CN109577909B - 一种特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的一种特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖方法，依次包括以下步骤：分步注入特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂；注入油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂；注入特低渗透油田选择性弱凝胶调驱剂；注入高浓度的油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂封口剂；采油过程中，特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂破解水化。本发明涉及的一种特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖方法，适用于特低渗透非均质性油藏地层，能进入并有效封堵特低渗透油藏地层深部出水大孔道、大裂缝，保护低压低渗产油储层，进行选择性堵水及调剖。
Description
技术领域
本发明属于石油开发技术领域，具体涉及一种特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖方法。
背景技术
随着油田长期注水开发，油田陆续进入中高含水期。油藏非均质性进一步加剧。油层中逐渐形成高渗通道或大孔道，严重影响油藏水驱开发效果。堵水调剖在高含水油田控水稳产增产措施中占有重要地位。
目前，传统的堵水调剖技术中主要用于封堵地层高渗透大通道、大孔道的无机类堵水调剖剂注入时会在近井地带拥塞，无法通过低渗透、特低渗透油藏孔喉通道进入地层深部；或者采用聚合物凝胶堵剂能进入特低渗透油藏地层深部，但不能有效封堵地层深部发育的出水大孔道、大裂缝，甚至会发生注入井尚未注完，堵剂从采出井采出，造成技术措施失败；采用聚合物体膨颗粒堵剂，其粒度和地层孔隙度若配合得当时，在高渗透大裂缝油层使用效果较好，但在低渗透多向微裂缝油层中使用时效果较差，易在注入端造成堵塞，不易进入油层深部，导致措施后注水和采油作业受影响，严重的可能导致油水井报废。
发明内容
本发明的目的是提供一种特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖方法，解决了现有大多数堵水调剖剂在近井带壅塞污染油层，无法通过低渗透特低渗透油藏孔喉通道进入地层深部，或者能进入但不能有效封堵特低渗透油藏地层深部出水大孔道、大裂缝等不适应在特低渗透非均质性油藏地层应用的问题。
为了达到上述目的，本发明提供的一种特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖方法，依次包括以下步骤：
步骤一、注入特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂：
注入1/4～1/3质量分数的特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂，再将气体与1/3～1/2质量分数的特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂混相注入，最后将剩余的特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂注入；注入压力在体系到达地层深部时上升5MPa～15Mpa；
步骤二、注入油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂，泵注压力保持平稳或下降，较注入前上升2～5MPa；
步骤三、注入特低渗透油田选择性弱凝胶调驱剂；
步骤四、注入高浓度比例的油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂；
步骤五、随着低渗透油层中剩余油的采出，低压渗透层的特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂破解水化。
上述注入井为注水井，步骤一前需注入泡沫凝胶前置液。
上述注入方式，注水井采用原井管柱，采油井使用作业工具管柱，25MPa～40MPa调剖泵分段塞注入，注入排量为2～6m3/h。
上述泡沫凝胶前置液包含以质量百分数计的无机钙盐2％～5％，其余为水。
上述特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂包含以质量百分数计的无机硅盐凝胶0.5～10.0％，起泡剂0.015～1.50％，醚化聚糖类泡沫稳定剂0.012～1.20％，无机铵盐促凝调节剂0.01～1.0％，其余为水，气体与泡沫凝胶堵水调剖剂的体积比为50～350:1。
