CN110617041B - 一种注水井吸水剖面调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种注水井吸水剖面调整方法，包括套管及吸水剖面的不同调整方法，根据油藏储层物性、吸水剖面特点和油水连通状况，有针对性对吸水剖面分布不均井进行治理，可有效提高水驱动用程度、水驱波及面积和油田采收率。
Description
技术领域
本发明属于油田注入水开发技术领域，具体涉及一种注水井吸水剖面调整方法。
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，油田储层致密油藏孔隙度小，渗透率低，储层非均质强，导致见水和吸水受到微裂缝影响，见水和吸水不均，从而导致部分井吸水形态逐渐变差，吸水不均井占比逐年上升，开发矛盾逐渐暴露，水淹井逐年增多。
因此，急需对剖面吸水不均井进行治理，目前国内外的治理吸水剖面不均方法主要有两大类，一是物理法，如2-3层桥式偏向注水技术、油套分注技术等，二是“交联聚合物凝胶+体膨颗粒”技术、酸化解堵增注技术(如土酸、胶束酸等)。但这些剖面工艺在致密油藏应用后，表现为措施有效期短、措施有效率低，没有针对性，且施工工艺复杂，不能从根本上解决该油藏水驱不均问题，治理难度大。
发明内容
本发明的目的是提供一种注水井吸水剖面调整方法，以解决现有技术当中措施有效期短、措施有效率低，没有针对性，且施工工艺复杂的问题。
一种注水井吸水剖面调整方法，
第一步，套管下入，将注水井吸水剖面调整套管下入到注水井中；
第二步，吸水剖面调整，对于两个注水层，其中一层因地层堵塞导致弱吸水、另一层一层强吸水而导致的问题，通过其中一个配水器对强吸水层采用分流酸化技术进行封堵，通过另一个配水器对弱吸水层进行酸化增注，分流酸化技术中酸液体系采用螯合酸、多氢酸或自生土酸酸液体系，强吸水层和弱吸水层之间通过多个封隔器进行隔开；
当地层因结垢导致堵塞，从而引起层内吸水不均的问题时，采用多个封隔器将吸水均匀层和吸水不均层进行隔开，并通过配水器对吸水弱地方采用多元弱酸化技术或者常规土酸酸化技术进行酸化增注，从而进行酸化，扩大渗透通道，多元弱酸化技术中酸液体系采用螯合酸、多氢酸或自生土酸酸液体系；
当油水井之间已经水窜并引起层内吸水不均且油井水淹的问题时，采用堵水调驱技术对大孔道进行封堵，对剩余油富集地方进行水驱，提高井组水驱动用程度和波及面积；
所述注水井吸水剖面调整套管包括第一油管，第一油管下端连接有堵头，第一油管外从上到下依次套接有套保封隔器、第一配水器、层间封隔器、插管密封和第二配水器，第一油管与第一配水器相连，第一油管内还设有第二油管，第二油管连接至第二配水器。
所述对强吸水层采用分流酸化技术进行封堵的步骤中，若是强吸水层的注水井对应的油井已经高含水，油井快水淹，分流酸化技术中分流剂采用油溶性堵剂，对强吸水层进行永久封堵，阻止水进入强吸水层；
若是强吸水层的注水井对应油井为中低含水，油水井连通性好，分流酸化技术中分流剂采用水溶性堵剂，对强吸水层进行暂时封堵，施工结束再次注水后，水溶性堵剂遇水后自动溶于水中。
所述油溶性堵剂由如下重量百分比的原料制备得到：天然树脂30％-35％、醇类物质30％-35％、表面活性剂5％-8％、分散互溶剂5％-8％，余量为水。
所述分流酸化技术中，使用螯合酸，螯合酸由以下重量份数的物料组成，磷酸30％～50％、氢氟酸5％～25％、缓蚀阻垢剂4％～10％、螯合剂5％～10％、粘土稳定剂3％～6％，表面活性剂5％～10％，余量为水。
所述多元弱酸化技术中，使用螯合酸，螯合酸由以下重量份数的物料组成：磷酸30％～50％、氢氟酸5％～25％、缓蚀阻垢剂4％～10％、螯合剂5％～10％、粘土稳定剂3％～6％，表面活性剂5％～10％，余量为水。
