CN111334268B - 一种底水油藏多段塞封堵剂及其封堵方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种底水油藏多段塞封堵剂及其封堵方法，底水油藏多段塞封堵剂包括泡沫冻胶封堵剂、泡沫凝胶封堵剂和强化泡沫封堵剂，当当封堵井不存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，无需泡沫冻胶封堵剂的封堵，将各段塞封堵剂依次注入封堵井后，关井反应5d～7d，完成底水油藏多段塞封堵。本发明的强化泡沫封堵剂主要用于封堵裂缝，泡沫凝胶封堵剂和强化泡沫封堵剂均具有较强的油水选择性，确保在封堵底水基础上不伤害油层，既能增大处理半径，有效封隔水层，防止锥进，又能保证油井在后期生产时的液量。
Description
技术领域
本发明属于油气田开发技术领域，具体涉及一种底水油藏多段塞封堵剂及其封堵方法。
背景技术
底水油藏的开发是目前世界范围内油田开发中的难题之一。底水油藏的开发，突出问题是在开采过程中随着原油采出，容易引起底水锥进或脊进，造成生产井水淹，降低锐减，而且水锥的速度很快，一旦锥进到油井底部，油井会很快水淹，含水上升到100％。鄂尔多斯盆地侏罗系底水油藏底水层厚，储量达，地层渗透率低，基本都经过压裂投产，目前封堵底水采取的主要方法是机械封堵和打软隔板。其中机械堵封堵容易受井况条件的限制，一旦井筒出现套管变形、错断等井筒问题，则封隔器等大工具无法下入井筒，此外，采用机械堵水的方式只是在井筒进行封堵，却无法在井筒以外对地层进行封堵，则随着油井的继续生产，底水仍会沿着地层继续锥进至油井。打软隔板主要采取注入泡沫及注入凝胶或者无机堵剂来实现，注入泡沫体系由于封堵能力较弱，对于压差大、含有天然及人工裂缝的油藏几乎封堵不住，就是堵住其有效期也很短，不能满足油田生产需要；凝胶类或者无机类堵水剂虽然强度较高，但存在的主要问题是注入量和体系强度控制不准，注入量和强度较小时裂缝堵不住，造成施工失败，注入量和强度较大时存在产层整体被堵死风险(堵后不产液)，同时由于油井注入堵剂量较大，使后期排液困难，存在被注入液淹死或者后期增产难度大等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种底水油藏多段塞封堵剂及其封堵方法，该方法中强化泡沫封堵剂主要用于封堵裂缝，泡沫凝胶封堵剂和强化泡沫封堵剂均具有较强的油水选择性，确保在封堵底水基础上不伤害油层，既能增大处理半径，有效封隔水层，防止锥进，又能保证油井在后期生产时的液量。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种底水油藏多段塞封堵剂，当封堵井不存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，该底水油藏多段塞封堵剂包括以下体积分数的封堵剂：用于选择性封堵地层中的水流大孔道的泡沫凝胶封堵剂40％～50％，余量为用于选择性封堵地层中的水流高渗通道的强化泡沫封堵剂；
当封堵井存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，该底水油藏多段塞封堵剂包括以下体积分数的封堵剂：用于地层中的人工压裂裂缝或/和天然裂缝的泡沫冻胶封堵剂10％～20％、用于选择性封堵地层中的水流大孔道的泡沫凝胶封堵剂40％～50％，余量为用于选择性封堵地层中的水流高渗通道的强化泡沫封堵剂；
所述泡沫冻胶封堵剂由体积比为1：(1.5～2)的液体a和氮气a组成；所述液体a由以下质量分数的原料组成：淀粉接枝聚合物0.5％～1％、复合交联剂a0.6％～0.8％、α-烯烃磺酸盐a0.8％～1.2％、余量为水a；所述复合交联剂a为质量比为6:1的酚醛树脂与乙酸铬的混合物；所述淀粉接枝聚合物由质量比1:2.2的玉米淀粉与丙酰酰胺接枝而成；所述淀粉接枝聚合物使用前提前1天加入水a进行溶胀；
所述泡沫凝胶封堵剂由体积比为1：(1.5～2)的液体b和氮气b组成；所述液体b由以下质量分数的原料组成：三元共聚物0.5％～1％、复合交联剂b0.3％～0.5％、α-烯烃磺酸盐b0.6％～1％、余量为水b；所述复合交联剂b为质量比为8:1的酚醛树脂与乙酸铬的混合物；所述三元共聚物由质量比为65：25：10的丙烯酰胺、阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚而成；所述三元共聚物使用前提前1天加入水b进行溶胀；所述三元共聚物含有的阳离子链与带负电的岩石表面反应产生牢固的化学吸附，吸附键能比普通聚合物高50倍；非离子链中的亲水基团与水形成氢键，表现出强的亲水能力，遇到水时，分子链伸展，大大降低水的渗透性；而当遇到油时分子收缩，分子间孔隙变大，使油顺利通过，从而达到选择性；所述泡沫凝胶封堵剂在地下能形成的网格结构，强度能达到5000mPa·s～1000mPa·s，主要用于选择性的封堵地层中的水流大孔道；