所述起泡剂为烷基硫酸钠或烷基磺酸钠或二者1:1～1:3的比例混合复配。
所述气体为氮气、空气或二氧化碳气体。
上述特低渗透油田选择性弱凝胶调驱剂包含以质量百分数计的改性聚合物0.1～1.0％，铝离子有机盐复合交联剂0.01～0.2％，有机硫代物交联引发剂0.005～0.1％，其余为水。
上述油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂包含以质量百分数计的改性聚合物0.2～1.8％，酚醛树脂交联剂0.8％～5.0％，有机酚醛树脂单体0.3～2.0％，其余为水。
与现有的凝胶堵水调剖技术方法相比，本发明的有益效果是：
本发明的堵水调剖方法适用于特低渗透非均质性油藏地层，能进入并有效封堵特低渗透油藏地层深部出水大孔道、大裂缝，进行选择性堵水及调剖。
注入特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂，选择性进入特低渗透油藏地层深部，封堵深部地层的亲水裂缝与高渗大孔道，降低后续进入的强凝胶堵水调剖剂的滤失率；选择性对中低渗透非目的层形成一定的封堵，有利于保护剩余油富集的低压低渗透层不被后续注入的强凝胶所堵塞；利用其中水溶性的表面活性剂亲水疏油的化学特性，引领后续的强凝胶堵水调剖剂选择性进入水流通道而不进入油层。之后，在特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂体系的引领下，接着注入油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂，进入高渗透水层的地层深部，对高渗透水层进行强凝胶封堵。再之后，注入特低渗透油田选择性弱凝胶调驱剂体系，推动强凝胶堵水调剖剂，进入高渗透水层的地层深部，并在遇到强凝胶堵水调剖剂封堵带后转向，驱替剩余油富集的低渗透油层，提高驱油波及体积和驱油效率。最后，油井还需要注入高浓度比例的油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂作为封口堵剂，对作业层进行强凝胶封堵，并提高整体堵水调剖剂的耐冲刷性能，保证所注入堵剂不会在后续开采抽汲中，随原油采出。
在作业中，先期进入低压渗透层的选择性泡沫凝胶堵水调剖剂，具有“堵水不堵油”的特性，随着低渗透油层中剩余油的采出而破解水化，从而实现选择性堵水及调剖的目的。解决了现有大多数堵剂在近井带壅塞堆积污染油层，无法通过低渗透特低渗透油藏孔喉通道进入地层深部，或者能进入但不能有效封堵特低渗透油藏地层深部出水大孔道等不适宜在低渗透油藏地层使用的问题。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式包括但不限于以下实施例表示的范围。
本发明提供了一种特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖方法，依次包括以下步骤：
步骤一、注入特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂：
注入1/4至1/3质量分数的特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂，再将气体与1/3至1/2质量分数的特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂混相注入，最后将剩余的特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂注入；注入压力在体系到达地层深部时上升5MPa～15MPa。
步骤一中，气体在驱替凝胶泡沫剂过程中形成泡沫，依靠泡沫流体叠加的贾敏效应和一定条件下形成的凝胶封堵地层。该体系可优先进入高含水层，并稳定存在；当进入含油饱和度较高的部位，凝胶起泡剂将大量转移到油水界面而引起泡沫破裂，封堵效果变弱，因此具有堵水不堵油的特性。另外泡沫流体具有较强的携带性，可携带无机颗粒进入地层深部，对深部大裂缝进行有效封堵。
步骤二、待步骤一完成后直接注入油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂，泵注压力保持平稳或下降，较注入前上升2～5MPa，对地层深部高渗透水层进行强力封堵。
步骤三、待步骤二完成后直接注入特低渗透油田选择性弱凝胶调驱剂，低渗透油田弱凝胶调驱剂体系在推动强凝胶堵水调剖剂进入地层深部堵水调剖的同时，转向驱替剩余油富集的低渗透油层，提高驱油波及体积和效率。
步骤四、注入高浓度比例的油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂作为封口堵剂，对作业层进行强凝胶封堵，并提高整体堵水调剖剂的耐冲刷性能，保证所注入堵剂不会在后续开采抽汲中，随原油采出。