所述堵水调驱技术为PEG单相凝胶调驱工艺或聚合物微球深部调驱工艺。
本发明的有益效果在于：1、通过同心双管套管的结构，对注水井中不同层进行分别处理，建立两个独立注水通道，通过地面稳流阀组控制实施分层注水，确保了全天候两层注水量均达标。
2、采用的酸液体系提高酸液对钡、硅离子螯合能力、降低对管柱腐蚀、抑制粘土膨胀和运移能力增强，从而解决油藏水驱不均的问题。
附图说明
图1为一种注水井吸水剖面调整套管结构示意图；
图中1、第一油管；2、第二油管；3、套保封隔器；4、第一配水器；5、层间封隔器；6、插管密封；7、第二配水器；8堵头。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明；
具体实施方式
【实施例1】
如图1所示，一种注水井吸水剖面调整套管，包括第一油管1，第一油管1下端连接有堵头8，第一油管1外从上到下依次套接有套保封隔器3、第一配水器4、层间封隔器5、插管密封6和第二配水器7，第一油管1与第一配水器4相连，第一油管1内还设有第二油管2，第二油管2连接至第二配水器7。
第一油管1连接在井口上，第一油管1末端连接有堵头，第一油管1外从上到下依次套接有套保封隔器3、第一配水器4、层间封隔器5、插管密封6和第二配水器7，第二油管2也连接在井口，放在第一油管1内，第一油管1和第二油管2组成同心双管，第一油管1与第一配水器4相连，将第一油管1内的液体通过第一配水器4注入到地层内，第二油管2连接至第二配水器7，将第二油管2内的液体通过第二配水器7注入到地层内。
在使用时，将第一油管1及其外部的设备以及堵头8下入到井中，再在第一油管1内下入第二油管2，待第二油管2下入完毕后，坐封套保封隔器3、层间封隔器5和插管密封6这三个封隔器。套保封隔器3和层间封隔器5将套管和第一油管1的环形空间封隔，插管密封6将第一油管1和第二油管2之间的环形空间封隔，上注水层的水通过第一油管1和第二油管2上面之间的环形空间经第一配水器4向外到达，下注水层的水通过第二油管2再经第二配水器7到达。
插管密封6与第二配水器7为一体，连接在第一油管1外，插管密封6的最外围通过注水打压第一套管1内壁紧贴形成密封。
针对只含两层的注水井，为解决一层强吸水，另一层弱吸水甚至不吸水和常规分注技术测调遇阻风险高的问题，采用同心双管分层注水技术，采用以“玻璃钢管”为材料的第二油管2和碳钢为材料的第一油管1的结构建立两个独立注水通道，通过地面稳流阀组控制实施分层注水，实现了地面精准化测调和层间注水数据实时监控及调整，确保了全天候两层注水量均达标。该玻璃钢管主要由玻璃和纤维在高压高温条件下通过相互缠绕而成。
同时采用桥式同心电缆机电一体化分注技术或波码通讯数字式分注远程调控技术，优选数字式分注远程调控技术，并在第一配水器4和第二配水器7上均集成压差传感器同步测量器，测量水嘴前后后水流流过时的压力，建立嘴前嘴后压差、水嘴开度和分层流量三维图版，实现了分层流量测试、实时监测录取、回放查询，为区块层间剖面调整提供依据；同时其采用流体波码通讯，地面指令和井下监测数据通过井筒内压力波动传输，实现地面与井下远程双向无线通讯，做到了分层注水全过程监测与自动控制，确保各层注水达到配注要求。
【实施例2】
一种注水井吸水剖面调整方法，
第一步，套管下入，将注水井吸水剖面调整套管下入到注水井中；
第二步，吸水剖面调整，对于两个注水层，其中一层因地层堵塞导致弱吸水、另一层一层强吸水而导致的问题，通过其中一个配水器对强吸水层采用分流酸化技术进行封堵，通过另一个配水器对弱吸水层进行酸化增注，分流酸化技术中酸液体系采用螯合酸、多氢酸或自生土酸酸液体系，强吸水层和弱吸水层之间通过多个封隔器进行隔开；
