CN112983369A - 一种蒸汽吞吐超稠油井三段塞高温调剖方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种蒸汽吞吐超稠油井三段塞高温调剖方法，该方法包括以下步骤：将有机凝胶体系注入地层，形成第一段塞；将封堵调剖剂注入地层，形成第二段塞；将沉淀型堵剂作为封口剂注入地层，形成第三段塞，完成对蒸汽吞吐超稠油井的调剖施工。与其他调剖封窜方法相比，本发明提供的方法具有封堵强度高、防窜效果好、措施有效期长等特点，为解决多轮次吞吐超稠油因汽窜降低产量的问题提供了新的有效方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种超稠油井调剖封窜的方法，尤其涉及一种蒸汽吞吐超稠油井三段塞高温调剖的方法。
背景技术
曙光油田超稠油井油藏动用不均、井间汽窜一直是该油藏开发过程中的瓶颈难题。近几年来，随着超稠油吞吐轮次的增加，油藏动用不均矛盾较为突出，吞吐直井纵向油层层间吸汽差异较大，易导致注入蒸汽沿渗流阻力较低的高渗层突进。根据吸汽剖面监测显示，兴隆台油层单层吸汽百分数达50％以上，根据统计结果，油层纵向动用程度为68.6％，仍有一部分储层未得到有效动用。同时，随着采出程度的增加，汽窜通道逐步扩展，造成汽窜影响加剧。油井一旦发生汽窜，会导致注汽井能量外溢，蒸汽热利用率降低，生产逐轮变差；受窜井井温、压力、含水大幅度上升，引起出砂、套坏甚至报废关井。为此，调剖封窜技术已成为超稠油开发过程中的关键配套技术，在提高油藏动用程度、抑制井间汽窜方面起到重要作用。
目前应用的堵剂类型以复合凝胶堵剂为主。复合凝胶堵剂是指凝胶堵剂中添加一定量植物纤维颗粒，这一堵剂的成胶粘度介于2000-3000mPa.s之间，耐温达到150℃，然而其封堵强度有限，对于蒸汽吞吐井，封堵强度低，很难达到理想效果。为此，亟待研究新的高温调剖方法，用以满足超稠油井调剖封窜需求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种蒸汽吞吐超稠油井三段塞高温调剖方法，该方法将有机凝胶体系、封堵调剖剂、以及沉淀型堵剂分别注入三个段塞中进行调剖施工。该方法技术可行、施工简单、防窜效果好、措施有效期长。
为了达到上述目的，本发明提供了一种蒸汽吞吐超稠油井三段塞高温调剖方法，该方法由以下步骤组成：
步骤一，将有机凝胶体系注入地层，形成第一段塞；
步骤二，将封堵调剖剂注入地层，形成第二段塞；
步骤三，将沉淀型堵剂作为封口剂注入地层，形成第三段塞，完成对蒸汽吞吐超稠油井的调剖施工。
其中，步骤一所用的有机凝胶体系是作为封堵调剖剂注入的，步骤二所用的封堵调剖剂包括有机凝胶体系和固相颗粒。
在本发明的具体实施方案中，根据蒸汽吞吐油藏地层温度梯度分布，按距井筒由远及近划分为远井地带、过渡地带和近井地带。远井地带为原始地层温度带，要求注入的堵剂耐温程度达70℃，封堵强度≥0.1MPa/m；过渡地带为蒸汽水带(该过渡地带含有热水，这是由于蒸汽从地面注入后先后到达井底和油层，沿程有热量损失，蒸汽在温度较低的油层中发生热交换、降温至100℃以下，即形成热水)，要求注入的堵剂耐温程度达180℃，封堵强度≥0.2MPa/m；近井地带为蒸汽带，要求注入的堵剂耐温程度达到300℃，封堵强度≥0.8MPa/m。根据本发明的具体实施方案，远井段塞为第一段塞，采用有机凝胶体系作为封堵调剖剂；过渡段塞为第二段塞，采用有机凝胶和固相颗粒作为封堵调剖剂；近井段塞为第三段塞，采用无机固化堵剂(即沉淀型堵剂)作为封口剂。
在上述方法中，优选地，步骤一中，所述有机凝胶体系的成胶温度为40-70℃，所述有机凝胶体系的强度大于0.1MPa/m；步骤二中，所述封堵调剖剂的耐温程度能够达到70-180℃，所述封堵调剖剂的强度大于0.2MPa/m；步骤三中，所述沉淀型堵剂的耐温程度大于300℃，所述沉淀型堵剂的强度大于0.8MPa/m。