步骤五、随着低渗透油层中剩余油的采出，低压渗透层的特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂破解水化，步骤四中注入的低渗透油田弱凝胶调驱剂起到驱油作用，实现选择性堵水调剖和调驱的作用。
上述注入井若为注水井，步骤一前需注入泡沫凝胶前置液，改善油层环境。
上述注入方式，注水井采用原井管柱，采油井使用作业工具管柱，25MPa～40MPa调剖泵分段塞注入，注入排量为2～6m3/h。
上述泡沫凝胶前置液包含以质量百分数计的无机钙盐2％～5％，其余为水。
上述特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂包含以质量百分数计的无机硅盐凝胶0.5～10.0％，起泡剂0.015～1.50％，醚化聚糖类泡沫稳定剂0.012～1.20％，无机铵盐促凝调节剂0.01～1.0％，其余为水，气体与泡沫凝胶堵水调剖剂的体积比为50～350:1。
上述起泡剂为烷基硫酸钠或烷基磺酸钠或二者1:1～1:3的比例混合复配。
上述气体为氮气、空气或二氧化碳气体。
上述油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂包含以质量百分数计的改性聚合物0.2～1.8％，酚醛树脂交联剂0.8％～5.0％，有机酚醛树脂单体0.3～2.0％，其余为水。
上述特低渗透油田选择性弱凝胶调驱剂包含以质量百分数计的改性聚合物0.1～1.0％，铝离子有机盐复合交联剂0.01～0.2％，有机硫代物交联引发剂0.005～0.1％，其余为水。
实施例1
中国国内中部某大型特低渗透油田采油S厂注水井A23-40位于A201区，2009年8月投注，对应井组内4口油井，其中主向井A24-40油井水淹；A22-39油井开采长61 1层，初期日产液3.92m3，日产油1.01t，含水69.1％，含盐123395mg/l，动液面1790m，措施前日产液3.13m3，日产油1.6t，含水36.9％，A24-40油井措施前日产液0m3，日产油0t，含水100％。
注水井A23-40采用特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖体系方法措施处理时，应用泡沫凝胶前置液120m3，包括以下以质量百分数计的组分：无机钙盐5％，其余为水，注入排量为2m3/h；特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂240m3，包括以下以质量百分数计的组分：无机硅盐凝胶6.0％，起泡剂0.5％，醚化聚糖类泡沫稳定剂0.6％，无机铵盐促凝调节剂0.5％，其余为水，注入排量为3m3/h，气体与泡沫凝胶堵水调剖剂的体积比为90:1，注入压力为9～17MPa；应用油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂355m3，包括以下以质量百分数计的组分：改性聚合物1.2％，酚醛树脂交联剂0.8％，有机酚醛树脂单体0.4％，其余为水，注入排量为3～5m3/h，注入压力为11.5～12MPa；应用低渗透油田弱凝胶调驱剂956m3，包括以下以质量百分数计的组分：阴离子聚丙烯酰胺0.8％，铝离子有机盐复合交联剂0.05％，有机硫代物交联引发剂0.05％，其余为水，注入排量为4.0～5.0m3/h，注入压力为13～13.5MPa；应用高浓度比例油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂35m3，包括以下以质量百分数计的组分：改性聚合物1.5％，酚醛树脂交联剂4.5％，有机酚醛树脂单体1.5％，其余为水，注入排量为4.0m3/h，注入压力为13MPa合计注入堵水调剖调驱剂1686m3。
该井采用本技术措施前油压8.2Mpa，套压8.1Mpa。应用本技术措施处理后，该注水井压力上升：油压10.8Mpa，套压10.4Mpa，对应井组内4口油井含水下降16.1％，半年统计期内累计增产原油441.8t。
实施例2
中国国内中部某大型特低渗透油田采油CS厂注水井L56-64处于L2井区65井站，2000-04-28试油压裂，日产液20.15m3，日产油2.4t，含水88.09％，动液面1000m，2008年10月补孔复压，2009年4月转注，注水层位长2。措施前油压5.4MPa，该注水井对应8口油井，8口井开采长2层。2013年5月对该井进行吸水剖面测试，根据吸水剖面资料，该井最下段射孔段吸水量过大。该井主要为孔隙型见水以及存在高渗带，层内非均质性强。根据该区地质资料和生产实践证实，该区裂缝比较发育，呈多向性分布，水淹程度高，部分井达到90％以上。
