CN110552670B - 一种油田用区块整体剖面调整装置和调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油田用区块整体剖面调整装置和调整方法，主要通过注水站的第一加药装置2向井场注解堵剂，在采油井场上的第二加药装置注分流剂，实现对整个注水站管辖需剖面调整注水井进行整体剖面调整，由原有单井剖面调整作业向区块整体剖面调整作业转变，极大地提高了施工效率、节约了施工成本、简化了施工流程、缩短了施工时间，对区块注水井剖面调整具有重要意义。
Description
技术领域
本发明属于油田注入水开发技术领域，具体涉及一种用于低渗透油藏注水井吸水剖面调整的方法，更具体是一种油田用区块整体剖面调整装置和调整方法。
背景技术
注水是补充地层能量、保证油田长期稳产的有效手段，但在注水开发过程中，随着注水开发延长，因指进现象和自身渗透率差异，注水井吸水不均，水驱分布不均，对应侧向油井不受效，主向油井高含水，开发矛盾逐渐暴露。
因此，为提高水驱受效程度，改善注水井吸水状况，需对注水井吸水剖面进行调整。目前调整吸水剖面的方法有很多，主要包括酸化解堵、堵水调剖和暂堵酸化，但是目前这些技术主要从单井上考虑，未进行整体的、系统的分析，未从注水站和井场角度进行考虑，同时上述技术不仅措施次数多，而且需要动注水管柱，造成占井时间长、安全风险大等问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种油田用区块整体剖面调整装置和调整方法，结合单井增注和层间增注技术特点，充分发挥注水站和井场优势，减少单井措施次数，缩短单井措施占井时间，降低单井措施成本。
为达到上述目的，本发明一种油田用区块整体剖面调整装置，包括第一加药装置和第二加药装置，第一加药装置用于向注水井注入中性解堵剂，第二加药装置用于向注水井注入分流剂，第一加药装置的入口与来自注水站的注水管线连接，第二加药装置的入口通过第二单流阀与第一注水管线连接；第一加药装置的出口通过第一单流阀与第一注水管线连接，第二加药装置的出口通过第三单流阀与去井场的注水管线连接。
进一步的，同一个第一加药装置连接多个注水井，同一个第二加药装置连接多个注水井。
一种基于上述的一种油田用区块整体剖面调整装置的剖面调整方法，
当需要对注水井解堵时：只向第一加药装置添加中性解堵剂，然后打开第一单流阀，对注水井解堵；
当需要堵水时：只向第二加药装置添加分流剂，打开第二单流阀和第三单流阀对注水井的近井地带堵水；
当进行分流酸化时：向第一加药装置添加中性解堵剂，向第二加药装置添加分流剂，打开第二单流阀和第三单流阀对注水井的近井地带堵水，当分流剂的用量为
时，关闭第二单流阀和第三单流阀，然后打开第一单流阀向注水井注入中性解堵剂，中性解堵剂的用量为
时，关闭第一单流阀；其中，ra为处理半径，m；φ为储层平均孔隙度，％；ha为射孔段高度，m；r为炮眼半径，cm；h为炮眼深度，cm。
进一步的，若同时对一口注水井高渗带堵水和低渗带解堵，则先加中性解堵剂再加分流剂，解堵时，加大解中性堵剂用量；堵水时，加大分流剂用量。
进一步的，同时对一口注水井高渗带堵水和低渗带解堵的过程如下：先打开第一单流阀，让中性解堵剂进入注水井的高渗带，当中性解堵剂量达到
时，关闭第一单流阀；再打开第二单流阀和第三单流阀，让分流剂进入注水井的高渗带，当分流剂的用量为
时，关闭第二单流阀和第三单流阀；然后再打开第一单流阀，让中性解堵剂与分流剂汇合形成封堵屏障，让后面的解堵剂进入低渗带。
进一步的，中性解堵剂由以下重量份数的物料组成：生物酶30～40份、悬浮剂5～10份、氧化剂4～10份、缓蚀剂10～15份、渗透剂5～10份、螯合剂20～30份以及表面活性剂5～10份。
进一步的，缓蚀剂为硅酸盐与磷酸盐的混合物，硅酸盐与磷酸盐的重量比为2：1。
