CN106761548A - 一种利用压裂将封堵剂注入厚油层封堵强水洗条的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用压裂将封堵剂注入厚油层封堵强水洗条的方法。主要解决了现有常规封堵方法封堵距离较短、封堵不牢固造成强水洗条带封堵效果差的问题。其特征在于：包括以下步骤：（1）确定封堵目的层位；（2）确定目的层位压裂封堵半径；（3）确定目的层位封堵剂用量；（4）确定井压裂施工排量；（5）确定泵注施工程序；（6）确定裂缝开启部位；（7）进行封堵剂的混配及注入。该方法利用压裂将封堵剂注入厚油层封堵强水洗条，实现了远距离、大厚度的彻底封堵，达到后续注采驱替实现聚驱后厚油层内中弱水洗和未水洗部位剩余潜力的挖掘。

Description

一种利用压裂将封堵剂注入厚油层封堵强水洗条的方法

技术领域:

本发明涉及石油开采技术领域，具体涉及一种利用压裂将封堵剂注入厚油层封堵强水洗条的方法。

背景技术:

目前国内有些油田主力油层在三次采油开发后，岩石颗粒逐步分散、运移，形成了大于原始孔径几十甚至几百倍的高渗透的强水洗条带，油层纵向上的非均质性进一步加大，在三次采油后的后续水驱开发过程中底部形成强水洗条带低效、无效循环，造成正韵律厚油层顶部或复合韵律油层中上部低水洗部位残存的剩余油得不到驱替动用。

目前油田常用的封堵工艺有化学封堵和机械封堵：化学封堵是通过常规注入工艺将封堵剂注入到油层孔隙中，受地层水稀释影响，造成堵剂浓度和封堵强度逐渐降低；另一方面受地面泵注设备性能承压限制，堵剂径向渗滤距离有限，造成封堵距离较短。机械封堵是在井筒内应用机械工具封堵炮眼，无法实现层内封堵，在后续中上部注采过程中层内依然会纵向窜流，无法解决底部强水洗部位无效循环问题。目前还没有一种有效封堵厚油层内强水洗条带的工艺技术。

发明内容:

本发明在于克服背景技术中存在的现有常规封堵方法封堵距离较短、封堵不牢固造成强水洗条带封堵效果差的问题，而提供一种利用压裂将封堵剂注入厚油层封堵强水洗条的方法。该利用压裂将封堵剂注入厚油层封堵强水洗条的方法，能够实现封堵剂在裂缝壁面纵向一定范围内的渗滤，实现了远距离、大厚度的彻底封堵，而实现厚油层内一定厚度的强水洗条带有效封堵。

本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该利用压裂将封堵剂注入厚油层封堵强水洗条的方法，包括以下步骤：

(1)确定封堵目的层位

依据储层测井解释、水淹解释、精细描述、剖面测试资料、取心井资料、生产动态数据分析，确定出厚油层内强水洗条带深度范围，即为封堵目的层位；

(2)确定目的层位压裂封堵半径

根据当前油藏精细描述剩余油研究成果，综合现有井网井距条件，确定压裂封堵半径；

(3)确定目的层位封堵剂用量：

依据步骤2确定的封堵半径，结合封堵目的层的厚度、孔隙度这些储层物性条件进行计算，最终确定封堵剂用量。

(4)确定井压裂施工排量：根据储层物性条件进行现场小型压裂测试，确定施工排量；

(5)确定泵注施工程序：

根据封堵剂性能及作用机理，采用分段塞将由主剂和辅剂组成的驱油剂交替注入，根据目的层位需求封堵剂总量选择注入段塞的段数；主剂浓度逐步提高，辅剂浓度恒定；

为确保封堵效果，结合正电胶封堵剂性能及作用机理，结合工艺实施流程，优化注入段塞如下：

①低浓度正电胶段塞：目的是在近井筒储层中形成低浓度正电胶条带，防止吸附反应过快阻碍后期注入；

②中浓度正电胶段塞：稍远井筒距离及近井筒裂缝附近充填中浓度正电胶，保证随着裂缝外扩正电胶浓度增大；

③聚合物段塞：弥补孔道内残留聚合物不足问题，与正电胶发生反应实现初步封堵；

④清水顶替段塞：将管程内聚合物顶替进地层，防止管内发生絮凝；

⑤高浓度正电胶段塞：裂缝尖端及裂缝上下充填高浓度正电胶、为深度封堵提供反应基础；

⑥聚合物段塞：与正电胶发生反应实现深度封堵；

⑦清水顶替段塞：将管程内聚合物顶替进地层，防止管内发生絮凝。

(6)确定裂缝开启部位：受重力分异作用，压开裂缝封堵剂沿裂缝壁面向底部纵向滤失相对容易，确定控制裂缝开启部位尽可能靠近封堵层位顶部；

(7)进行封堵剂的混配及注入：

注入的封堵剂由主剂和辅剂两种组分构成，包括正电胶和聚合物。上述组分原液分别按比例与现场处理水混配后、以确定好的施工排量、泵注程序、按确定好的用量注入相应的封堵层位。