在上述方法中，优选地，在步骤一中，以有机凝胶体系总重为100％计，所述有机凝胶系包含：
聚丙烯酰胺0.3-0.5％；甲醛0.1-0.15％；草酸0.015-0.02％；氯化铵0.02-0.03％；间苯二酚0.015-0.02％；余量为水。在具体实施方案中，所述有机凝胶体系可以由聚丙烯酰胺、甲醛、草酸、氯化铵、间苯二酚加入水中混配而成。
在上述方法中，优选地，步骤一中，所述聚丙烯酰胺的分子量为1200-2500万。
在上述方法中，优选地，步骤一中，以有机凝胶体系的总重为100％计，所述氯化铵含量为0.03％。
在上述方法中，优选地，步骤一中，以有机凝胶体系的总重为100％计，所述间苯二酚含量为0.02％。
在上述方法中，在步骤二中，所述封堵调剖剂包括有机凝胶体系和固相颗粒，优选地，以封堵调剖剂总重为100％计，所述封堵调剖剂包含：
聚丙烯酰胺0.2-0.4％；甲醛0.1-0.15％；草酸0.015-0.02％；氯化铵0.02-0.03％；间苯二酚0.015-0.02％；橡胶粉6-8％；余量为水。在具体实施方案中，所述封堵调剖剂可以由聚丙烯酰胺、甲醛、草酸、氯化铵、间苯二酚、橡胶粉加入水中调配而成。
在上述方法中，优选地，步骤二中，所述聚丙烯酰胺的分子量为1200-2500万。
在上述方法中，优选地，步骤二中，以封堵调剖剂总重为100％计，所述氯化铵含量为0.03％。
在上述方法中，优选地，步骤二中，以封堵调剖剂总重为100％计，所述间苯二酚含量为0.02％。
在上述方法中，优选地，步骤二中，所述橡胶粉的粒径为10-15μm。
在上述方法中，优选地，在步骤三中，所述沉淀型堵剂包含体积比为(6-7):(2-3):(4-5)的水玻璃、隔离液和固化剂，更优选地，所述水玻璃、隔离液和固化剂的体积比为7:2:5。
在上述方法中，优选地，所述水玻璃的模数为3.5，所述隔离液为水，所采用的固化剂包括聚合氯化铝；更优选地，所述隔离液采用油田联合站处理后的软化水。
在上述方法中，优选地，所述有机凝胶体系、所述封堵调剖剂和沉淀型堵剂的注入量分别按以下方式计算：
Q＝πR2hΦ
其中，Q为注入量，单位为m3；π为圆周率，取值为3.14；R为封堵半径，单位为m；h为油层厚度，单位为m；Φ为油层孔隙度，单位为μm2。
在上述方法中，在步骤一中，封堵半径可以为3-4m，相应的，所述封堵调剖剂的注入量可以控制为150-300m3。步骤一还可以包括控制泵入压力的操作，所述泵入压力依据封堵调剖剂的注入量调整，所述泵入压力可以控制为5-7MPa。
在上述方法中，在步骤二中，封堵半径可以为1.5-2m，相应的，封堵调剖剂的注入量可以控制为80-120m3。步骤二还可以包括控制泵入压力的操作，所述泵入压力依据封堵调剖剂的注入量调整，所述泵入压力可以控制为8-10MPa。
在上述方法中，在步骤三中，封堵半径可以为1-1.5m，相应的，沉淀型堵剂的注入量可以控制为20-40m3。步骤三还可以包括控制泵入压力的操作，所述泵入压力依据沉淀型堵剂的注入量调整，所述泵入压力可以控制为8-10MPa。
本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的蒸汽吞吐超稠油井三段塞高温调剖方法设置远井段塞、过渡段塞和近井段塞，并向这三个段塞中分别注入有机凝胶体系、封堵调剖剂以及沉淀型堵剂，充分发挥堵剂段塞间的协同性，实现了深部封堵，大幅度提高蒸汽波及范围，提高稠油动用程度，从而提高油田产量。
2、与其他调剖封窜方法相比，本发明提供的方法具有封堵强度高、防窜效果好、措施有效期长等特点，为解决多轮次吞吐超稠油井因汽窜降低产量的问题提供了新的有效方法。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种蒸汽吞吐超稠油井三段塞高温调剖方法，具体步骤如下：