注水井L56-64采用特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖体系方法措施处理时，应用泡沫凝胶前置液100m3，包括以下以质量百分数计的无机钙盐2％，其余为水，注入排量为6m3/h；特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂200m3，包括以下以质量百分数计的组分：无机硅盐凝10％，起泡剂0.015％，醚化聚糖类泡沫稳定剂0.012％，无机铵盐促凝调节剂1.0％，其余为水，注入排量为4m3/h，气体与泡沫凝胶堵水调剖剂的体积比为350：1，注入压力为5～12MPa；应用油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂235m3，包括以下以质量百分数计的组分：改性聚合物1.2％，酚醛树脂交联剂0.8％，有机酚醛树脂0.4％，其余为水，注入排量为2.0～4.0m3/h，注入压力为5.7～8.0MPa；应用低渗透油田弱凝胶调驱剂855m3，包括以下以质量百分数计的组分：阴离子聚丙烯酰胺1.0％，铝离子有机盐复合交联剂0.2％，有机硫代物交联引发剂0.1％，其余为水，注入排量为4～6m3/h，注入压力为7～7.5MPa；应用高浓度比例油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂30m3，包括以下以质量百分数计的组分：改性聚合物1.8％，酚醛树脂交联剂5.0％，有机酚醛树脂2.0％，其余为水，注入排量为3.0m3/h，注入压力为7～8.5MPa；合计注入堵水调剖调驱剂1420m3。
该井采用本技术措施前油、套压5.4Mpa。应用本技术措施处理后，该注水井压力上升：油、套压8.5Mpa，对应井组内4口油井含水下降4.8％，半年统计期内累计增产原油138t。
实施例3
中国国内中部某大型特低渗透油田采油F厂采油井D215-53井位于见效见水区域，该井2008年11月压裂投产长81 1层，初期改造加砂30m3，砂比35％，排量2.0m3/l，试油日产纯油24.2t。投产初期日产油7.0t，2010年10月日产液、动液面突下降、含水略升，日产油下降至1t以下，2012年12月日产液上升、含水突升，水型硫酸钠，表现为裂缝见水。目前该井日产液缓慢下降至3.80m3，日产油仅0.11t，含水96.6％，产能损失严重。该井对应3口注水井，累计注水量87506m3，累计注水量较高，同井组内油井D216-54井2013年所测地层压力18.84MPa，地层压力较高。
油井D215-53采用特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖体系方法措施处理时，应用特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂50m3，包括以下以质量百分数计的组分：无机硅盐凝0.5％，起泡剂1.5％，醚化聚糖类泡沫稳定剂1.2％，无机铵盐促凝调节剂0.01％，其余为水，注入排量为2m3/h，气体与泡沫凝胶堵水调剖剂的体积比为50:1，注入压力为17.5～21MPa；应用油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂45m3，包括以下以质量百分数计的组分：改性聚合物0.2％，酚醛树脂交联剂0.8％，有机酚醛树脂0.3％，其余为水，注入排量为3～5m3/h，注入压力为21.5～22MPa；应用低渗透油田弱凝胶调驱剂75m3，包括以下以质量百分数计的组分：阴离子聚丙烯酰胺1.0％，铝离子有机盐复合交联剂0.01％，有机硫代物交联引发剂0.005％,其余为水，注入排量为4～6m3/h，注入压力为20～21.5MPa；最后注入应用高浓度比例的油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂10m3作为封口堵剂，包括以下以质量百分数计的组分：改性聚合物0.2％，酚醛树脂交联剂1.2％，有机酚醛树脂0.6％，其余为水，注入排量为3～5m3/h，注入压力为21.5～22MPa；合计注入油井堵水剂180m3。
该井采用本技术措施前日产液量4.81m3，含水为92.2％。应用本技术措施处理后，该油井产液量上升，含水下降：日产液量6.28m3，含水为87.0％，含水下降5％，半年统计期内累计增产原油85.5t。
本发明的油水井堵水调剖方法适用于特低渗透非均质性油藏地层，能进入并有效封堵特低渗透油藏地层深部出水大孔道、大裂缝，进行选择性堵水及调剖。
注入特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂，选择性进入特低渗透油藏地层深部，封堵深部地层的亲水裂缝与高渗大孔道，降低后续进入的强凝胶堵水调剖剂的滤失率；利用其中水溶性的表面活性剂亲水疏油的化学特性，引领后续的强凝胶堵水调剖剂选择性进入水流通道而不进入油层；选择性对中低渗透非目的层形成一定的封堵，有利于保护剩余油富集的低压低渗透层不被后续注入的强凝胶所堵塞。