通过注水井吸水剖面调整套管，使用第一配水器4和第二配水器7，将不同的液体注入到不同的地层中，并通过多个封隔器，将两个地层隔开，防止两种液体流至其他地层。
当地层因结垢导致堵塞，从而引起层内吸水不均的问题时，采用多个封隔器将吸水均匀层和吸水不均层进行隔开，并通过配水器对吸水较弱地方采用多元弱酸化技术或者常规土酸酸化技术进行酸化增注，从而进行酸化，扩大渗透通道，多元弱酸化技术中酸液体系采用螯合酸、多氢酸或自生土酸酸液体系；
通过注水井吸水剖面调整套管的多个封隔器，将水均匀层和吸水不均层进行隔开，再对吸水较弱的地层进行酸化增注处理。
当油水井之间已经水窜并引起层内吸水不均且油井水淹的问题时，采用堵水调驱技术对大孔道进行封堵，对剩余油富集地方进行水驱，提高井组水驱动用程度和波及面积。
其中弱吸水层：小层日吸水量在全井日配注量的占比在0～30％之间；中等吸水层：小层日吸水量在全井日配注量的占比在30～60％之间；强吸水层：小层日吸水量在全井日配注量的占比>60％；
低含水：含水率在0～30％之间；中含水：含水率在30～60％之间；高含水：含水率>60％。
大孔道指孔隙度>20％，或者渗透率>100mD。
【实施例3】
所述对强吸水层采用分流酸化技术进行封堵的步骤中，若是强吸水层的注水井对应的油井已经高含水，油井快水淹，分流酸化技术中分流剂采用油溶性堵剂，对强吸水层进行永久封堵，阻止水进入强吸水层；所述油溶性堵剂酸中不溶水中不溶。
若是强吸水层的注水井对应油井为中低含水，油水井连通性好，分流酸化技术中分流剂采用水溶性堵剂，对强吸水层进行暂时封堵，施工结束再次注水后，水溶性堵剂遇水后自动溶于水中。所述的水溶性堵剂酸中不溶水中溶，分流酸化中不溶于酸液体系，对强吸水层进行暂时封堵，施工结束再次注水后，水溶性堵剂遇水后自动溶于水中。
所述的水溶性堵剂由聚丙烯酰胺与各种交联剂、引发剂和稳定剂等通过高温反应而成，或者由可降解纤维和微囊组合而成，如水溶性堵剂ZDJ-2，可降解纤维如甲壳质纤维、米糠和谷糠。
所述油溶性堵剂由如下重量百分比的原料制备得到：天然树脂30％-35％、醇类物质30％-35％、表面活性剂5％-8％、分散互溶剂5％-8％，余量为水。所述天然树脂为松香；所述醇类物质为聚合多元醇；所述表面活性剂为的聚乙二醇类碳氢化合物与壬基酚聚氧乙烯醚按照质量比为1:1的比例在100℃-110℃下反应生成的氟碳表面活性剂；所述分散互溶剂为PA-MU2互溶剂，所述油溶性堵剂制备方法：常温下，将天然树脂充分地剪切研磨，再在130℃下，将其加入醇类物质中反应3h，最后常温下加入表面活性剂和分散互溶剂混合均匀即得到所述分流剂。
【实施例4】
所述分流酸化技术中，使用螯合酸，螯合酸由以下重量份数的物料组成，磷酸30％～50％、氢氟酸5％～25％、缓蚀阻垢剂4％～10％、螯合剂5％～10％、粘土稳定剂3％～6％，表面活性剂5％～10％，余量为水。
所述多元弱酸化技术中，使用螯合酸，螯合酸由以下重量份数的物料组成：磷酸30％～50％、氢氟酸5％～25％、缓蚀阻垢剂4％～10％、螯合剂5％～10％、粘土稳定剂3％～6％，表面活性剂5％～10％，余量为水。
所述分流酸化技术和多元弱酸化技术均采用一种具有缓速、微腐蚀的多元弱酸体系，例如螯合酸、多氢酸和自生土酸酸液体系。
具体的使用螯合酸酸液体系，由以下重量份数的物料组成，磷酸30％～50％、氢氟酸5％～25％、缓蚀阻垢剂4％～10％、螯合剂5％～10％、粘土稳定剂3％～6％，表面活性剂5％～10％，余量为水。其中磷酸可换为盐酸，氢氟酸可换为甲酸或乙酸。
所述缓蚀阻垢剂为乙二胺四亚甲基膦酸钠、二乙烯三胺五亚甲基膦酸、乙烯基苯磺酸-四丁基季膦盐聚合物和明胶按质量比为2：1：0.5：0.02在65～70℃复配的产物，缓蚀率较常规缓蚀率高3-5倍，90℃耐温性和稳定性较好，能有效地抑制硅的聚合与沉积；