所述强化泡沫封堵剂由体积比为1：(1.5～2)的液体c和氮气c组成；所述液体c由以下质量分数的原料组成：强化泡沫发泡剂1％～1.5％、余量为水c；所述强化泡沫发泡剂为质量比为4:1的α-烯烃磺酸盐和聚氧乙烯醚钠盐的混合物；所述强化泡沫封堵剂是利用泡沫体系选择性封堵地层中的高渗层，并把前面的封堵剂形成的段塞推向水层深部，有效扩大处理半径，防止炮眼附近被堵死，给后续油流留出生产通道。
泡沫凝胶封堵剂和强化泡沫封堵剂均具有较强的油水选择性，确保在封堵底水基础上不伤害油层，既能增大处理半径，有效封隔水层，防止锥进，又能保证油井在后期生产时的液量。
本发明还提供了上述的底水油藏多段塞封堵剂的封堵方法，该方法为：
S1、计算底水油藏多段塞封堵剂的总用量，根据公式Q总＝βπR2φH 计算；
其中公式中Q总为底水油藏多段塞封堵剂的总用量；β为封堵剂系数，β取值为：1.1≤β≤1.2；R为处理半径，R取值为：10m≤R≤30m；φ为封堵层孔隙度；H为油层厚度；
S2、堵水实施过程：
当封堵剂的注入压力小于在地层破裂压力80％时，对地层中的人工压裂裂缝或/和天然裂缝进行封堵时，将液体a和氮气a混合后通过地面泡沫发生器进行地面发泡后形成泡沫冻胶封堵剂，将所述泡沫冻胶封堵剂注入封堵井的底层，形成段塞a；然后选择性封堵地层中的水流大孔道，将液体b和氮气b混合后通过地面泡沫发生器进行地面发泡后形成泡沫凝胶封堵剂，将所述泡沫凝胶封堵剂注入封堵井中，形成段塞b；最后选择性封堵地层中的水流高渗通道，将液体c和氮气c混合后通过地面泡沫发生器进行地面发泡后形成强化泡沫封堵剂，然后将所述强化泡沫封堵剂注入封堵井中，形成段塞c；当封堵井不存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，则不需要进行形成段塞a的操作；
当封堵剂的注入压力不小于在地层破裂压力80％时，对地层中的人工压裂裂缝或/和天然裂缝进行封堵时，液体和气体采用段塞方式注入，先将液体a注入封堵井的底层，当注入压力下降至小于在地层破裂压力60％时，再注入氮气a，在地层形成泡沫冻胶封堵剂，直到所述液体a和所述氮气 a注完后，形成段塞a；然后选择性封堵地层中的水流大孔道，将液体b 注入封堵井中，当注入压力下降至小于在地层破裂压力60％时，再注入氮气b，在地层形成泡沫凝胶封堵剂，直到所述液体b和所述氮气b注完后，形成段塞b；最后选择性封堵地层中的水流高渗通道，将液体c注入封堵井中，当注入压力下降至小于在地层破裂压力60％时，再注入氮气c，在地层形成强化泡沫封堵剂，直到所述液体c和所述氮气c注完后，形成段塞c；当封堵井不存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，则不需要进行形成段塞a的操作；
所述氮气a、氮气b和氮气c的体积均为氮气的地下体积；在注入过程中的氮气的地面注入量按照状态方程进行计算；
S3、用清水将注入的底水油藏多段塞封堵剂顶入底层后，关井反应 5d～7d，完成底水油藏多段塞封堵。
优选地，S1中当封堵井存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，所述β取值为1.2，当封堵井不存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，所述β取值为1.1。
优选地，S1中当封堵井为初次封堵时，所述R取值为：10m≤R≤15m，当封堵井为多次封堵时，所述R取值为：取15m≤R≤30m。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的多段塞封堵剂包括泡沫冻胶封堵剂、泡沫凝胶封堵剂和强化泡沫封堵剂，其分别针对底水油藏的多段塞使用，其 中泡沫冻胶封堵剂主要用于封堵裂缝，泡沫凝胶封堵剂在地下能形成的网格结构，强度大，主要用于选择性地封堵地层中的水流大孔道；强化泡沫封堵剂是利用泡沫体系的选择性地封堵地层中的高渗层，并把前面的段塞推向水层深部，有效扩大处理半径，防止炮眼附近被堵死，给后续油流留出生产通道；并且泡沫凝胶封堵剂和强化泡沫封堵剂均具有较强的油水选择性，确保在封堵底水基础上不伤害油层，既能增大处理半径，有效封隔水层，防止锥进，又能保证油井在后期生产时的液量；最终在不伤害油层基础上对底水锥进段实现有效压锥目的，确保底水能在较长时间内不会突破，使油井再次恢复产能。
2、本发明使用多段塞封堵剂对封堵井进行封堵方法，经实践证明，封堵井含水迅速下降，使原本产油降低或者不产油的油恢复产油，并且恢复产油后能够持续很长时间。
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
实施例1
本实施例的A-1井，该井水力压裂投产，生产井段2060m～2061m，厚度1m/1层。投产后长期高产。由于井底水发育(油层直接接触9.0m水层)，2014年高采液强度导致该井含水上升快，日产油下降，2018年开始日产油0t，含水100％。分析该井因为底水锥进含水持续上升。
结合该井具体情况，由于该井经过人工压裂，高含水是由于压裂造成的人工裂缝沟通底水层和高采液造成的底水锥进，具有人工裂缝，因此考虑采用三段塞复合方式进行封堵。
本实施例的底水油藏多段塞封堵剂，该底水油藏多段塞封堵剂包括以下体积分数的封堵剂：用于地层中的人工压裂裂缝或/和天然裂缝的泡沫冻胶封堵剂20％、用于选择性封堵地层中的水流大孔道的泡沫凝胶封堵剂 40％，余量为用于选择性封堵地层中的水流高渗通道的强化泡沫封堵剂；