所述封堵剂由主剂和辅剂两种组分构成，主剂和辅剂组成及配比按体积百分比为：主剂为：正电胶1.82％、水100％；辅剂为聚合物0.5％、水100％。

所述步骤(2)压裂封堵半径计算公式为：

r＝L/3

其中：r——压裂封堵半径m；

L—油水井之间的距离m；

所述步骤(3)封堵剂用量计算公式为：

Q＝π×r²×H×Φ

其中：Q——封堵剂用量m³；

r——压裂封堵半径m；

H——油层封堵厚度m；

Φ——油层孔隙度％。

所述正电胶为一种选择性带正电荷封堵剂，与聚合物吸附形成絮状沉淀物；聚合物为低粘度聚丙烯酰胺；水为清水或油田处理后污水。

该利用压裂将封堵剂注入厚油层封堵强水洗条的方法，利用人工水力压裂在油层内压出一条合理穿透比的裂缝，将高效封堵剂通过裂缝壁面快速注入强水洗条带油层孔隙中实现有效封堵。该方法利用封堵剂代替常规压裂液造缝，通过合理的注入排量、注入规模及泵注程序，使人工裂缝半长达到合理穿透比，直接将驱油剂通过人工裂缝注入到油层深部，通过水平裂缝壁面向纵向一定范围内渗滤封堵剂，使得在设计的裂缝穿透半径内上下一定厚度的强水洗条带孔隙得到有效封堵。

本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该利用压裂将封堵剂注入厚油层封堵强水洗条的方法，使用的封堵剂体系能够满足水力压裂造缝工作液性能要求，对设备伤害低，解决了常规封堵工艺堵的近、不彻底的问题。该方法利用压裂将封堵剂注入厚油层封堵强水洗条，实现了远距离、大厚度的彻底封堵。该封堵工艺封堵侯凝扩散72小时后井口套压降低、排液速度降低，封堵后可实现单井无效产液量下降30％以上，封堵效果明显。通过后续注采驱替，可实现聚驱后厚油层内中弱水洗和未水洗部位剩余潜力的挖掘，可实现单井日增油3吨以上。

附图说明：

附图1是本发明实施例1中B 1-6-P68井生产动态图。

具体实施方式：

下面结合附图及实施例将对本发明作进一步说明：

实施例1

结合大庆长垣一类厚油层B1-6-P68井对本发明做进一步说明。

B1-6-P68井是一口聚驱后采出井老井，完钻时间1996年10月10日。该井油水井距175m，井深1166.71m，射孔井段深度1068.9～1097.7m，射开葡I1～萨I7共计9个小层，其中包括葡I2小层。

(1)确定封堵目的层位：依据储层测井解释、水淹解释、精细描述、剖面测试资料、取心井资料、生产动态数据分析，确定该井葡I2小层底部2.6m即1074.3～1076.9m为强水洗条带，确定为本次压裂封堵施工目的层位，应用多级长胶筒进行施工控制；

(2)确定目的层位压裂封堵半径：根据当前油藏精细描述剩余油研究成果，综合现有井网井距条件，确定压裂封堵半径:

r＝L/3＝175/3＝58.3

为方便计算，确定本井封堵半径为60m。

(3)确定目的层位封堵剂用量：依据步骤2确定的封堵半径，结合封堵目的层的厚度、孔隙度这些储层物性条件进行计算，最终确定封堵剂用量：

Q＝π×r²×H×Φ＝3.14×60²×2.6×0.25＝7371m³

考虑该井处于钻降区域，恢复注入时间短，地层存在亏空，可以上浮注入量，最终优化封堵剂总用量为9630m³。

(4)确定井压裂施工排量：根据储层物性条件进行现场小型压裂测试，确定施工排量4.5m³/min时，能够实现地层滤失量较大同时保证裂缝有效延伸。

(5)确定泵注施工程序：为了使得主剂和辅剂重复混合反应，确定8个段塞交替连续注入，主剂辅剂交替时用清水段塞间隔。表1为B1-6-P68井压裂封堵泵注施工程序：

表1 B1-6-P68井压裂封堵泵注施工程序

(6)确定裂缝开启部位：

控制裂缝开启部位方法为：组合应用K344-116HD封隔器、长胶筒封隔器(筒长2.0m、顶部外露本体0.27m、底部外露本体0.24m)、喷砂器形成固定最小1.08m环形密闭封隔腔，根据上述工具结构确定油层中部长胶筒封隔器胶筒下沿坐封位置为1074.3m，则裂缝开启深度1074.3-1075.4m，处于封堵强水洗条带的顶部。

