CN111454703A - 一种用于水平井暂堵酸化用复合暂堵剂配方及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于水平井暂堵酸化用复合暂堵剂配方及其使用方法，采用有机凝胶暂堵剂、无机凝胶暂堵剂和泡沫凝胶暂堵剂集合于一体，分段塞分阶段注入的方式，能有效对水平井的出水部位进行暂时堵塞，必要时再使用酸化技术进行解堵，在使水平井在生产过程中降水增油、提高原油采收率，同时不对储层造成伤害。解决了传统及单一的堵水技术在水平井现场应用中，封堵距离短，导致堵水效果不佳及措施有效期短；堵剂体系本身耐温型差，降低了堵剂的作用效果；与堵剂流变性差，高压泵注过程中由于压力过高产生新的高出水部位，造成有效期短，甚至无效或者含水率反而上升的问题。本发明现场试验结果表明，措施有效率达91.3％，平均单井含水率降低10％。

Description

一种用于水平井暂堵酸化用复合暂堵剂配方及其使用方法
技术领域
本发明涉及水平井调剖堵水酸化技术领域，具体涉及一种用于水平井暂堵酸化用复合暂堵剂配方及其使用方法。
背景技术
目前，水平井几乎在世界上所有的油气田中都已成功应用，成为了国内外油气田开发过程中的一项重要技术，并主要应用于一些复杂油藏(如：底水油藏、裂缝性油藏、油藏和超薄油藏等)的开发中。尽管水平井开发技术有着诸多优点，但是也存在一些缺点。水平井的最大缺点就是：由于水平井的井身与油藏平行，使得水平井很容易大量产水，水平井产水会使产油量骤减，含水急剧上升，甚至导致整个油井“水淹”。水平井比直井和普通水平井更容易产水，所以，如何进行有效的堵水便成了水平井生产中的一个非常关键的问题。首先，一般常用在直井上的水泥封堵和打水泥塞的堵水技术用于水平井堵水就不太适用；而且水平井的泄油井段通常以割缝套管完井，难以进行机械封隔；另外，在水平井中流体的流动速率低并呈水平状态，不能采用常规的测井方法。
如果水平井出水后堵水不及时的话，会使产油量大幅度降低和含水率上升，这不仅会增加生产与设备的运行成本，而且会严重的影响水平井的开发效果。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提供一种用于水平井暂堵酸化用复合暂堵剂配方及其使用方法，其应用时将有机凝胶暂堵剂、无机凝胶暂堵剂和泡沫凝胶暂堵剂等集合于一体，分段塞分阶段注入的方式；能有效对水平井的出水部位进行暂时堵塞，必要时再适当使用酸化技术进行解堵，使水平井在生产过程中降水增油，提高原油采收率的水平井暂堵剂，同时不对储层造成伤害。
本发明通过以下技术方案实现：
一种用于水平井暂堵酸化用复合暂堵剂配方，包括有机凝胶暂堵剂、无机凝胶暂堵剂和泡沫凝胶暂堵剂，所述的有机凝胶暂堵剂体系由下述重量份的原料组分：
Figure BDA0002442264710000011
Figure BDA0002442264710000021
所述的无机凝胶暂堵剂体系由下述重量份的原料组分：
Figure BDA0002442264710000022
所述的泡沫凝胶暂堵剂体系由下述重量份的原料组分：
Figure BDA0002442264710000023
进一步的，一种用于水平井暂堵酸化用复合暂堵剂配方，所述泡沫凝胶暂堵剂的制备过程为：将上述组分与水配制，并搅拌混合均匀，利用高压泵在注入过程中与氮气一起注入地层。