所述泡沫凝胶封堵剂由体积比为1：1.5的液体a和氮气a组成；所述液体a由以下质量分数的原料组成：淀粉接枝聚合物0.5％、复合交联剂a 0.6％、α-烯烃磺酸盐a0.8％、余量为水a；所述复合交联剂a为质量比为 6:1的酚醛树脂与乙酸铬的混合物；所述淀粉接枝聚合物使用前提前1天加入水a进行溶胀；所述淀粉接枝聚合物由质量比1:2.2的玉米淀粉与丙酰酰胺接枝而成，购于濮阳市三力化工总厂；
所述泡沫凝胶封堵剂由体积比为1：1.5的液体b和氮气b组成；所述液体b由以下质量分数的原料组成：三元共聚物0.5％、复合交联剂b0.3％、α-烯烃磺酸盐b0.6％、余量为水b；所述复合交联剂b为质量比为8:1的酚醛树脂与乙酸铬的混合物；所述三元共聚物使用前提前1天加入水b进行溶胀；所述三元共聚物为相对分子量为1×106～3×106，由质量比为65： 25：10的丙烯酰胺(AM)、阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC) 和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚而成，购于濮阳市三力化工总厂；所述三元共聚物含有的阳离子链与带负电的岩石表面反应产生牢固的化学吸附，吸附键能比普通聚合物高50倍；非离子链中的亲水基团与水形成氢键，表现出强的亲水能力，遇到水时，分子链伸展，大大降低水的渗透性；而当遇到油时分子收缩，分子间孔隙变大，使油顺利通过，从而达到选择性；所述泡沫凝胶封堵剂在地下能形成的网格结构，强度能达到 5000mPa·s～1000mPa·s，主要用于选择性的封堵地层中的水流大孔道；
所述强化泡沫封堵剂由体积比为1：1.5的液体c和氮气c组成；所述液体c由以下质量分数的原料组成：强化泡沫发泡剂1％、余量为水c；所述强化泡沫发泡剂为质量比为4:1的α-烯烃磺酸盐和聚氧乙烯醚钠盐的混合物；所述强化泡沫封堵剂是利用泡沫体系选择性封堵地层中的高渗层，并把前面的封堵剂形成的段塞推向水层深部，有效扩大处理半径，防止炮眼附近被堵死，给后续油流留出生产通道。
泡沫凝胶封堵剂和强化泡沫封堵剂均具有较强的油水选择性，确保在封堵底水基础上不伤害油层，既能增大处理半径，有效封隔水层，防止锥进，又能保证油井在后期生产时的液量。
本实施例还提供了上述的底水油藏多段塞封堵剂的封堵方法，该方法为：
S1、计算底水油藏多段塞封堵剂的总用量，根据公式Q总＝βπR2φH 计算；
其中公式中Q总为底水油藏多段塞封堵剂的总用量；
β为封堵剂系数，本实施例的封堵井存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，β值为1.2；
R为处理半径，本实施例的封堵井为初次封堵，R取值为：10m≤R ≤15m；
φ为封堵层孔隙度；
H为油层厚度；
为了抑制含水上升，该井采取了油层顶部射孔的避射方式投产，生产厚度1m，但整个油层厚度4.8m，所以H按照4.8m计算，该井
为16.55％，β取1.2，R为15m，计算底水油藏多段塞封堵剂的总用量Q总为674m3，现场来考虑到配制罐底不能全部用完及便于配制计量，因此用量取整按700m3 ，按照地层条件下气液比1.5:1，则其中液体总量(液体a+液体b+液体c)为270m3，氮气(氮气a+氮气b+氮气c)的总需要量为420m3(地下体积)；
氮气a、氮气b和氮气c的体积均为氮气的地下体积；在注入过程中的氮气的地面注入量按照状态方程进行计算；本井用氮气，地层温度70℃、地层压力14.157MPa，按照状态方程PV＝ZRT，其中P为地层压力，V为地下体积，Z所用气体在地层温度和压力下的压缩系数，T为地层温度(70 ℃)，R为理想气体常数(R＝8.314J/mol.k)，每10000m3的地面氮气折合地下氮气的体积为88m3；故本实施例中氮气地下体积为420m3折合地面氮气总量为4.77×104m3；
S2、堵水实施过程：
当封堵剂的注入压力小于在地层破裂压力80％时，对地层中的人工压裂裂缝或/和天然裂缝进行封堵时，将液体a和氮气a混合后通过地面泡沫发生器进行地面发泡后形成泡沫冻胶封堵剂，将所述泡沫冻胶封堵剂注入封堵井的底层，形成段塞a；然后选择性封堵地层中的水流大孔道，将液体b和氮气b混合后通过地面泡沫发生器进行地面发泡后形成泡沫凝胶封堵剂，将所述泡沫凝胶封堵剂注入封堵井中，形成段塞b；最后选择性封堵地层中的水流高渗通道，将液体c和氮气c混合后通过地面泡沫发生器进行地面发泡后形成强化泡沫封堵剂，然后将所述强化泡沫封堵剂注入封堵井中，形成段塞c；当封堵井不存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，则不需要进行形成段塞a的操作；