进一步的，以悬浮剂的总重量为100％计，悬浮剂包括笨醚甲环唑40％～50％、聚醚改性聚有机硅氧烷4％～5％、二元醇与有机酸酯按照重量比1：2的混合物5％～6％、增稠剂0.1％～0.6％以及余量的水。
进一步的，分流剂按重量份数计，包括热固性树脂30～40份、多元醇5～10份、表面活性剂10～15份、分散剂5～10份和有机溶剂30～40份。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益的技术效果，本发明提供了一种油田用区块整体剖面调整的装置，可同时满足四种情况的使用，一是不对两加药装置加药时，正常注水；二是只对第一加药装置添加解堵剂，对注水井解堵；三是只对第二加药装置添加分流剂时，对注水井近井地带堵水；四是对两加药装置同时加药时，通过调整单流阀，改变解堵剂与分流剂的注入时间来调整剖面。
一种油田用区块整体剖面调整方法，主要通过注水站的第一加药装置向井场注解堵剂，第二加药装置中注分流剂，能够同时实现对不同井进行解堵、分流酸化和堵水等措施，即不需要对措施井进行停注并同时实现多井剖面调整，实现对整个注水站管辖需剖面调整注水井进行整体剖面调整；由原有单井剖面调整作业向区块整体剖面调整作业转变，极大地提高了施工效率、节约了施工成本、简化了施工流程、缩短了施工时间，对区块注水井剖面调整具有重要意义。
因为采用的解堵剂是中性解堵剂，腐蚀性极小，基本不伤害管柱，同时采用的分流剂溶于水，不会凝固在井筒中，所以无需起下管柱，可同时对不同问题井分别进行酸化增注和堵水调剖；
进一步的，解堵剂悬浮剂主要用于提高分散性，确保解堵剂能溶于水中，并形成能分散在水中的悬浊液。
进一步的，缓蚀剂为硅酸盐与磷酸盐按照2：1重量比的混合物，降低解堵剂对腐蚀性,实现解堵剂注入无需起下管柱；
分流剂溶于水，可直接随注入水进入井底，同时进入井底与解堵剂汇合后，产生固体颗粒而封堵大孔道；解堵剂也是溶于水，可随注入水进入地层不伤害管柱，减少动管柱流程。
分流剂中的热固性树脂：主要用于封堵高渗带，表面活性剂用于提高分流剂与水的互溶性；分散剂用于提高树脂在分流剂的分散性；有机溶剂将热固性树脂包裹，作为溶剂混溶于水中，遇解堵剂时，包裹层消失，产生白色微粒。
附图说明
图1为附图为本发明的流程示意图；
附图中：1、油田注水站；2、第一加药装置；3、注水管线；4、采油井场；5、第二加药装置；6、第一注水井；7、第二注水井；8、第三注水井；9、第一单流阀；10、第二单流阀；11、第三单流阀；12、第四单流阀；13、第五单流阀；14、第六单流阀；15、第七单流阀；16、第八单流阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供了一种油田用区块整体剖面调整装置和调整方法，主要通过注水站的第一加药装置2向井场注解堵剂，同时，在采油井场上，在注水干线上和阀组间之间增加一个第二加药装置5，该装置注分流剂，实现对整个注水站管辖需剖面调整注水井进行整体剖面调整，由原有单井剖面调整作业向区块整体剖面调整作业转变，极大地提高了施工效率、节约了施工成本、简化了施工流程、缩短了施工时间，对区块注水井剖面调整具有重要意义。
一种油田用区块整体剖面调整装置，包括来自注水站的第一注水管线3，第一注水管线3上通过管道连接有第一加药装置2、第二加药装置5、第一注水井6、第二注水井7以及第三注水井8。
第一加药装置2的出口和第一注水管线3的入口连接，第二加药装置5的入口和第一注水管线3的出口连接，第二加药装置5的出口和第一至第三注水井的入口连接，第一加药装置2的出口和第一注水管线3的入口之间设置有第一单流阀9，第二加药装置5的入口和第一注水管线3的出口之间设置有第二单流阀10，第一注水管线3的第一出口和第一注水井6之间设置有第三单流阀11，第一注水管线3的第二出口和第二注水井7之间设置有第五单流阀13，第一注水管线3的第三出口和第三注水井8之间设置有第七单流阀15。第二加药装置5的第一出口和第一注水井6之间设置有第四单流阀12，第二加药装置5的第二出口和第二注水井7之间设置有第六单流阀14，第二加药装置5的第三出口和第三注水井8之间设置有第八单流阀16。