进一步的，一种用于水平井暂堵酸化用复合暂堵剂配方，所述利用高压泵在注入过程中与氮气一起注入地层的过程中，控制氮气与泡沫凝胶暂堵剂之间的气液比在2:1～3:1的范围内。
进一步的，一种用于水平井暂堵酸化用复合暂堵剂配方的使用方法，所述有机凝胶暂堵剂、无机凝胶暂堵剂和泡沫凝胶暂堵剂注入时，采用分段塞非连续性注入，先将泡沫凝胶暂堵剂和氮气同步注入地层，然后注入有机凝胶暂堵剂，最后挤入无机凝胶暂堵剂和过量顶替液后关井，注入过程中压力控制在低于地层破裂压力，注入速度为：控制排量在150～200L/min。
进一步的，一种用于水平井暂堵酸化用复合暂堵剂配方的使用方法，所述有机凝胶暂堵剂、无机凝胶暂堵剂和泡沫凝胶暂堵剂注入完成后，候凝时间控制在：48～72小时。
进一步的，一种用于水平井暂堵酸化用复合暂堵剂配方的使用方法，所述有机凝胶暂堵剂：注入量控制在10～30m3/每米油层厚度；无机凝胶暂堵剂：注入量控制在5～20m3/每米油层厚度；泡沫凝胶暂堵剂：注入量控制在30～50m3/每米油层厚度。
进一步的，一种用于水平井暂堵酸化用复合暂堵剂配方，所述组成有机凝胶暂堵剂、无机凝胶暂堵剂和泡沫凝胶暂堵剂的所有成分配制好并搅拌混合均匀后方可使用。
综上所述，本发明的以下有益效果：
本发明一种用于水平井暂堵酸化用复合暂堵剂配方及其使用方法，该水平井复合暂堵剂可有效提高堵水效果，对水平井的出水部分进行有效暂时封堵，降低措施井的含水率，延长措施有效期，提高水平井的开发效果，从而提高原油采收率，如需再次开发利用，可以通过酸化解堵对储层再次开发，对储层不会造成永久伤害。2018年1月～2019年12月，采用本发明分别在中国石油长庆油田，2个不同层位的25口水平井井进行了先导性试验，现场试验结果表明：本发明的措施有效率达92.0％，平均单井降水率10％，截止到2019年12月31日，累计增油13974吨，措施效果显著。
本发明的技术优势在于：
(1)与常规暂堵相比较，具有更强的分流转向作用
本发明通过泡沫凝胶暂堵剂和氮气同步注入地层，氮气与泡沫凝胶暂堵剂之间的气液比在2:1～3:1的范围具有两相流体特征明显，对压裂裂缝(大孔道)形成封堵产生压差，可以减少液体用量的同时利用泡沫充填压裂裂缝，形成泡沫暂堵转向，凝胶具有良好的稳泡作用，延长泡沫半衰期，当后期有机凝胶暂堵剂和无机凝胶暂堵剂，可以使有机凝胶暂堵剂和无机凝胶暂堵剂实现定点封堵。
(2)多种类型暂堵剂交替暂堵，提高暂堵效果
水平井压裂裂缝(大孔道)空间较常规井高数倍甚至十几倍，常规暂堵剂一是无法封堵成功，二是成本太高，三是无法完全解除。利用气相和液相、有机和无机相互作用，泡沫快速充填空间，降低暂堵剂损失，提高暂堵剂利于效率，泡沫凝胶暂堵剂发挥完作用后，消泡产生空隙，利于流体置换，可以加速暂堵剂的解除，提高水平井暂堵酸化效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明多种类型暂堵剂交替驱替岩心分流暂堵转向效率测试图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
1、制取有机凝胶暂堵剂、无机凝胶暂堵剂和泡沫凝胶暂堵剂。
取丙烯酰胺8份、N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.05份、铁氰化钾0.5份、石油树脂9份、异丙苯过氧化氢0.5份、异丙醇3份，将上述组分与78.95份水配制，并搅拌混合均匀制成有机凝胶暂堵剂备用。