当封堵剂的注入压力不小于在地层破裂压力80％时，对地层中的人工压裂裂缝或/和天然裂缝进行封堵时，液体和气体采用段塞方式注入，先将液体a注入封堵井的底层，当注入压力下降至小于在地层破裂压力60％时，再注入氮气a，在地层形成泡沫冻胶封堵剂，直到所述液体a和所述氮气 a注完后，形成段塞a；然后选择性封堵地层中的水流大孔道，将液体b 注入封堵井中，当注入压力下降至小于在地层破裂压力60％时，再注入氮气b，在地层形成泡沫凝胶封堵剂，直到所述液体b和所述氮气b注完后，形成段塞b；最后选择性封堵地层中的水流高渗通道，将液体c注入封堵井中，当注入压力下降至小于在地层破裂压力60％时，再注入氮气c，在地层形成强化泡沫封堵剂，直到所述液体c和所述氮气c注完后，形成段塞c；当封堵井不存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，则不需要进行形成段塞a的操作；
S3、用清水将注入的底水油藏多段塞封堵剂顶入底层后，关井反应5d，完成底水油藏多段塞封堵。
该井采用本实施例的底水油藏多段塞封堵剂封堵后，含水迅速下降，单井日增油最高3.2吨，含水最低下降到30％，有效期达到了340天，且继续有效。
实施例2
本实施例的A-2井，具有天然裂缝，并且井水力压裂投产，生产井段2345m～2350m，厚度1.5m/1层。投产后长期高产。由于井底水发育，高采液强度导致该井含水上升快，日产油下降，5年后开始日产油0t，含水 100％。分析该井因为底水锥进含水持续上升。
结合该井具体情况，由于该井具有天然裂缝发育和人工压裂，高含水是由于天然裂缝发育和人工压裂沟通底水层和高采液造成的底水锥进，具有天然裂缝发育和人工压裂沟，因此考虑采用三段塞复合方式进行封堵。
本实施例的底水油藏多段塞封堵剂，该底水油藏多段塞封堵剂包括以下体积分数的封堵剂：用于地层中的人工压裂裂缝或/和天然裂缝的泡沫冻胶封堵剂10％、用于选择性封堵地层中的水流大孔道的泡沫凝胶封堵剂 50％，余量为用于选择性封堵地层中的水流高渗通道的强化泡沫封堵剂；
所述泡沫冻胶封堵剂由体积比为1：2的液体a和氮气a组成；所述液体a由以下质量分数的原料组成：淀粉接枝聚合物1％、复合交联剂a 0.8％、α-烯烃磺酸盐a1.2％、余量为水a；所述复合交联剂a为质量比为 6:1的酚醛树脂与乙酸铬的混合物；所述淀粉接枝聚合物使用前提前1天加入水a进行溶胀；所述淀粉接枝聚合物由质量比1:2.2的玉米淀粉与丙酰酰胺接枝而成，购于濮阳市三力化工总厂；
所述泡沫凝胶封堵剂由体积比为1：2的液体b和氮气b组成；所述液体b由以下质量分数的原料组成：三元共聚物1％、复合交联剂b0.5％、α-烯烃磺酸盐b1％、余量为水b；所述复合交联剂b为质量比为8:1的酚醛树脂与乙酸铬的混合物；所述三元共聚物使用前提前1天加入水b进行溶胀；所述三元共聚物为相对分子量为1×106～3×106，由质量比为65： 25：10的丙烯酰胺(AM)、阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC) 和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚而成，购于濮阳市三力化工总厂；所述三元共聚物含有的阳离子链与带负电的岩石表面反应产生牢固的化学吸附，吸附键能比普通聚合物高50倍；非离子链中的亲水基团与水形成氢键，表现出强的亲水能力，遇到水时，分子链伸展，大大降低水的渗透性；而当遇到油时分子收缩，分子间孔隙变大，使油顺利通过，从而达到选择性；所述泡沫凝胶封堵剂在地下能形成的网格结构，强度能达到 5000mPa·s～1000mPa·s，主要用于选择性的封堵地层中的水流大孔道；
所述强化泡沫封堵剂由体积比为1：2的液体c和氮气c组成；所述液体c由以下质量分数的原料组成：强化泡沫发泡剂1.5％、余量为水c；所述强化泡沫发泡剂为质量比为4:1的α-烯烃磺酸盐和聚氧乙烯醚钠盐的混合物；所述强化泡沫封堵剂是利用泡沫体系选择性封堵地层中的高渗层，并把前面的封堵剂形成的段塞推向水层深部，有效扩大处理半径，防止炮眼附近被堵死，给后续油流留出生产通道。
泡沫凝胶封堵剂和强化泡沫封堵剂均具有较强的油水选择性，确保在封堵底水基础上不伤害油层，既能增大处理半径，有效封隔水层，防止锥进，又能保证油井在后期生产时的液量。
本实施例还提供了上述的底水油藏多段塞封堵剂的封堵方法，该方法为：
S1、计算底水油藏多段塞封堵剂的总用量，根据公式Q总＝βπR2φH 计算；其中公式中Q总为底水油藏多段塞封堵剂的总用量；β为封堵剂系数，本实施例的封堵井存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，β值为1.2； R为处理半径，本实施例的封堵井为初次封堵，R取值为：10m≤R≤15m；φ为封堵层孔隙度；H为油层厚度；
为了抑制含水上升，该井采取了油层顶部射孔的避射方式投产，生产厚度1.5m，但整个油层厚度5m，所以H按照5m计算，该井φ为16.33％，β取1.2，R为12m，计算底水油藏多段塞封堵剂的总用量Q总为443m3，现场来考虑到配制罐底不能全部用完及便于配制计量，因此用量取整按 450m3，按照地层条件下气液比2:1，则其中液体总量(液体a+液体b+液体 c)为150m3，氮气(氮气a+氮气b+氮气c)的总需要量为300m3(地下体积)；