步骤一，将有机凝胶体系作为封堵调剖剂注入地层，注入量为200m3，注入压力为6MPa，形成第一段塞。其中，以有机凝胶体系总重为100％计，有机凝胶体系的组成为：聚丙烯酰胺0.4％(分子量为1800万)，甲醛0.15％，草酸0.02％，氯化铵0.03％，间苯二酚0.02％，余量为水。
步骤二，将有机凝胶体系和固相颗粒作为封堵调剖剂注入地层，注入量为100m3，注入压力为10MPa，形成第二段塞。其中，以封堵调剖剂总重为100％计，封堵调剖剂的具体组成为：聚丙烯酰胺0.4％，甲醛0.15％，草酸0.02％，氯化铵0.03％，间苯二酚0.02％，橡胶粉8％，余量为水，其中，采用的橡胶粉颗粒粒径为10-15μm.。
步骤三，将沉淀型堵剂作为封口剂注入地层，形成第三段塞，具体注入方法为：现场采用交替段塞依次注入水玻璃、水、聚合氧化铝+水、水玻璃、水、聚合氧化铝+水、水玻璃、水、聚合氧化铝，注入总量为35m3，注入压力为8-10MPa。其中，水玻璃、水、聚合氧化铝的体积比为7:2:5，水玻璃的模数为3.5。
对某油田杜813-41-70井进行调剖封窜，该井在20℃时的原油密度为1.0098g/cm3，50℃时地面脱气原油粘度为108880mPa.s，凝固点为26.1℃，含蜡量为2.3％，胶质+沥青质含量为51％，按稠油分类标准，该块属于超稠油。该油田在上周期注汽过程中汽窜3个方向，影响产油85吨，周期产油261吨；实施调剖封窜措施后，本周期注汽过程中未发生汽窜，周期产油586吨，相比于上周期注汽过程减少3个汽窜方向，降低汽窜影响产油85吨，周期对比增油325吨。
实施例2
本实施例提供了一种蒸汽吞吐超稠油井三段塞高温调剖方法，具体步骤如下：
步骤一，将有机凝胶体系作为封堵调剖剂注入地层，注入量为180m3，注入压力为7MPa，形成第一段塞。其中，以有机凝胶体系为100％计，有机凝胶体系的组成为：聚丙烯酰胺0.3％(分子量为1800万)，甲醛0.12％，草酸0.015％，氯化铵0.03％，间苯二酚0.02％，余量为水。
步骤二，将有机凝胶体系和固相颗粒作为封堵调剖剂注入地层，注入量为80m3，注入压力为9MPa，形成第二段塞。其中，以封堵调剖剂总重为100％计，封堵调剖剂的组成为：聚丙烯酰胺0.3％，甲醛0.12％，草酸0.015％，氯化铵0.03％，间苯二酚0.02％，橡胶粉6％，余量为水，其中，采用的橡胶粉颗粒粒径为10-15μm.。
步骤三，将沉淀型堵剂作为封口剂注入地层，形成第三段塞，具体注入方法为：现场采用交替段塞，依次注入水玻璃、水、聚合氧化铝+水、水玻璃、水、聚合氧化铝+水、水玻璃、水、聚合氧化铝，注入总量为30m3，注入压力为8-10MPa。其中，水玻璃、水和聚合氧化铝的体积比为7:2:5，水玻璃的模数为3.5。
对某油田杜813-42-69井进行调剖封窜，该井在20℃时的原油密度为1.0098g/cm3，50℃地面脱气原油粘度为108880mPa.s，凝固点为26.1℃，含蜡量为2.3％，胶质+沥青质含量为51％，按稠油分类标准，该块属于超稠油。该油井在上周期注汽过程中汽窜4个方向，影响产油115吨，周期产油105吨；实施调剖封窜措施后，本周期注汽过程中未发生汽窜，周期产油389吨，相比于上周期注汽过程减少4个汽窜方向，降低汽窜影响产油115吨，周期对比增油284吨。
由上述实施例可知，本发明提供的蒸汽吞吐超稠油井三段塞高温调剖方法，能够有效抑制超稠油井间汽窜、大幅度提高产油量。该方法设置近井、过渡、远井三个段塞，能够充分发挥堵剂段塞间的协同性，实现深部封堵，进而大幅度提高蒸汽波及范围，有效地提高稠油动用程度。
Claims (10)