取水玻璃15份、甲酰胺5份、二甲胺6份、硬脂酸钠10份、乙二醇丁醚2份、石油树脂5份，将上述组分与57份水配制，并搅拌混合均匀制成无机凝胶暂堵剂备用。
取脂肪醇醚硫酸钠(AES)0.5份、脂肪醇醚硫酸铵(AESA)0.5份、月桂酰肌氨酸0.5份、十二烷基二甲基氧化胺0.5份、烷基醇酰胺0.5份、聚丙烯酰胺(KYPAM-5SH)0.5份、有机铬交联剂(JL-2)0.5份、水溶性酚醛树脂0.5份，将上述组分与96份水配制，并搅拌混合均匀制成泡沫凝胶暂堵剂备用。
上述水平井复合暂堵剂的有机凝胶暂堵剂、无机凝胶暂堵剂和泡沫凝胶暂堵剂的另一个技术关键在于：注入操作时，采用分段塞非连续性注入，各个段塞分时机注入；注入压力应低于地层破裂压力；注入速度控制排量在150～200L/min。
该水平井复合暂堵剂堵水技术现场使用时，先将泡沫凝胶暂堵剂和氮气同步注入地层(控制气液比2:1～3:1)，然后注入有机凝胶暂堵剂，最后挤入无机凝胶暂堵剂和过量顶替液后关井，候凝48～72小时后开井并正常生产。
2、其中各段塞化学剂的注入量分别为：
泡沫凝胶暂堵剂：注入量30～50m3/每米油层厚度；
有机凝胶暂堵剂：注入量20～30m3/每米油层厚度；
无机凝胶暂堵剂：注入量10～20m3/每米油层厚度。
实施例2
1、制取有机凝胶暂堵剂、无机凝胶暂堵剂和泡沫凝胶暂堵剂；
取丙烯酰胺10份、N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.08份、铁氰化钾0.8份、石油树脂10份、异丙苯过氧化氢0.8份、异丙醇5份，将上述组分与73.32份水配制，并搅拌混合均匀制成有机凝胶暂堵剂备用。
取水玻璃20份、甲酰胺8份、二甲胺8份、硬脂酸钠15份、乙二醇丁醚3份、石油树脂8份，将上述组分与38份水配制，并搅拌混合均匀制成无机凝胶暂堵剂备用。
取脂肪醇醚硫酸钠(AES)1份、脂肪醇醚硫酸铵(AESA)1份、月桂酰肌氨酸1份、十二烷基二甲基氧化胺1份、烷基醇酰胺1份、聚丙烯酰胺(KYPAM-5SH)0.5份、有机铬交联剂(JL-2)0.5份、水溶性酚醛树脂0.5份，将上述组分与93.5份水配制，并搅拌混合均匀制成泡沫凝胶暂堵剂备用。
上述水平井复合暂堵剂的有机凝胶暂堵剂、无机凝胶暂堵剂和泡沫凝胶暂堵剂的另一个技术关键在于：注入操作时，采用分段塞非连续性注入，各个段塞分时机注入；注入压力应低于地层破裂压力；注入速度控制排量在150～200L/min。
该水平井复合暂堵剂堵水技术现场使用时，先将泡沫凝胶暂堵剂和氮气同步注入地层(控制气液比2:1～3:1)，然后注入有机凝胶暂堵剂，最后挤入无机凝胶暂堵剂和过量顶替液后关井，候凝48～72小时后开井并正常生产。
2、其中各段塞化学剂的注入量分别为：
泡沫凝胶暂堵剂：注入量30～50m3/每米油层厚度；
有机凝胶暂堵剂：注入量10～20m3/每米油层厚度；
无机凝胶暂堵剂：注入量5～10m3/每米油层厚度。
实施例3
图1为多种类型暂堵剂在50倍极差条件下，交替注入暂堵分流暂堵转向效率测试结果，当注入泡沫凝胶暂堵剂时分流暂堵转向效率达到45.4％，交替注入有机和无机凝胶暂堵剂分流暂堵转向效率达到96.6％，在高低渗透率极差达到50倍条件下具有良好的分流暂堵作用。
