CN113404459A - 一种底水气藏高含水气井选择性堵水方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种底水气藏高含水气井选择性堵水方法，其步骤如下：S1、确定底水锥进导致的出水气层位置；S2、向出水气层注入起泡剂溶液，起泡剂溶液为离子型起泡剂的水溶液，浓度控制在0.5％‑1.2％；S3、完成步骤S2后，注入氮气，使氮气进入产水高压层，迫使近井地带水锥回落；S4、注入堵剂定向进入产水通道，在产水层形成人工隔板，封堵底水上窜通道，抑制和缓解底水锥进；S5、液氮过顶替，恢复和保留近井地带渗透率。该方法是通过在底水气藏高含水气井出水层位建立人工隔板，可实现底水气藏高含水气井智能选择性堵水，解决气藏见水后，气井产量急剧降低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及底油气开采技术领域，尤其是一种底水气藏高含水气井选择性堵水方法。
背景技术
气井出水是油气田开发过程中不可避免的问题。随着气田的开采，出水井和水淹井日益增多，导致气井产量的递减，甚至出现气井完全水淹的情况，降低了气田的最终采收率，这也是导致气井经济效益变差的主要原因之一，需对水淹井提出配套的排水采气和堵水工艺。
排水采气方式主要有：部署排水井、机械排水、泡沫排水、气举+泡排、柱塞+泡排等多种排水方式，但对一些采用排水采气工艺成本较高或现场不具备排水采气工艺条件的水淹严重的井有必要采取堵水措施。堵水主要通过机械堵水或化学堵水。机械堵水立足于出水点明确，首先将气井中产水的位置找准，然后将此产水位置堵死，控制水的产出。化学堵水工艺主要是通过向地层注入堵剂，对出水层位实施封堵。目前常用的堵剂有非选择性化学堵剂和选择性化学堵剂。非选择性堵水工艺适合出水层位比较明确的井，通过堵剂对出水层位实施永久性封堵。选择性堵水是指通过气井向生产层注入适当的选择性堵水剂堵塞地层，降低水相渗透率，而不堵塞气层或对气相渗透率影响较小的化学堵水方法。
堵水技术是控水稳油的关键技术，在改善气田开发效果、提高气田最终采收率方面起到了重要的作用。堵水技术不仅可以降低处理成本，増加经济效益，而且还避免了排水采气工艺中大量产出水的处理，减轻了环境污染、地层出砂、管线腐蚀和结垢等现象。
其中，专利CN104929568B公开了一种用于气藏控水的方法，通过向气藏中注入气体，将气层中的侵入水推至远井，配置具有延迟交联能力的凝胶，并将凝胶进行雾化处理，以形成气相分散凝胶。将气相分散凝胶与气体伴注进气藏中，继续注入气体，以实现凝胶在气层中的运移与分散，然后进行焖井。该方法能够实现凝胶堵剂雾化，显著降低注入压力，适应于中低渗气藏。但是凝胶的波及范围有限，该方法无法有效解决底水气藏高含水气井在产水后的开采问题。
因此，亟需研发一种底水气藏高含水气井选择性堵水方法，解决气藏见水后，气井产量急剧降低的问题。
发明内容
本发明的目的是针对底水气藏高含水气井存在的堵水困难的问题，提供一种底水气藏高含水气井选择性堵水方法。
本发明提供的底水气藏高含水气井选择性堵水方法，具体步骤如下：
S1、确定底水锥进导致的出水气层位置。具体方法是：根据见水井或水淹井的地质情况，以及采气过程中累积的动态资料，进行综合对比分析，对出水层位作出合理的判断；再结合流体电阻测定法，根据高矿化度的水和低矿化度的水有不同的导电性，利用电阻计来测定有水流入气井时，井筒中流体的电阻率变化曲线，来判断出水层位。
S2、向出水气层注入起泡剂溶液。所述起泡剂溶液为离子型起泡剂的水溶液，浓度控制在0.5％-1.2％。所述离子型起泡剂为月桂醇硫酸钠或氨基酸起泡剂。优选的是，所述起泡剂溶液中还可以加入了稳泡剂聚丙烯酰胺或聚乙烯醇。注入起泡剂溶液后，在产气层中形成泡沫，而产水层或水淹层由于无气相，就不会产生泡沫，因此，可实现自动定点暂堵保护有潜力的产气层。
S3、完成步骤S2后，高速高压注入氮气，注入氮气的速度为600-900Nm3/h，使氮气进入产水高压层，迫使近井地带水锥回落；实现压锥目的，同时为后续堵剂进入创造条件。
