CN105484697B - 一种超稠油油藏的调剖封窜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种超稠油油藏的调剖封窜方法。该方法包括:1)将药剂体系注入地层,形成第一段塞;2)将无机堵剂注入地层,形成第二段塞;3)将液态二氧化碳注入地层,形成第三段塞,完成对超稠油油藏的调堵封窜;其中,以重量百分比计,药剂体系的原料组成包括0.5‑0.6%高分子聚合物主剂,0.1‑0.15%主链反应剂、0.015‑0.03%支链反应剂、0.0015‑0.02%pH调节剂、0.025‑0.03%稳定剂、6‑10%固相颗粒,余量为水;无机堵剂的原料组成包括18‑22%炼钢后废弃的矿渣、3‑5%土粉、0.8‑1%氢氧化钠,余量为水。本发明提供的技术方案施工操作简单,能够有效解决超稠油油藏随着吞吐轮次的增加,导致汽窜通道扩展,产量降低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种油田的调剖封窜方法,尤其涉及一种超稠油油藏的调剖封窜方法,属于石油开发领域。
背景技术
超稠油油藏(例如曙光油田)由于动用不均、井间汽窜干扰等一系列问题,使得其在开发过程中遭遇瓶颈,尤其是近几年,随着超稠油吞吐轮次的增加,地层亏空严重,汽窜通道逐步扩展,造成汽窜影响加剧,油井一旦发生汽窜不仅会导致注汽井能量外溢,蒸汽热利用率降低,生产效果逐轮变差,而且会使受窜井井温、压力、含水量大幅上升,引起出砂、套坏甚至报废,严重者还可能发生井喷事故。
由于超稠油吞吐轮次较高,套变比例较大(例如曙光油田达到了70%以上),机械类调剖封窜措施,如选、配注的实施已经受到了严重的制约。
因此,提供一种适用于超稠油油藏的调剖封窜方法成为本领域亟待解决的问题之一。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种超稠油油藏的调堵封窜方法,该方法施工操作简单,调堵封窜效果好。
为达到上述目的,本发明提供了一种超稠油油藏的调堵封窜方法,其包括以下步骤:
步骤一、将包含有机凝胶、固相颗粒和水的药剂体系注入地层,对汽窜通道进行填充,形成第一段塞;所述有机凝胶的原料组成包括高分子聚合物主剂、主链反应剂、支链反应剂、pH调节剂和稳定剂;
步骤二、将无机堵剂注入地层,对上述第一段塞进行封口,形成第二段塞;
步骤三、将液态二氧化碳注入地层,形成第三段塞,完成对超稠油油藏的调堵封窜;其中,
在步骤一中,以重量百分比计,所述药剂体系的原料组成包括0.5-0.6%高分子聚合物主剂,0.1-0.15%主链反应剂、0.015-0.03%支链反应剂、0.015-0.02%pH调节剂、0.025-0.03%稳定剂、6-10%固相颗粒,余量为水;
在步骤二中,以重量百分比计,所述无机堵剂的原料组成包括18-22%炼钢后废弃的矿渣、3-5%土粉、0.8-1%氢氧化钠,余量为水。
与传统的水泥类、树脂类或水玻璃类堵剂相比,本发明提供的无机堵剂为双激发堵剂,即该无机堵剂具有潜在的双硬性(即潜在的水硬性和潜在的气硬性),在常温常压条件下,除非采用特殊的活化剂,通常很难将它的双硬性激活,即使经过长时间的水化其强度也很弱,基本不具有使用价值;而45℃以上的温度是其被激活的必要条件之一,同时特殊的无机/有机复合活化剂(该活化机为氢氧化钠)是另一个必要条件,这就是其被称为“双激发无机非金属高温调堵剂”的原因。无机凝胶堵剂,其性能更为优越:本发明通过加入氢氧化钠大大延长了无机堵剂的固化时间(由8h延长到24h);与此同时,与传统堵剂相比,本发明提供的无机堵剂在挤完之后能够直接从井筒内部冲出,无需钻磨,对套管的要求低,并且应用范围广,在部分套坏井也可以应用。