所述螯合剂为亚氨基二琥珀酸钠与邻菲罗啉按照质量比为3:1复配而成，对钡、铁离子等络合作用较好，避免了姬塬长81油藏罗1区储层生成大量硫酸钡垢，降低了后期酸化措施难度和效果。对于姬塬长81油藏罗1区块，因该区块为超低渗储层，物性差且容易结难溶性硫酸钡垢。
所述黏土稳定剂为三甲基烯丙基氯化铵与二溴乙烷在65～70℃按照质量比为1:1反应7h的产物，有效防止因粘土膨胀导致孔喉变小和粘土运移在细小通道堆积堵塞储层。
所述表面活性剂为二辛基琥珀酸磺酸钠，降低界面张力和毛细管压力。
所述堵水调驱技术为PEG单相凝胶调驱工艺或聚合物微球深部调驱工艺。优选聚合物微球深部调驱技术。所述聚合物微球深部调驱技术为将颗粒直径在微米或纳米级别的聚合物微球，封堵不同直径的孔隙，纳米级别的微球，在聚合物注入的初期，随着注入水的携带作用，可以渗透进油层孔隙的深部。当注水时间延长后，微球颗粒发生水化膨胀现象，直径达到一定程度后，对储层的孔隙实施了堵塞，达到调剖的效果。
所述PEG单相凝胶调驱工艺为注入单相凝胶凝胶，利用单相凝胶凝胶的流度控制和分流作用，改善注入水的波及效率，提高采收率的方法。
【实施例5】
在实施例4的基础上，制备得到的螯合酸总重量以100％计：所述螯合酸由盐酸32％、氢氟酸12％、缓蚀阻垢剂7％、螯合剂10％、粘土稳定剂4％，表面活性剂7％，余量为水。该新型螯合酸提高酸液对钡、硅离子螯合能力、降低对管柱腐蚀、抑制粘土膨胀和运移能力增强。
【实施例6】
在实施例4的基础上，制备得到的螯合酸总重量以100％计：所述螯合酸由盐酸35％、氢氟酸9％、缓蚀阻垢剂6％、螯合剂8％、粘土稳定剂4％，表面活性剂6％，余量为水。该新型螯合酸提高酸液对钡、硅离子螯合能力、降低对管柱腐蚀、抑制粘土膨胀和运移能力增强。
【实施例7】
在实施例4的基础上，制备得到的螯合酸总重量以100％计：所述螯合酸由盐酸39％、氢氟酸15％、缓蚀阻垢剂7％、螯合剂9％、粘土稳定剂4％，表面活性剂7％，余量为水。该新型螯合酸提高酸液对钡、硅离子螯合能力、降低对管柱腐蚀、抑制粘土膨胀和运移能力增强。
【实施例8】
在实施例4的基础上，制备得到的螯合酸总重量以100％计：所述螯合酸由盐酸43％、氢氟酸10％、缓蚀阻垢剂7％、螯合剂8％、粘土稳定剂4％，表面活性剂9％，余量为水。该新型螯合酸提高酸液对钡、硅离子螯合能力、降低对管柱腐蚀、抑制粘土膨胀和运移能力增强。
【实施例9】
在实施例4的基础上，制备得到的螯合酸总重量以100％计：所述螯合酸由盐酸48％、氢氟酸20％、缓蚀阻垢剂8％、螯合剂6％、粘土稳定剂5％，表面活性剂7％，余量为水。该新型螯合酸提高酸液对钡、硅离子螯合能力、降低对管柱腐蚀、抑制粘土膨胀和运移能力增强。
【实施例10】
通过大量室内研究和实验，分析得出了造成致密油藏注水井剖面吸水不均的主要原因有：1、油藏物性差，非均质性强，易造成水驱不均；2、储储层粘土矿物中高岭石、伊利石含量高，易发生速敏、水敏反应，从而加剧水驱不均；3、储层微裂缝发育，易造成注入水只向裂缝发育区波及，其他区域水流不进，侧向水驱状况差，油藏采出程度低。
以姬塬长81为例，(1)储层物性较差，渗透率主要分布于0.2～1.0mD左右，孔隙度主要分布于7～11％左右，属于典型的低孔、特低渗致密性砂岩储层。(2)储层粘土矿物中高岭石、伊利石含量高，易发生速敏、水敏反应。(3)储层微裂缝发育，注水井纵向吸水不均，主要以层间、层内吸水不均为主。(4)对于部分纵向上层内、层间吸水不均严重井，存在井组水驱不均，侧向水驱状况差，对应部分油井高含水，其他油井低产液，油井注水不见效，整个井组产量较低，油藏采出程度低。