氮气a、氮气b和氮气c的体积均为氮气的地下体积；在注入过程中的氮气的地面注入量按照状态方程进行计算；本井用氮气，地层温度53℃、地层压力17.01MPa，按照状态方程PV＝ZRT，其中P为地层压力，V为地下体积，Z所用气体在地层温度和压力下的压缩系数，T为地层温度(53 ℃)，R为理想气体常数(R＝8.314J/mol.k)，每10000m3的地面氮气折合地下氮气的体积为70.2m3；故本实施例中氮气地下体积300m3折合地面氮气总量为4.27×104m3；
S2、堵水实施过程：
当封堵剂的注入压力小于在地层破裂压力80％时，对地层中的人工压裂裂缝或/和天然裂缝进行封堵时，将液体a和氮气a混合后通过地面泡沫发生器进行地面发泡后形成泡沫冻胶封堵剂，将所述泡沫冻胶封堵剂注入封堵井的底层，形成段塞a；然后选择性封堵地层中的水流大孔道，将液体b和氮气b混合后通过地面泡沫发生器进行地面发泡后形成泡沫凝胶封堵剂，将所述泡沫凝胶封堵剂注入封堵井中，形成段塞b；最后选择性封堵地层中的水流高渗通道，将液体c和氮气c混合后通过地面泡沫发生器进行地面发泡后形成强化泡沫封堵剂，然后将所述强化泡沫封堵剂注入封堵井中，形成段塞c；当封堵井不存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，则不需要进行形成段塞a的操作；
当封堵剂的注入压力不小于在地层破裂压力80％时，对地层中的人工压裂裂缝或/和天然裂缝进行封堵时，液体和气体采用段塞方式注入，先将液体a注入封堵井的底层，当注入压力下降至小于在地层破裂压力60％时，再注入氮气a，在地层形成泡沫冻胶封堵剂，直到所述液体a和所述氮气 a注完后，形成段塞a；然后选择性封堵地层中的水流大孔道，将液体b 注入封堵井中，当注入压力下降至小于在地层破裂压力60％时，再注入氮气b，在地层形成泡沫凝胶封堵剂，直到所述液体b和所述氮气b注完后，形成段塞b；最后选择性封堵地层中的水流高渗通道，将液体c注入封堵井中，当注入压力下降至小于在地层破裂压力60％时，再注入氮气c，在地层形成强化泡沫封堵剂，直到所述液体c和所述氮气c注完后，形成段塞c；当封堵井不存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，则不需要进行形成段塞a的操作；
S3、用清水将注入的底水油藏多段塞封堵剂顶入底层后，关井反应7d，完成底水油藏多段塞封堵。
该井采用本实施例的底水油藏多段塞封堵剂封堵后，含水迅速下降，单井日增油最高4.1吨，含水最低下降到20％，有效期持续2年。
实施例3
本实施例的A-3井，该井天然裂缝不发育，生产井段1770.0-1771.5m，厚度1.5m/1层。初期日产液6.12m3，油2.86t，含水44.1％，投产后含水波动较大，投产2年后含水上升，之后持续高含水生产，投产后第4年半开始含水100％，基本水淹。该井油层与底水直接接触，分析认为含水上升是由于初期采液强度过大引起底水锥进所致。
结合该井具体情况，由于该井前期没有人工压裂或/和天然裂缝，主要是高采液造成的底水锥进，天然裂缝不发育，没有人工裂缝，因此不用泡沫冻胶封堵剂进行封堵，采用二段塞复合方式进行封堵。
本实施例的底水油藏多段塞封堵剂，底水油藏的段塞依次由以下体积分数的原料组成：该底水油藏多段塞封堵剂包括以下体积分数的封堵剂：用于选择性封堵地层中的水流大孔道的泡沫凝胶封堵剂43％，余量为用于选择性封堵地层中的水流高渗通道的强化泡沫封堵剂；
所述泡沫凝胶封堵剂由体积比为1：2的液体b和氮气b组成；所述液体b由以下质量分数的原料组成：三元共聚物1％、复合交联剂b0.5％、α-烯烃磺酸盐b1％、余量为水b；所述复合交联剂b为质量比为8:1的酚醛树脂与乙酸铬的混合物；所述三元共聚物使用前提前1天加入水b进行溶胀；所述三元共聚物为相对分子量为1×106～3×106，由质量比为65： 25：10的丙烯酰胺(AM)、阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC) 和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚而成，购于濮阳市三力化工总厂；所述三元共聚物含有的阳离子链与带负电的岩石表面反应产生牢固的化学吸附，吸附键能比普通聚合物高50倍；非离子链中的亲水基团与水形成氢键，表现出强的亲水能力，遇到水时，分子链伸展，大大降低水的渗透性；而当遇到油时分子收缩，分子间孔隙变大，使油顺利通过，从而达到选择性；所述泡沫凝胶封堵剂在地下能形成的网格结构，强度能达到 5000mPa·s～1000mPa·s，主要用于选择性的封堵地层中的水流大孔道；
所述强化泡沫封堵剂由体积比为1：2的液体c和氮气c组成；所述液体c由以下质量分数的原料组成：强化泡沫发泡剂1.5％、余量为水c；所述强化泡沫发泡剂为质量比为4:1的α-烯烃磺酸盐和聚氧乙烯醚钠盐的混合物；所述强化泡沫封堵剂是利用泡沫体系选择性封堵地层中的高渗层，并把前面的封堵剂形成的段塞推向水层深部，有效扩大处理半径，防止炮眼附近被堵死，给后续油流留出生产通道。
泡沫凝胶封堵剂和强化泡沫封堵剂均具有较强的油水选择性，确保在封堵底水基础上不伤害油层，既能增大处理半径，有效封隔水层，防止锥进，又能保证油井在后期生产时的液量。