1.一种蒸汽吞吐超稠油井三段塞高温调剖方法，其由以下步骤组成：
步骤一，将有机凝胶体系注入地层，形成第一段塞；
步骤二，将封堵调剖剂注入地层，形成第二段塞；
步骤三，将沉淀型堵剂作为封口剂注入地层，形成第三段塞，完成对蒸汽吞吐超稠油井的调剖施工。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
步骤一中，所述有机凝胶体系的成胶温度为40-70℃，所述有机凝胶体系的强度大于0.1MPa/m；
步骤二中，所述封堵调剖剂的耐温程度能够达到70-180℃，所述封堵调剖剂的强度大于0.2MPa/m；
步骤三中，所述沉淀型堵剂的耐温程度大于300℃，所述沉淀型堵剂的强度大于0.8MPa/m。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤一中，以有机凝胶体系的总重为100％计，所述有机凝胶体系包含：聚丙烯酰胺0.3-0.5％，甲醛0.1-0.15％，草酸0.015-0.02％，氯化铵0.02-0.03％，间苯二酚0.015-0.02％，余量为水；
优选地，所述聚丙烯酰胺的分子量为1200-2500万，所述氯化铵含量为0.03％，所述间苯二酚含量为0.02％。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤二中，以封堵调剖剂总重为100％计，所述封堵调剖剂包含：聚丙烯酰胺0.2-0.4％，甲醛0.1-0.15％，草酸0.015-0.02％，氯化铵0.02-0.03％，间苯二酚0.015-0.02％，橡胶粉6-8％，余量为水；
优选地，所述聚丙烯酰胺的分子量为1200-2500万，所述氯化铵含量为0.03％，所述间苯二酚含量为0.02％，所述橡胶粉的粒径为10-15μm。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤三中，所述沉淀型堵剂包含体积比为(6-7):(2-3):(4-5)的水玻璃、隔离液和固化剂，
优选地，所述水玻璃、隔离液和固化剂的体积比为7:2:5。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述水玻璃的模数为3.5，所述隔离液为水，所述固化剂包括聚合氯化铝。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其中，所述有机凝胶体系、所述封堵调剖剂和所述沉淀型堵剂的注入量分别按以下方式计算：
Q＝πR2hΦ
其中，Q为注入量，单位为m3；π为圆周率，取值为3.14；R为封堵半径，单位为m；h为油层厚度，单位为m；Φ为油层孔隙度，单位为μm2。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，在步骤一中，所述封堵半径为3-4m，所述有机凝胶注入量为150-300m3；
优选地，所述步骤一还包括控制泵入压力的操作，所述泵入压力为5-7MPa。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，在步骤二中，所述封堵半径为1.5-2m，所述封堵调剖剂的注入量为80-120m3；
优选地，所述步骤二还包括控制泵入压力的操作，所述泵入压力为8-10MPa。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，在步骤三中，所述封堵半径为1-1.5m，所述沉淀型堵剂的注入量为20-40m3；
优选地，所述步骤三还包括控制泵入压力的操作，所述泵入压力为8-10MPa。
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