之后，在特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂体系的引领下，接着注入油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂，进入高渗透水层的地层深部，对高渗透水层进行强凝胶封堵。
再之后，注入特低渗透油田选择性弱凝胶调驱剂体系，推动强凝胶堵水调剖剂，进入高渗透水层的地层深部，并在遇到强凝胶堵水调剖剂封堵带后转向，驱替剩余油富集的低渗透油层，提高驱油波及体积和驱油效率。
最后，油井还需要注入高浓度比例的油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂作为封口堵剂，对作业层进行强凝胶封堵，并提高整体堵水调剖剂的耐冲刷性能，保证所注入堵剂不会在后续开采抽汲中，随原油采出。
在作业中，先期进入低压渗透层的选择性泡沫凝胶堵水调剖剂，具有“堵水不堵油”的特性，随着低渗透油层中剩余油的采出而破解水化，从而实现选择性堵水及调剖的目的。解决了现有大多数堵剂在近井带堆积污染油层，无法通过低渗透特低渗透油藏孔喉通道进入地层深部，或者能进入但不能有效封堵特低渗透油藏地层深部出水大孔道等不适宜在低渗透油藏地层使用的问题。
Claims (4)
1.一种特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖方法，依次包括以下步骤：
步骤一、注入特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂：
注入1/4～1/3质量分数的特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂，再将气体与1/3～1/2质量分数的特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂混相注入，最后将剩余的特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂注入；注入压力在体系到达地层深部时上升5MPa～15Mpa；
步骤二、注入油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂，泵注压力保持平稳或下降，较注入前上升2～5MPa；
步骤三、注入特低渗透油田选择性弱凝胶调驱剂；
步骤四、注入高浓度比例的油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂；
步骤五、随着低渗透油层中剩余油的采出，低压渗透层的特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂破解水化；
所述特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂包含以质量百分数计的无机硅盐凝胶0.5～10.0％，起泡剂0.015～1.50％，醚化聚糖类泡沫稳定剂0.012～1.20％，无机铵盐促凝调节剂0.01～1.0％，其余为水，气体与泡沫凝胶堵水调剖剂的体积比为50～350:1；所述起泡剂为烷基硫酸钠或烷基磺酸钠或二者1:1～1:3的比例混合复配；所述气体为氮气、空气或二氧化碳气体；
所述油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂包含以质量百分数计的改性聚合物0.2～1.8％，酚醛树脂交联剂0.8％～5.0％，有机酚醛树脂单体0.3～2.0％，其余为水；
所述特低渗透油田选择性弱凝胶调驱剂包含以质量百分数计的改性聚合物0.1～1.0％，铝离子有机盐复合交联剂0.01～0.2％，有机硫代物交联引发剂0.005～0.1％，其余为水。
2.根据权利要求1所述的一种特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖方法，其特征在于：步骤一、注入特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖剂到注入井；步骤二、注入油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂到注入井；步骤三、注入特低渗透油田选择性弱凝胶调驱剂到注入井；步骤四、注入高浓度比例的油田复合改性树脂交联强凝胶堵水调剖剂到注入井；注入井包括注水井或采油井；步骤一前需注入泡沫凝胶前置液。
3.根据权利要求2所述的一种特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖方法，其特征在于：所述泡沫凝胶前置液包含以质量百分数计的无机钙盐2％～5％，其余为水。
4.根据权利要求2所述的一种特低渗透油田选择性泡沫凝胶堵水调剖方法，其特征在于：所述注水井采用原井管柱，采油井使用作业工具管柱，25MPa～40MPa调剖泵分段塞注入，注入排量为2～6m3/h。
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