本实施例还提供了上述的底水油藏多段塞封堵剂的封堵方法，该方法为：
S1、计算底水油藏多段塞封堵剂的总用量，根据公式Q总＝βπR2φH 计算；其中公式中Q总为底水油藏多段塞封堵剂的总用量；β为封堵剂系数，本实施例的封堵井不存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，β值为1.1； R为处理半径，本实施例的封堵井为初次封堵，R取值为：10m≤R≤15m；φ为封堵层孔隙度；
H为油层厚度；
为了抑制含水上升，该井采取了油层顶部射孔的避射方式投产，生产厚度1m，但整个油层厚度3.3m，所以H按照3.3m计算，该井φ为17.8％，β取1.1，R为10m，计算底水油藏多段塞封堵剂的总用量Q总为203m3，现场来考虑到配制罐底不能全部用完及便于配制计量，因此用量取整按 210m3，按照地层条件下气液比2:1，则其中液体总量(液体b+液体c)为 70m3，氮气(氮气b+氮气c)的总需要量为140m3(地下体积)；
氮气b和氮气c的体积均为氮气的地下体积；在注入过程中的氮气的地面注入量按照状态方程进行计算；
本井用氮气，地层温度55℃、地层压力9.2MPa，按照状态方程 PV＝ZRT，其中P为地层压力，V为地下体积，Z所用气体在地层温度和压力下的压缩系数，T为地层温度(55℃)，R为理想气体常数 (R＝8.314J/mol.k)，每10000m3的地面氮气折合地下氮气的体积为126.2m3；故本实施例中氮气地下体积为140m3折合地面氮气总量为 1.11×104m3；
S2、堵水实施过程：
当注入压力小于在地层破裂压力80％时，选择性封堵地层中的水流大孔道，将液体b和氮气b混合后通过地面泡沫发生器进行地面发泡后形成泡沫凝胶封堵剂，将所述泡沫凝胶封堵剂注入封堵井中，形成段塞b；最后选择性封堵地层中的水流高渗通道，将液体c和氮气c混合后通过地面泡沫发生器进行地面发泡后形成强化泡沫封堵剂，然后将所述强化泡沫封堵剂注入封堵井中，形成段塞c；
当注入压力不小于在地层破裂压力80％时，选择性封堵地层中的水流大孔道，将液体b注入封堵井中，当注入压力下降至小于地层破裂压力60％时，再注入氮气b，在地层形成泡沫凝胶封堵剂，直到所述液体b和所述氮气b注完后，形成段塞b；最后选择性封堵地层中的水流高渗通道，将液体c注入封堵井中，当注入压力下降至小于地层破裂压力60％时，再注入氮气c，在地层形成强化泡沫封堵剂，直到所述液体c和所述氮气c注完后，形成段塞c；
S3、用清水将注入的底水油藏多段塞封堵剂顶入底层后，关井反应6d，完成底水油藏多段塞封堵。
该井采用本实施例的底水油藏多段塞封堵剂封堵后，含水迅速下降，单井日增油最高2.2吨，含水最低下降到51％，有效期达到了300天，且继续有效。
实施例4
本实施例的A-2井，为实施例2中用实施例2的多段塞封堵剂封堵后有效期持续2年，之后底水再次上升造成油井逐步水淹，到第2.5年时日产油为0t，含水100％。
分析该井因为底水再次锥进造成含水持续上升，需要再次进行封堵，封堵具有人工压裂裂缝和天然裂缝，并且井水力压裂投产，生产井段 2345m～2350m，厚度1.5m/1层。
结合该井具体情况，由于该井具有天然裂缝发育和人工压裂，高含水是由于天然裂缝发育和人工压裂沟通底水层和高采液造成的底水锥进，具有天然裂缝发育和人工压裂沟，因此考虑采用三段塞复合方式进行封堵。
本实施例的底水油藏多段塞封堵剂，该底水油藏多段塞封堵剂包括以下体积分数的封堵剂：用于地层中的人工压裂裂缝或/和天然裂缝的泡沫冻胶封堵剂15％、用于选择性封堵地层中的水流大孔道的泡沫凝胶封堵剂 43％，余量为用于选择性封堵地层中的水流高渗通道的强化泡沫封堵剂；
所述泡沫冻胶封堵剂由体积比为1：1.8的液体a和氮气a组成；所述液体a由以下质量分数的原料组成：淀粉接枝聚合物0.7％、复合交联剂a 0.7％、α-烯烃磺酸盐a1.0％、余量为水a；所述复合交联剂a为质量比为 6:1的酚醛树脂与乙酸铬的混合物；所述淀粉接枝聚合物使用前提前1天加入水a进行溶胀；所述淀粉接枝聚合物由质量比1:2.2的玉米淀粉与丙酰酰胺接枝而成，购于濮阳市三力化工总厂；
所述泡沫凝胶封堵剂由体积比为1：1.8的液体b和氮气b组成；所述液体b由以下质量分数的原料组成：三元共聚物0.7％、复合交联剂b0.4％、α-烯烃磺酸盐b0.7％、余量为水b；所述复合交联剂b为质量比为8:1的酚醛树脂与乙酸铬的混合物；所述三元共聚物使用前提前1天加入水b进行溶胀；所述三元共聚物为相对分子量为1×106～3×106，由质量比为65： 25：10的丙烯酰胺(AM)、阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC) 和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚而成，购于濮阳市三力化工总厂；所述三元共聚物含有的阳离子链与带负电的岩石表面反应产生牢固的化学吸附，吸附键能比普通聚合物高50倍；非离子链中的亲水基团与水形成氢键，表现出强的亲水能力，遇到水时，分子链伸展，大大降低水的渗透性；而当遇到油时分子收缩，分子间孔隙变大，使油顺利通过，从而达到选择性；所述泡沫凝胶封堵剂在地下能形成的网格结构，强度能达到 5000mPa·s～1000mPa·s，主要用于选择性的封堵地层中的水流大孔道；