本发明是通过注水站的第一加药装置2向井场注解堵剂，在注水干线3上和阀组间之间增加一个第二加药装置5，第二加药装置5注分流剂，实现对整个注水站管辖需剖面调整注水井进行整体剖面调整。
第一加药装置2和第二加药装置5结构相同，均由加药罐和加药泵组成。加药罐的出口与所述加药泵的入口连通。加药泵的出口与去井场的注水管线连通。
若同时对一口注水井高渗带堵水和低渗带解堵，则先加中性解堵剂再加分流剂，且根据现场注水井的井口压力或者加药泵的压力去顶添加中性解堵剂和分流剂的量，解堵时压力下降慢，则加大解中性堵剂用量；堵水时压力上升慢，加大分流剂用量。
解堵剂为中性解堵剂，对注水管线腐蚀率极低，该解堵剂由以下重量份数的物料组成：生物酶30～40、悬浮剂5～10、氧化剂4～10、缓蚀剂10～15、渗透剂5～10、螯合剂20～30和表面活性剂5～10。上述生物酶由有机铋化合物、乙二醇和有机醛按照(0.8～1):(1～1.5)：(0.3～0.5)的重量比配制而成，其中有机铋化合物为异辛酸铋或月桂酸铋；
悬浮剂主要用于提高分散性，确保解堵剂能溶于水中，并形成能分散在水中的悬浊液。以悬浮剂的总重量为100％计，悬浮剂包括笨醚甲环唑40％～50％、聚醚改性聚有机硅氧烷4％～5％、二元醇与有机酸酯按照重量比1：2的混合物5％～6％、增稠剂0.1％～0.6％以及余量的水；
氧化剂为三氧化铬，提高缓蚀性，并因协同作用提高解堵效果；
缓蚀剂为硅酸盐与磷酸盐按照2：1重量比的混合物，降低解堵剂对腐蚀性,实现解堵剂注入无需起下管柱；
渗透剂为渗透剂JS-JFC-1，提高渗透性；
螯合剂：酒石酸钾钠、甘草素钠和多聚磷酸钠按照重量比1：1：3混合的40％的水溶液，提高解堵剂的缓蚀性能，同时减少二三次沉淀，提高解堵效果。
表面活性剂为十二烷基硫酸钠，提高分散性、互溶性和除垢能力。
分流剂为水溶性解堵剂，该分流剂完全溶于水，密度为1.00g/m3～1.02g/m3，与中性解堵剂在地层混合后生产白色微粒，堵塞孔喉。分流剂由以下重量份数的物料组成:热固性树脂30～40、多元醇5～10、表面活性剂10～15、分散剂5～10以及有机溶剂30～40。
热固性树脂：主要用于封堵高渗带，主要为硅醚树脂，先由硅烷和二硅醚按照1：1重量比在甲苯在120℃～130℃蒸馏搅拌4h，再与乙酸和氯化钠盐水反应，蒸馏5h所得。
多元醇为甘油、山梨醇或二缩二乙二醇等，优选甘油，能与水混溶，不会凝固在井筒中，确保分流剂随着水一同注入地层；
表面活性剂为十八烷基硫酸钠，提高分流剂与水的互溶性；
分散剂为脂肪族酰胺类，优选乙撑基双硬脂酰胺，提高树脂在分流剂的分散性；
有机溶剂为甲苯、二甲苯、乙醇、乙醇等，优选甲苯，将热固性树脂包裹，作为溶剂混溶于水中，遇解堵剂时，包裹层消失，产生白色微粒。
一种油田用区块整体剖面调整方法，对于整体分流酸化措施，需要一台解堵设备和一台暂堵设备对整个注水站管辖注水井进行作业。
对于需要分流酸化的第二注水井7，注水站需要一台解堵设备，井场需要一台暂堵设备对整个注水站管辖第二注水井7进行作业。即实际操作时，向第一加药装置2加入中性解堵剂，向第二加药装置5加入分流剂。先打开第二单流阀10和第六单流阀14，让分流剂进入高渗带；接着关闭第二单流阀10和第六单流阀14；再打开第一单流阀9和第五单流阀13，让中性解堵剂与分流剂汇合形成封堵屏障，让后面的中性解堵剂转向进入第二注水井7的堵塞层位。
对于只需要酸化解堵的第一注水井6，只需要一台解堵设备对整个注水站管辖第一注水井6进行解堵作业，即实际操作时向第一加药装置2加入中性解堵剂，打开第一单流阀9和第三单流阀11，关闭第二单流阀10和第四单流阀12。上述一种油田用区块整体剖面调整方法，可不改变注水流程，不需起下管柱，可以同时对区块的注水井进行解堵和暂堵酸化，从而调整注水井吸水剖面，该方法由原有单井解堵作业或单井暂堵酸化作业向区块整体剖面调整作业转变，极大地提高了管理质量、施工效率，节约了作业成本和较少了安全环保风险。