实际应用举例：
该水平井复合暂堵剂在某公司水平井中的应用，该井储层岩性以细砂岩和粉砂岩为主；平均孔隙度12.5％，平均渗透率14.3mD，属低孔低渗储层。对该水平井的复合暂堵剂的注入量为，泡沫凝胶暂堵剂(300m3)，有机凝胶暂堵剂(100m3)，无机凝胶暂堵剂(25m3)。
在现场的具体注入工艺流程为：采用前置液→泡沫凝胶暂堵剂→有机凝胶暂堵剂→无机凝胶暂堵剂→顶替液的注入方式。前置液和顶替液段塞为低浓度的活性水(0.3wt％OP-10溶液)，目的是降低起泡剂在微裂缝、近井的吸附量，保护微裂缝不进入或少进入堵剂。
使用后的结论：该水平井采用常规暂堵剂措施无效或有效期短。采用本发明措施前，日产液23.5吨，日产油0.2吨，含水率99.15％。采用本水平井复合暂堵剂分段塞非连续性注入的措施后，日产液47.7吨，日产油7.8吨，含水率83.65％，含水率比采用本发明措施前降低了15.5％，对该井出水部位进行了有效封堵，措施效果明显，措施有效期为300天以上。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于水平井暂堵酸化用复合暂堵剂配方，包括有机凝胶暂堵剂、无机凝胶暂堵剂和泡沫凝胶暂堵剂，其特征在于，所述的有机凝胶暂堵剂体系由下述重量份的原料组分：
Figure FDA0002442264700000011
所述的无机凝胶暂堵剂体系由下述重量份的原料组分：
Figure FDA0002442264700000012
所述的泡沫凝胶暂堵剂体系由下述重量份的原料组分：
Figure FDA0002442264700000013
2.根据权利要求1所述的一种用于水平井暂堵酸化用复合暂堵剂配方，其特征在于，所述泡沫凝胶暂堵剂的制备过程为：将上述组分与水配制，并搅拌混合均匀，利用高压泵在注入过程中与氮气一起注入地层。
3.根据权利要求2所述的一种用于水平井暂堵酸化用复合暂堵剂配方，其特征在于，所述利用高压泵在注入过程中与氮气一起注入地层的过程中，控制氮气与泡沫凝胶暂堵剂之间的气液比在2:1～3:1的范围内。
4.权利要求1-3所述的一种用于水平井暂堵酸化用复合暂堵剂配方的使用方法，其特征在于，所述有机凝胶暂堵剂、无机凝胶暂堵剂和泡沫凝胶暂堵剂注入时，采用分段塞非连续性注入，先将泡沫凝胶暂堵剂和氮气同步注入地层，然后注入有机凝胶暂堵剂，最后挤入无机凝胶暂堵剂和过量顶替液后关井，注入过程中压力控制在低于地层破裂压力，注入速度为：控制排量在150～200L/min。
5.权利要求4所述的一种用于水平井暂堵酸化用复合暂堵剂配方的使用方法，其特征在于，所述有机凝胶暂堵剂、无机凝胶暂堵剂和泡沫凝胶暂堵剂注入完成后，候凝时间控制在：48～72小时。
6.权利要求4所述的一种用于水平井暂堵酸化用复合暂堵剂配方的使用方法，其特征在于，所述有机凝胶暂堵剂：注入量控制在10～30m3/每米油层厚度；无机凝胶暂堵剂：注入量控制在5～20m3/每米油层厚度；泡沫凝胶暂堵剂：注入量控制在30～50m3/每米油层厚度。
7.根据权利要求1所述的一种用于水平井暂堵酸化用复合暂堵剂配方，其特征在于，所述组成有机凝胶暂堵剂、无机凝胶暂堵剂和泡沫凝胶暂堵剂的所有成分配制好并搅拌混合均匀后方可使用。
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