实施后，采用数字式分注远程调控技术对应的15口井，吸水剖面得到，平均吸水厚度由5.1m提高到8.9m；采用同心双管分层注水技术的注水井吸水剖面调整套管对应的5口井，实现了两层注水实施达标；多元弱酸化技术对应的20口井，平均吸水厚度由10.3m提高到13.5m；聚合物微球深部调驱技术对应的30口井，平均吸水厚度由8.1m提高到9.2m；分流酸化技术对应的13口井，平均吸水厚度由17.3m提高到20.4m。整体治理后，该区的吸水井从80余口降低到10余口，欠注问题得到了有效遏制，水驱动用程度从71.0上升至目前73.5％，剖面均匀吸水比例由51.6％上升到65.6％，油藏开发效果稳定。
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 (6)
1.一种注水井吸水剖面调整方法，其特征在于：
第一步，注水井吸水剖面调整套管下入，将注水井吸水剖面调整套管下入到注水井中；
第二步，吸水剖面调整，当两个注水层，其中一层因地层堵塞导致弱吸水、另一层强吸水而导致问题时，通过其中一个配水器对强吸水层采用分流酸化技术进行封堵，通过另一个配水器对弱吸水层进行酸化增注，分流酸化技术中酸液体系采用螯合酸、多氢酸或自生土酸酸液体系，强吸水层和弱吸水层之间通过多个封隔器进行隔开；
当地层因结垢导致堵塞，从而引起层内吸水不均的问题时，采用多个封隔器将吸水均匀层和吸水不均层进行隔开，并通过配水器对吸水弱地方采用多元弱酸化技术或者常规土酸酸化技术进行酸化增注，从而进行酸化，扩大渗透通道，多元弱酸化技术中酸液体系采用螯合酸、多氢酸或自生土酸酸液体系；
当油水井之间已经水窜并引起层内吸水不均且油井水淹的问题时，采用堵水调驱技术对大孔道进行封堵，对剩余油富集地方进行水驱，提高井组水驱动用程度和波及面积；
所述注水井吸水剖面调整套管包括第一油管(1)，第一油管(1)下端连接有堵头(8)，第一油管(1)外从上到下依次套接有套保封隔器(3)、第一配水器(4)、层间封隔器(5)、插管密封(6)和第二配水器(7)，第一油管(1)与第一配水器(4)相连，第一油管(1)内还设有第二油管(2)，第二油管(2)连接至第二配水器(7)。
2.根据权利要求1所述的一种注水井吸水剖面调整方法，其特征在于：所述对强吸水层采用分流酸化技术进行封堵的步骤中，若是强吸水层的注水井对应的油井已经高含水，油井快水淹，分流酸化技术中分流剂采用油溶性堵剂，对强吸水层进行永久封堵，阻止水进入强吸水层；
若是强吸水层的注水井对应油井为中低含水，油水井连通性好，分流酸化技术中分流剂采用水溶性堵剂，对强吸水层进行暂时封堵，施工结束再次注水后，水溶性堵剂遇水后自动溶于水中。
3.根据权利要求2所述的一种注水井吸水剖面调整方法，其特征在于：所述油溶性堵剂由如下重量百分比的原料制备得到：天然树脂30％-35％、醇类物质30％-35％、表面活性剂5％-8％、分散互溶剂5％-8％，余量为水。
4.根据权利要求1或2所述的一种注水井吸水剖面调整方法，其特征在于：所述分流酸化技术中，使用螯合酸，螯合酸由以下重量份数的物料组成，磷酸30％～50％、氢氟酸5％～25％、缓蚀阻垢剂4％～10％、螯合剂5％～10％、粘土稳定剂3％～6％，表面活性剂5％～10％，余量为水。
5.根据权利要求1所述的一种注水井吸水剖面调整方法，其特征在于：所述多元弱酸化技术中，使用螯合酸，螯合酸由以下重量份数的物料组成：磷酸30％～50％、氢氟酸5％～25％、缓蚀阻垢剂4％～10％、螯合剂5％～10％、粘土稳定剂3％～6％，表面活性剂5％～10％，余量为水。
6.根据权利要求1所述的一种注水井吸水剖面调整方法，其特征在于：所述堵水调驱技术为PEG单相凝胶调驱工艺或聚合物微球深部调驱工艺。
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