具体方法是：在厚油层强水洗条带上部通过长胶筒封隔器进行封隔、与整个厚油层上隔层下入的封隔器(K344-116HD)形成双重密闭封隔腔；在长胶筒封隔器下直连导压喷砂器(工具长0.57m)，下连底封长胶筒封隔器(型号参数与上述相同)，确保裂缝开启部位在强水洗条带顶部的0.24+0.57+0.27m＝1.08m范围内。

(7)进行封堵剂的混配及注入：

注入的封堵剂由主剂和辅剂两种组分构成，包括正电胶和聚合物。主剂和辅剂组成及配比按体积百分比为：主剂为：正电胶1.82％、水100％；辅剂为聚合物0.5％、水100％。上述组分原液分别按比例与现场处理水混配后、以确定好的施工排量、泵注程序、按确定好的用量注入相应的封堵层位。

首先，由采油厂注入站提供处理水作为基液，经注水干线输水至井场经地面大罐中转缓存。

其次，罐车拉运正电胶、聚合物原液分别接于混砂车两个添加剂泵。

最后，原液与添加剂通过混砂车搅拌池充分搅拌后，经压裂泵车加压，以设计的施工排量注入封堵层位。

该井完成压裂封堵施工，关井扩散侯凝72小时后开井返排，返排时井口压力快速下降至0.2MPa，井口排液速度从刚开始的20分钟/罐，经1天下降至90分钟/罐，排液取样加入聚合物试验未出现絮状物，该封堵工艺封堵侯凝扩散72小时后井口套压降低、排液速度降低，封堵剂反应效果非常好。该井下泵后日产液降60m³，较封堵前下降35％，B 1-6-P68井井生产动态图如图1所示。通过后续注采驱替，可实现聚驱后厚油层内中弱水洗和未水洗部位剩余潜力的挖掘。

Claims (4)

1.一种利用压裂将封堵剂注入厚油层封堵强水洗条的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）确定封堵目的层位：依据储层测井解释、水淹解释、精细描述、剖面测试资料、取心井资料、生产动态数据分析，确定出厚油层内强水洗条带深度范围，即为封堵目的层位；

（2）确定目的层位压裂封堵半径：根据当前油藏精细描述剩余油研究成果，综合现有井网井距条件，确定压裂封堵半径；

（3）确定目的层位封堵剂用量：依据步骤2确定的封堵半径，结合封堵目的层的厚度、孔隙度，确定封堵剂用量；

（4）确定井压裂施工排量：根据储层物性条件进行现场小型压裂测试，确定施工排量；

（5）确定泵注施工程序：通过将由主剂和辅剂组成的封堵剂交替连续注入封堵层位，选择注入段塞的段数；

（6）确定裂缝开启部位：受重力分异作用，压开裂缝封堵剂沿裂缝壁面向底部纵向滤失相对容易，确定控制裂缝开启部位尽可能靠近封堵层位顶部；

（7）进行封堵剂的混配及注入：

注入的封堵剂由主剂和辅剂两种组分构成，上述组分原液分别按比例与现场处理水混配后，以确定好的施工排量、泵注程序、按确定好的用量注入相应的封堵层位。

2.根据权利要求1所述的利用压裂将封堵剂注入厚油层封堵强水洗条的方法，其特征在于：所述封堵剂由主剂和辅剂两种组分构成，主剂和辅剂组成及配比按体积百分比为：主剂为：正电胶1.82%、水100%；辅剂为聚合物0.5%、水100%。

3.根据权利要求1所述的利用压裂将封堵剂注入厚油层封堵强水洗条的方法，其特征在于：所述步骤（2）压裂封堵半径计算公式为：

r=L/3

其中：r——压裂封堵半径 m;

油水井之间的距离 m。

4.根据权利要求1所述的利用压裂将封堵剂注入厚油层封堵强水洗条的方法，其特征在于：所述步骤（3）封堵剂用量计算公式为：

Q=π×r²×H×Φ

其中：Q——封堵剂用量m³；

r——压裂封堵半径m;

H——油层封堵厚度 m;

Φ——油层孔隙度 %。