所述强化泡沫封堵剂由体积比为1：1.8的液体c和氮气c组成；所述液体c由以下质量分数的原料组成：强化泡沫发泡剂1.3％、余量为水c；所述强化泡沫发泡剂为质量比为4:1的α-烯烃磺酸盐和聚氧乙烯醚钠盐的混合物；所述强化泡沫封堵剂是利用泡沫体系选择性封堵地层中的高渗层，并把前面的封堵剂形成的段塞推向水层深部，有效扩大处理半径，防止炮眼附近被堵死，给后续油流留出生产通道。
泡沫凝胶封堵剂和强化泡沫封堵剂均具有较强的油水选择性，确保在封堵底水基础上不伤害油层，既能增大处理半径，有效封隔水层，防止锥进，又能保证油井在后期生产时的液量。
本实施例还提供了上述的底水油藏多段塞封堵剂的封堵方法，该方法为：
S1、计算底水油藏多段塞封堵剂的总用量，根据公式Q总＝βπR2φH 计算；其中公式中Q总为底水油藏多段塞封堵剂的总用量；β为封堵剂系数，本实施例的封堵井存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，β值为1.2； R为处理半径，本实施例的封堵井为多次封堵，R取值为：15m≤R≤30m；φ为封堵层孔隙度；H为油层厚度；
为了抑制含水上升，该井采取了油层顶部射孔的避射方式投产，生产厚度1.5m，但整个油层厚度5m，所以H按照5m计算，该井φ为16.33％，β取1.2，R为30m，计算底水油藏多段塞封堵剂的总用量Q总为2770m3，现场来考虑到配制罐底不能全部用完及便于配制计量，因此用量取整按 2800m3，按照地层条件下气液比1.8:1，则其中液体总量(液体a+液体b+ 液体c)为1000m3，氮气(氮气a+氮气b+氮气c)的总需要量为1800m3(地下体积)；
氮气a、氮气b和氮气c的体积均为氮气的地下体积；在注入过程中的氮气的地面注入量按照状态方程进行计算；本井用氮气，地层温度53℃、地层压力17.01MPa，按照状态方程PV＝ZRT，其中P为地层压力，V为地下体积，Z所用气体在地层温度和压力下的压缩系数，T为地层温度(53 ℃)，R为理想气体常数(R＝8.314J/mol.k)，每10000m3的地面氮气折合地下氮气的体积为70.2m3；故本实施例中氮气地下体积为140m3折合地面氮气总量为25.7×104m3；
S2、堵水实施过程：
当注入压力＜在地层破裂压力80％时，对地层中的人工压裂裂缝或/ 和天然裂缝进行封堵时，将液体a和氮气a混合后通过地面泡沫发生器进行地面发泡后形成泡沫冻胶封堵剂，将所述泡沫冻胶封堵剂注入封堵井的底层，形成段塞a；然后选择性封堵地层中的水流大孔道，将液体b和氮气b混合后通过地面泡沫发生器进行地面发泡后形成泡沫凝胶封堵剂，将所述泡沫凝胶封堵剂注入封堵井中，形成段塞b；最后选择性封堵地层中的水流高渗通道，将液体c和氮气c混合后通过地面泡沫发生器进行地面发泡后形成强化泡沫封堵剂，然后将所述强化泡沫封堵剂注入封堵井中，形成段塞c；
当封堵剂的注入压力小于在地层破裂压力80％时，对地层中的人工压裂裂缝或/和天然裂缝进行封堵时，将液体a和氮气a混合后通过地面泡沫发生器进行地面发泡后形成泡沫冻胶封堵剂，将所述泡沫冻胶封堵剂注入封堵井的底层，形成段塞a；然后选择性封堵地层中的水流大孔道，将液体b和氮气b混合后通过地面泡沫发生器进行地面发泡后形成泡沫凝胶封堵剂，将所述泡沫凝胶封堵剂注入封堵井中，形成段塞b；最后选择性封堵地层中的水流高渗通道，将液体c和氮气c混合后通过地面泡沫发生器进行地面发泡后形成强化泡沫封堵剂，然后将所述强化泡沫封堵剂注入封堵井中，形成段塞c；当封堵井不存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，则不需要进行形成段塞a的操作；
当封堵剂的注入压力不小于在地层破裂压力80％时，对地层中的人工压裂裂缝或/和天然裂缝进行封堵时，液体和气体采用段塞方式注入，先将液体a注入封堵井的底层，当注入压力下降至小于在地层破裂压力60％时，再注入氮气a，在地层形成泡沫冻胶封堵剂，直到所述液体a和所述氮气 a注完后，形成段塞a；然后选择性封堵地层中的水流大孔道，将液体b 注入封堵井中，当注入压力下降至小于在地层破裂压力60％时，再注入氮气b，在地层形成泡沫凝胶封堵剂，直到所述液体b和所述氮气b注完后，形成段塞b；最后选择性封堵地层中的水流高渗通道，将液体c注入封堵井中，当注入压力下降至小于在地层破裂压力60％时，再注入氮气c，在地层形成强化泡沫封堵剂，直到所述液体c和所述氮气c注完后，形成段塞c；当封堵井不存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，则不需要进行形成段塞a的操作；
S3、用清水将注入的底水油藏多段塞封堵剂顶入底层后，关井反应7d，完成底水油藏多段塞封堵。
该井采用本实施例的底水油藏多段塞封堵剂封堵后，含水迅速下降，单井日增油最高4.5吨，含水下降至18％，有效期已经达到了210天，且继续有效。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (4)
