收率。在步骤（1）中判断孔道半径的大小时，根据孔道半径和绝对渗透率经验公式，所述的公式为

式中：r为岩石孔道半径，μm；K为岩石绝对渗透率，μm²；φ为孔隙度，τ为迂曲度。如下表1所示，是渗透率与孔喉半径之间的关系：

表1 绝对渗透率和孔喉半径的关系

通过表1，然后再根据“1/3-1/7颗粒架桥原理”，即是指溶液中胶体和悬浮颗粒物通过高分子絮凝剂架桥连接形成絮凝体而沉淀下来的原理，确定封堵该孔喉所需粒径为5.8-24.5μm，考虑长期生产过程中液流冲刷可能导致孔喉扩大，因此选择1000目、600目、300目的超细颗粒，下表2即是不同径粒的抄袭碳酸钙颗粒的封堵特性，通过多套粒径组合，达到架桥封堵孔渗性较好通道。

表2 不同超细颗粒粒径分布及封堵性能

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims

1.一种用油相微颗粒对石油井进行堵水的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）根据孔道半径和绝对渗透率经验公式，筛选出不同渗透率下使用的油相微颗粒的粒径范围并进一步根据架桥原理选择所需的油相微颗粒堵剂的半径大小；

（2）将密度大于等于0.87g/cm³小于0.92g/cm³的中质油与超细碳酸钙混合配置步骤（1）中所需径粒的油相微颗粒堵剂；

（3）将配置好的油相微颗粒堵剂注入石油井的抽油井口处；，

（4）油相微颗粒堵剂封堵到高渗透出水段，改变封堵段孔隙性，使得高含水中底水绕行井周到低渗段；

（5）当底水再次突进时，再次将不同径粒的油相微颗粒注入，以实现多次控制底水突进，均匀抬升油水界面，提高底水波及体积。

2.根据权利要求1所述的油相微颗粒对井进行堵水的方法，其特征在于，所述步骤（1）中的公式为：在上述步骤（1）中，所述的公式为

式中：r为岩石孔道半径，单位为μm；K为岩石绝对渗透率，单位为μm²；φ为孔隙度，τ为迂曲度。

3.根据权利要求1或2所述的油相微颗粒对井进行堵水的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，油相微颗粒堵剂的径粒为5.8-24.5μm。

4.根据权利要求1或2所述的油相微颗粒对井进行堵水的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，油相微颗粒堵剂半径为1000目时，其超细碳酸钙的径粒为1000目，浓度为10000ppm。

5.根据权利要求1或2所述的油相微颗粒对井进行堵水的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，油相微颗粒堵剂半径为600目时，其超细碳酸钙的径粒为600目，浓度为8000ppm。

6.根据权利要求1或2所述的油相微颗粒对井进行堵水的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，油相微颗粒堵剂半径为300目时，其超细碳酸钙的径粒为300目，浓度为6000ppm。

7.根据权利要求1或2所述的油相微颗粒对井进行堵水的方法，其特征在于，所述步骤（3）中注入的石油井为自喷井时，其利用自喷管柱将油相微颗粒正注堵剂进入到地层。

8.根据权利要求1所述的油相微颗粒对井进行堵水的方法，其特征在于，所述步骤（3）中注入的石油井为机抽井时，其利用不动管柱套管反推注堵剂进入地层。