实施例1
参照图1，以姬塬油田某区块为例，受储层非均质性和裂缝发育等影响，部分井吸水状况逐渐变差，吸水不均井占比逐年上升，目前占比将近50％，其剖面矛盾逐渐凸显，吸水形态变差，开发矛盾逐渐暴露。为改善该区块开发效果，计划对该区块31口吸水不均注水井开展整体剖面调整作业，地层堵塞井进行解堵，从井口表现为井口压力上升，注水量逐渐降低，并达不到配注量。分流酸化井主要通过观察吸水剖面决定，通过不同层位注水量和吸水程度决定。其中15口进行酸化解堵作业，16口进行分流酸化作业，中性解堵剂的注入速度和需要解堵所有注水井注入速度之和(15口井的注入速度)一致，分流剂注入速度和阀组间需要分流酸化所有水井注入速度之和(16口井的注入速度)一致。
具体实施步骤为：
步骤1、在采油井场上，向第二加药装置5中加入分流剂，向第一加药装置2加入中性解堵剂；分流剂按重量份数计，包括热固性树脂30份、多元醇5份、表面活性剂10份、分散剂5份以及有机溶剂30份。
步骤2、剖面调整
对于需要酸化暂堵的15口注水井进行作业，以第一注水井6为例，在注水正常条件下，只需要将注水站的第一加药装置2(也叫解堵设备)打开，对整个注水站管辖需解堵第一注水井6进行解堵作业，即打开第一单流阀9和第三单流阀11，关闭第二单流阀10和第四单流阀12，让中性解堵剂流入第一注水井6的近井地带，直至解堵剂量达到
时终止。
中性解堵剂由以下重量份数的物料组成：生物酶30份、悬浮剂5份、氧化剂4份、缓蚀剂10份、渗透剂5份、螯合剂20份以及表面活性剂5份。悬浮剂按照重量百分数计，包括笨醚甲环唑40％、聚醚改性聚有机硅氧烷4％、二元醇与有机酸酯按照重量比1：2的混合物5％、增稠剂0.1％以及余量的水。
实施例2
对于需要分流酸化的16口井注水井进行作业，以图1中第二注水井7为例，在注水正常条件下，需要用到注水站的第一加药装置2(也叫解堵设备)和井场的第二加药装置5(也叫暂堵设备)。先打开第二单流阀10和第六单流阀14，让分流剂进入第二注水井7的高渗带；所用分流剂按重量份数计，包括热固性树脂40份、多元醇0份、表面活性剂15份、分散剂10份以及有机溶剂40份。当分流剂的用量为
时，关闭第二单流阀10和第六单流阀14，再打开第一单流阀9和第五单流阀13，让中性解堵剂与分流剂汇合形成封堵屏障，让后面的中性解堵剂转向进入低渗带，中性解堵剂量达到
时，关闭第一单流阀9和第五单流阀13。
当高渗带有堵塞现象时，先打开第一单流阀9和第五单流阀13，让中性解堵剂进入高渗带，当中性解堵剂量达到
时，关闭第一单流阀9和第五单流阀13，然后打开第二单流阀10和第六单流阀14，让分流剂进入高渗带，当分流剂的用量为
时，关闭第二单流阀10和第六单流阀14，再打开第一单流阀9和第五单流阀13，让中性解堵剂与分流剂汇合形成封堵屏障，让后面解堵剂转向进入低渗带，直至压力上升2MPa或者直到注完分流剂，最后关闭第一单流阀9和第五单流阀13。所用中性解堵剂由以下重量份数的物料组成：生物酶40份、悬浮剂10份、氧化剂10份、缓蚀剂15份、渗透剂10份、螯合剂30份以及表面活性剂10份。其中，悬浮剂以重量分数计，悬浮剂包括笨醚甲环唑50％、聚醚改性聚有机硅氧烷5％、二元醇与有机酸酯按照重量比1：2的混合物6％、增稠剂0.6％以及余量的水。
通过以上流程改造，实现了两台加药设备同时对区块注水井开展整体剖面调整作业的功能，按照实例计算，理论上可节省施工费、设备费60％以上。
实施例3
本实施例与实施例2的情况和步骤相同，不同之处在于所有的中性解堵剂和分流剂的具体成分不同。