1.一种底水油藏多段塞封堵剂，其特征在于，当封堵井不存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，该底水油藏多段塞封堵剂包括以下体积分数的封堵剂：用于选择性封堵地层中的水流大孔道的泡沫凝胶封堵剂40％～50％，余量为用于选择性封堵地层中的水流高渗通道的强化泡沫封堵剂；
当封堵井存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，该底水油藏多段塞封堵剂包括以下体积分数的封堵剂：用于封堵地层中的人工压裂裂缝或/和天然裂缝的泡沫冻胶封堵剂10％～20％、用于选择性封堵地层中的水流大孔道的泡沫凝胶封堵剂40％～50％，余量为用于选择性封堵地层中的水流高渗通道的强化泡沫封堵剂；
所述泡沫冻胶封堵剂由体积比为1：(1.5～2)的液体a和氮气a组成；所述液体a由以下质量分数的原料组成：淀粉接枝聚合物0.5％～1％、复合交联剂a0.6％～0.8％、α-烯烃磺酸盐a0.8％～1.2％、余量为水a；所述复合交联剂a为质量比为6:1的酚醛树脂与乙酸铬的混合物；所述淀粉接枝聚合物由质量比1:2.2的玉米淀粉与丙酰酰胺接枝而成；所述淀粉接枝聚合物使用前提前1天加入水a进行溶胀；
所述泡沫凝胶封堵剂由体积比为1：(1.5～2)的液体b和氮气b组成；所述液体b由以下质量分数的原料组成：三元共聚物0.5％～1％、复合交联剂b0.3％～0.5％、α-烯烃磺酸盐b0.6％～1％、余量为水b；所述复合交联剂b为质量比为8:1的酚醛树脂与乙酸铬的混合物；所述三元共聚物由质量比为65：25：10的丙烯酰胺、阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵和2-丙烯酰胺基-2-甲基 丙磺酸共聚而成；所述三元共聚物使用前提前1天加入水b进行溶胀；
所述强化泡沫封堵剂由体积比为1：(1.5～2)的液体c和氮气c组成；所述液体c由以下质量分数的原料组成：强化泡沫发泡剂1％～1.5％、余量为水c；所述强化泡沫发泡剂为质量比为4:1的α-烯烃磺酸盐和聚氧乙烯醚钠盐的混合物。
2.一种如权利要求1所述的底水油藏多段塞封堵剂的封堵方法，其特征在于，该方法为：
S1、计算底水油藏多段塞封堵剂的总用量，根据公式Q总＝βπR2φH计算；其中公式中Q总为底水油藏多段塞封堵剂的总用量；β为封堵剂系数，β取值为：1.1≤β≤1.2；R为处理半径，R取值为：10m≤R≤30m；φ为封堵层孔隙度；H为油层厚度；
S2、堵水实施过程：
当封堵剂的注入压力小于在地层破裂压力80％时，对地层中的人工压裂裂缝或/和天然裂缝进行封堵时，将液体a和氮气a混合后通过地面泡沫发生器进行地面发泡后形成泡沫冻胶封堵剂，将所述泡沫冻胶封堵剂注入封堵井的底层，形成段塞a；然后选择性封堵地层中的水流大孔道，将液体b和氮气b混合后通过地面泡沫发生器进行地面发泡后形成泡沫凝胶封堵剂，将所述泡沫凝胶封堵剂注入封堵井中，形成段塞b；最后选择性封堵地层中的水流高渗通道，将液体c和氮气c混合后通过地面泡沫发生器进行地面发泡后形成强化泡沫封堵剂，然后将所述强化泡沫封堵剂注入封堵井中，形成段塞c；当封堵井不存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，则不需要进行形成段塞a的操作；
当封堵剂的注入压力不小于在地层破裂压力80％时，对地层中的人工压裂裂缝或/和天然裂缝进行封堵时，液体和气体采用段塞方式注入，先将液体a注入封堵井的底层，当注入压力下降至小于在地层破裂压力60％时，再注入氮气a，在地层形成泡沫冻胶封堵剂，直到所述液体a和所述氮气a注完后，形成段塞a；然后选择性封堵地层中的水流大孔道，将液体b注入封堵井中，当注入压力下降至小于在地层破裂压力60％时，再注入氮气b，在地层形成泡沫凝胶封堵剂，直到所述液体b和所述氮气b注完后，形成段塞b；最后选择性封堵地层中的水流高渗通道，将液体c注入封堵井中，当注入压力下降至小于在地层破裂压力60％时，再注入氮气c，在地层形成强化泡沫封堵剂，直到所述液体c和所述氮气c注完后，形成段塞c；当封堵井不存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，则不需要进行形成段塞a的操作；
所述氮气a、氮气b和氮气c的体积均为氮气的地下体积；在注入过程中的氮气的地面注入量按照状态方程进行计算；
S3、用清水将注入的底水油藏多段塞封堵剂顶入底层后，关井反应5d～7d，完成底水油藏多段塞封堵。
3.根据权利要求2所述的封堵方法，其特征在于，S1中当封堵井存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，所述β取值为1.2，当封堵井不存在人工裂缝或/和天然裂缝发育时，所述β取值为1.1。
4.根据权利要求2所述的封堵方法，其特征在于，S1中当封堵井为初次封堵时，所述R取值为：10m≤R≤15m，当封堵井为多次封堵时，所述R取值为：取15m≤R≤30m。
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