上述步骤一主要起远调作用,药剂体系注入地层后能够对汽窜通道起到填充、压实的作用,并将施工压力调上来;步骤二主要起近堵作用,无机堵剂注入地层后能够对形成的第一段塞进行封口,隔离开后续注入高温蒸汽的冲刷,对第一段塞起到滞留保护的作用,延长调剖封窜措施的有效期(传统调剖封窜措施有效期仅为1轮,而本发明提供的技术方案有效期可达3轮以上);步骤三主要起降粘助排作用,由于汽窜通道的形成,导致注入蒸汽无法波及到中低渗透层,前两个段塞将汽窜层位封堵后,液态二氧化碳大多会进入中低渗透层,起到溶解降粘作用,改善油井的吞吐效果。
在上述方法中,优选地,在步骤一中,所述有机凝胶的性能指标为:耐温温度为180-200℃,成胶时间为8-20h,凝胶强度为1.5×105-2×105mPa·s,封堵率效率在98%以上。
在上述方法中,优选地,在步骤二中,所述无机堵剂的性能指标为:耐温温度为330-350℃,耐压压力为10-12MPa,成胶温度为45-50℃,封堵效率在90%以上。
在上述方法中,优选地,在步骤一中,所述高分子聚合物主剂包括聚丙烯酰胺,所述主链反应剂包括甲醛,所述支链反应剂包括间苯二酚,所述pH调节剂包括草酸,所述稳定剂包括氯化铵。本发明采用草酸作为pH调节剂,能够对有机凝胶的成胶时间进行调节,使药剂体系在地层中走得更远,更有利于步骤一“远调”作用的实现;与此同时,本发明提供的有机凝胶及药剂体系制备方法简单,更有利于现场操作。
在上述方法中,优选地,在步骤一中,固相颗粒主要起桥堵作用,要求其颗粒粒径为孔吼半径的1/3-2/3;更优选地,所述固相颗粒包括橡胶粉、稻糠粉、榆树皮粉、稻壳、煤灰中的一种或几种的组合;进一步优选地,以重量百分比计,所述固相颗粒的组成包括4-6%橡胶粉、8-10%稻糠粉、70-80%榆树皮粉、2-3%稻壳和2-3%煤灰。
在上述方法中,优选地,在步骤一中,将药剂体系注入地层时,该方法还包括控制注入压力的步骤;所述注入压力更优选为12-16MPa。
在上述方法中,优选地,药剂体系的注入量是根据注入压力进行调节的;所述注入量更优选为800-1200m3。
在上述方法中,优选地,在步骤二中,将无机堵剂注入地层时,该方法还包括控制注入压力的步骤;所述注入压力更优选为10MPa以下。
在上述方法中,优选地,在步骤二中,将无机堵剂注入地层时,注入量的计算公式为Q=πR2hΦ,式中,
Q为注入量,单位为m3;
R为封堵半径,单位为m;
h为油层厚度,单位为m;
Φ为油层孔隙度;
更优选地,所述注入量的为80-120m3。
在上述方法中,优选地,在步骤三中,将液态二氧化碳注入地层时,该方法还包括控制注入压力的步骤;所述注入压力更优选为15MPa以下。
在上述方法中,优选地,在步骤三中,将液态二氧化碳注入地层时,注入量为2.6-3t/每米油层。
在上述方法中,优选地,在步骤一中,将药剂体系注入地层时,分两步进行操作:
a、使用有机凝胶携带粒径较大的固相颗粒进入地层,对汽窜通道中的大孔隙喉道进行封堵;
b、使用有机凝携带粒径较小的固相颗粒进入地层,对汽窜通道中的大孔隙喉道进行填充。
现场作业时,步骤a的操作完成后,由于汽窜通道中的大孔隙喉道被卡封住了,施工压力会出现回调,当压力回调至12-15MPa时,结束步骤a的操作,并开始步骤b的操作;由于不同的地层,其汽窜通道的孔隙喉道大小是不尽相同的,因此,上述步骤a和步骤b中固相颗粒的粒径是根据现场施工压力的变化进行选择的,优选地,步骤a中固相颗粒的粒径为1-3mm,步骤b中固相颗粒的粒径为60-70目。
在上述方法中,优选地,在步骤三中,液态二氧化碳注入地层后,由于前两个段塞将汽窜层位封堵了,液态二氧化碳大多会进入中低渗透层,起到溶解降黏作用,改善油井的吞吐效果。
本发明的有益效果:
本发明提供的技术方案与机械类调剖封窜措施相比,施工操作简单;并且与其它非机械类调剖封窜方法相比,具有封堵强度高、防窜效果好、措施有效期长等优点,能够有效解决超稠油油藏随着吞吐轮次的增加,导致汽窜通道扩展,产量降低的问题。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种超稠油油藏的调堵封窜方法,其是以曙光油田杜813-40-67井为研究对象,对其进行调剖封窜,操作步骤如下:
1)第一段塞:将药剂体系注入地层,对汽窜通道进行填充、压实,注入时,控制施工压力为13MPa,注入量为1100m3;其中,
以重量百分比计,该药剂体系的原料组成包括0.5%HPAM、0.15%甲醛、0.015%草酸、0.03%NH4Cl、0.02%间苯二酚、7%固相颗粒、余量为水;该药剂体系中的有机凝胶的性能指标为:耐温温度为180-200℃,成胶时间为8-20h,凝胶强度为1.5×105-2×105mPa·s,封堵效率在98%以上;
以重量百分比计,该固相颗粒的组成包括80%榆树皮粉、2%稻壳、9%稻糠粉、3%煤灰和6%橡胶粉。
2)第二段塞:将无机堵剂注入地层,进行封口,注入时,控制施工压力为8MPa,注入量为100m3;其中,
以重量百分比计,该无机堵剂的组成包括20%炼钢后废弃的矿渣、4%土粉、0.9%氢氧化钠,余量为水;该无机堵剂的性能指标为:耐温温度为330-350℃,耐压压力为10-12MPa,成胶温度为45-50℃,封堵效率在90%以上。
3)第三段塞:注入液态二氧化碳,注入时,控制施工压力为7MPa,注入量按照2.8t/每米油层计算,其中,油层的厚度为25m,最终注入的液态二氧化碳重量为70t。
该井上周期在注汽过程中汽窜3个方向,影响产油85吨,周期产油81吨;采用本发明提供的技术方案进行调剖封窜后,在注汽过程中未发生汽窜,周期产油514吨,对比之下,减少汽窜3个方向,降低汽窜影响85吨,周期对比增油433吨。
实施例2
本实施例提供了一种超稠油油藏的调堵封窜方法,其是以曙光油田杜84-63-39井为研究对象,对其进行调剖封窜,操作步骤如下:
1)第一段塞:将药剂体系注入地层,对汽窜通道进行填充、压实,注入时,控制施工压力为15MPa,注入量为1200m3;其中,
以药剂体系的重量百分比计,该药剂体系的原料组成包括0.6%HPAM、0.15%甲醛、0.02%草酸、0.03%NH4Cl、0.02%间苯二酚、8%固相颗粒、余量为水;药剂体系中的有机凝胶的性能指标为:耐温温度为180-200℃,成胶时间为8-20h,凝胶强度为1.5×105-2×105mPa·s,封堵效率在98%以上;
以重量百分比计,该固相颗粒的组成包括80%榆树皮粉+3%稻壳+9%稻糠粉+3%煤灰+5%橡胶粉。
2)第二段塞:将无机堵剂注入地层,进行封口,注入时,控制施工压力为10MPa,注入量为120m3;其中,
以重量百分比计,该无机堵剂的组成包括22%炼钢后废弃的矿渣、5%土粉、1%氢氧化钠,余量为水;该无机堵剂的性能指标为:耐温温度为330-350℃,耐压压力为10-12MPa,成胶温度为45-50℃,封堵效率在90%以上。
3)第三段塞:注入液态二氧化碳,注入时,控制施工压力为8MPa,注入量按照3.0/每米油层计算,其中,油层的厚度为30m,最终注入的液态二氧化碳重量为90t。
该井上周期在注汽过程中汽窜5个方向,影响产油369吨,周期产油504吨;采用本发明提供的技术方案进行调剖封窜后,在注汽过程中未发生汽窜,周期产油2141吨,对比之下,减少汽窜5个方向,降低汽窜影响369吨,周期对比增油1637吨。
Claims (20)
1.一种超稠油油藏的调剖封窜方法,其包括以下步骤:
步骤一、将包含有机凝胶、固相颗粒和水的药剂体系注入地层,对汽窜通道进行填充,形成第一段塞;所述有机凝胶的原料组成包括高分子聚合物主剂、主链反应剂、支链反应剂、pH调节剂和稳定剂;
步骤二、将无机堵剂注入地层,对上述第一段塞进行封口,形成第二段塞;
步骤三、将液态二氧化碳注入地层,形成第三段塞,完成对超稠油油藏的调堵封窜;其中,
在步骤一中,以重量百分比计,所述药剂体系的原料组成包括0.5-0.6%高分子聚合物主剂,0.1-0.15%主链反应剂、0.015-0.03%支链反应剂、0.015-0.02%pH调节剂、0.025-0.03%稳定剂、6-10%固相颗粒,余量为水;
在步骤二中,以重量百分比计,所述无机堵剂的原料组成包括18-22%炼钢后废弃的矿渣、3-5%土粉、0.8-1%氢氧化钠,余量为水。
2.根据权利要求1所述的方法,其中:在步骤一中,所述有机凝胶的性能指标为:耐温温度为180-200℃,成胶时间为8-20h,凝胶强度为1.5×105-2×105mPa·s,封堵效率在98%以上。
3.根据权利要求1所述的方法,其中:在步骤二中,所述无机堵剂的性能指标为:耐温温度为330-350℃,耐压压力为10-12MPa,成胶温度为45-50℃,封堵效率在90%以上。
4.根据权利要求1所述的方法,其中:在步骤一中,所述高分子聚合物主剂包括聚丙烯酰胺,所述主链反应剂包括甲醛,所述支链反应剂包括间苯二酚,所述pH调节剂包括草酸,所述稳定剂包括氯化铵。
5.根据权利要求1所述的方法,其中:在步骤一中,所述固相颗粒的粒径为孔喉半径的1/3-2/3。
6.根据权利要求1或5所述的方法,其中:在步骤一中,所述固相颗粒包括橡胶粉、稻糠粉、榆树皮粉、稻壳、煤灰中的一种或几种的组合。
7.根据权利要求1或5所述的方法,其中:在步骤一中,以重量百分比计,所述固相颗粒的组成包括4-6%橡胶粉、8-10%稻糠粉、70-80%榆树皮粉、2-3%稻壳和2-3%煤灰。
8.根据权利要求6所述的方法,其中:以重量百分比计,所述固相颗粒的组成包括4-6%橡胶粉、8-10%稻糠粉、70-80%榆树皮粉、2-3%稻壳和2-3%煤灰。
9.根据权利要求1所述的方法,其中:在步骤一中,将药剂体系注入地层时,该方法还包括控制注入压力的步骤。
10.根据权利要求9所述的方法,其中:所述注入压力为12-16MPa。
11.根据权利要求1或9所述的方法,其中:在步骤一中,将药剂体系注入地层时,所述药剂体系的注入量是根据注入压力进行调节的。
12.根据权利要求11所述的方法,其中:在步骤一中,将药剂体系注入地层时,所述药剂体系的注入量为800-1200m3。
13.根据权利要求1所述的方法,其中:在步骤二中,将无机堵剂注入地层时,该方法还包括控制注入压力的步骤。
14.根据权利要求13所述的方法,其中:所述注入压力为10MPa以下。
15.根据权利要求1、13或14所述的方法,其中:在步骤二中,将无机堵剂注入地层时,注入量的计算公式为Q=πR2hΦ,式中,
Q为注入量,单位为m3;
R为封堵半径,单位为m;
h为油层厚度,单位为m;
Φ为油层孔隙度。
16.根据权利要求1、13或14所述的方法,其中:在步骤二中,将无机堵剂注入地层时,注入量为80-120m3。
17.根据权利要求15所述的方法,其中,在步骤二中,将无机堵剂注入地层时,注入量为80-120m3。
18.根据权利要求1所述的方法,其中:在步骤三中,将液态二氧化碳注入地层时,该方法还包括控制注入压力的步骤。
19.根据权利要求18所述的方法,其中:所述注入压力为15MPa以下。
20.根据权利要求1所述的方法,其中:在步骤三中,将液态二氧化碳注入地层时,注入量为2.6-3t/每米油层。
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