其中，进入第二注水井7的高渗带的分流剂按重量份数计，包括热固性树脂35份、多元醇7.5份、表面活性剂12.5份、分散剂7.5份和有机溶剂35份。
当高渗带有堵塞现象时，先打开第一单流阀9和第五单流阀13，让中性解堵剂进入高渗带，此时所用的中性解堵剂由以下重量份数的物料组成：生物酶35份、悬浮剂7.5份、氧化剂7份、缓蚀剂12.5份、渗透剂7.5份、螯合剂25份以及表面活性剂7.5份。
其中，以所述悬浮剂的总重量为100％计，包括笨醚甲环唑45％、聚醚改性聚有机硅氧烷4.5％、二元醇与有机酸酯按照重量比1：2的混合物5.5％、增稠剂0.35％以及余量的水。
本实施例没有详细叙述的部分属本行业的公知技术和常用方法，这里不一一叙述。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于油田用区块整体剖面调整装置的剖面调整方法，其特征在于，
当需要对注水井解堵时：只向第一加药装置(2)添加中性解堵剂，然后打开第一单流阀(9)，对注水井解堵；
当需要堵水时：只向第二加药装置(5)添加分流剂，打开第二单流阀(10)和第三单流阀(11)对注水井的近井地带堵水；
当进行分流酸化时：向第一加药装置(2)添加中性解堵剂，向第二加药装置(5)添加分流剂，打开第二单流阀(10)和第三单流阀(11)对注水井的近井地带堵水，当分流剂的用量为
时，关闭第二单流阀(10)和第三单流阀(11)，然后打开第一单流阀(9)向注水井注入中性解堵剂，中性解堵剂的用量为
时，关闭第一单流阀(9)；其中，ra为处理半径，m；φ为储层平均孔隙度，％；ha为射孔段高度，m；r为炮眼半径，cm；h为炮眼深度，cm；
所述油田用区块整体剖面调整装置，包括第一加药装置(2)和第二加药装置(5)，所述第一加药装置(2)用于向注水井注入中性解堵剂，所述第二加药装置(5)用于向注水井注入分流剂，所述第一加药装置(2)的入口与来自注水站的注水管线连接，所述第二加药装置(5)的入口通过第二单流阀(10)与第一注水管线(3)连接；所述第一加药装置(2)的出口通过第一单流阀(9)与第一注水管线(3)连接，所述第二加药装置(5)的出口通过第三单流阀(11)与去井场的注水管线连接。
2.根据权利要求1所述的剖面调整方法，其特征在于，若同时对一口注水井高渗带堵水和低渗带解堵，则先加中性解堵剂再加分流剂，解堵时，加大中性解堵剂用量；堵水时，加大分流剂用量。
3.根据权利要求2所述的剖面调整方法，其特征在于，同时对一口注水井高渗带堵水和低渗带解堵的过程如下：先打开第一单流阀(9)，让中性解堵剂进入注水井的高渗带，当中性解堵剂量达到
时，关闭第一单流阀(9)；再打开第二单流阀(10)和第三单流阀(11)，让分流剂进入注水井的高渗带，当分流剂的用量为
时，关闭第二单流阀(10)和第三单流阀(11)；然后再打开第一单流阀(9)，让中性解堵剂与分流剂汇合形成封堵屏障，让后面的中性解堵剂进入低渗带。
4.根据权利要求1所述的剖面调整方法，其特征在于，中性解堵剂由以下重量份数的物料组成：生物酶30～40份、悬浮剂5～10份、氧化剂4～10份、缓蚀剂10～15份、渗透剂5～10份、螯合剂20～30份以及表面活性剂5～10份。
5.根据权利要求4所述的剖面调整方法，其特征在于，所述缓蚀剂为硅酸盐与磷酸盐的混合物，硅酸盐与磷酸盐的重量比为2：1。
6.根据权利要求4所述的剖面调整方法，其特征在于，所述悬浮剂由以下重量份数的物料组成：笨醚甲环唑40％～50％、聚醚改性聚有机硅氧烷4％～5％、二元醇与有机酸酯按照重量比1：2的混合物5％～6％、增稠剂0.1％～0.6％、余量的水。
7.根据权利要求1所述的剖面调整方法，其特征在于，分流剂按重量份数计，包括热固性树脂30～40份、多元醇5～10份、表面活性剂10～15份、分散剂5～10份和有机溶剂30～40份。
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