S4、注入堵剂定向进入产水通道，在产水层形成人工隔板，封堵底水上窜通道，抑制和缓解底水锥进。所述堵剂为延缓型就地聚合凝胶，凝胶在岩心中的突破压力梯度大于9MPa/m。
S5、液氮过顶替，恢复和保留近井地带渗透率，有利于气井产量的恢复。
在上述步骤的共同作用下，可实现底水气藏高含水气井智能选择性堵水，解决气藏见水后，气井产量急剧降低的问题。
与现有技术相比，本发明的有益之处如下：
(1)向出水气层高速注入起泡剂溶液，利用气层中气体，在产气层中形成泡沫，而产水层或水淹层由于无气相或气相太少，就不会产生泡沫。而未水淹气层中，泡沫稳定性更好，封堵能力也更强，从而防止或减少堵剂进入。因此，可实现自动定点暂堵保护有潜力的产气层。
(2)高速高压注氮气，使氮气进入产水高压层，迫使近井地带水锥回落，实现压锥目的，同时为后续堵剂进入创造条件。
(3)采用泡沫及氮气压锥体系压制水锥，进而采取智能凝胶配套隔板体系建立隔板，通过压锥与隔板复合，实现对水锥的有效控制。
(4)通过液氮过顶替未破裂泡沫及堵剂至地层，快速恢复近井地带渗透率，有利于气井产量的恢复。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为注入起泡剂溶液后，与地层气体混合产生泡沫，泡沫暂堵保护产气层示意图。
图2为注入氮气压锥结束后的示意图。
图3注入堵剂后形成人工隔板的示意图。
图中标号：1-气井、2-起泡剂与地层气体混合后产生的泡沫封堵层、3-产水层、4-产气层、5-人工隔板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的底水气藏高含水气井选择性堵水方法，技术思路为：在气井的气水界面位置先高速注入起泡剂溶液与气层气体混合形成泡沫，而产水层或水淹层由于无气相，就不会产生泡沫，因此，可实现自动定点暂堵保护有潜力的产气层。之后高速高压注入氮气，把近井地带水锥向下压，沟通远端的天然气，增加气相渗流能力，同时为后续堵剂进入创造条件。接下来向出水层注入堵剂，由于预先注入起泡剂暂堵保护有潜力的产气层，以及氮气的压锥作用，迫使随后注入的堵剂定向进入产水通道，在产水层合适位置形成人工隔板，封堵底水上窜通道，抑制和缓解底水锥进，最后通过液氮过顶替，恢复和保留近井地带渗透率，有利于气井产量的恢复。
在本实施例中，该堵水方法的具体步骤如下：
1、确定气井出水位置；根据见水井或水淹井的地质情况，以及采气过程中累积的动态资料，进行综合对比分析，对出水层位作出合理的判断。再结合流体电阻测定法，根据高矿化度的水和低矿化度的水有不同的导电性，利用电阻计来测定有水流入气井时，井筒中流体的电阻率变化曲线，来判断出水层位。
2、如图1所示，向所述出水气层高速注入起泡剂溶液。起泡剂溶液中起泡剂是月桂醇硫酸钠，质量百分浓度是1％，稳泡剂是聚乙烯醇，浓度是0.2％，用于增加泡沫的稳定性，形成一种质量高、半衰期可控的泡沫体系。注入起泡剂溶液后，利用气层中气体在产气层中形成泡沫，而产水层或水淹层由于无气相或气相太少，就不会产生泡沫。这是因为水淹层中含水饱和度高，导致泡沫稳定性差，后续注入的堵剂仍能顺利进入，而未水淹气层中，泡沫稳定性更好，封堵能力也更强，从而防止或减少堵剂进入。因此，可实现自动定点暂堵保护有潜力的产气层。
3、如图2所示，高速高压注入氮气，使氮气进入产水高压层，迫使近井地带水锥回落，实现压锥目的，沟通远端的天然气，增加气相渗流能力，同时为后续堵剂进入创造条件。施工时，通过状态方程PV＝nRT计算氮气的用量，注入速度控制在600-900Nm3/h，压力大于地层压力。
4、如图3所示，在步骤1-3的共同作用下，注入堵剂，堵剂采用专利CN104449618B中的耐温耐盐高温自交联就地聚合堵水凝胶。堵剂定向进入产水层，并横向延展，增加化学剂的封堵半径，并在合适位置形成人工隔板。该凝胶粘度与水相近，凝胶初始粘度小，注入性好且具有良好的选择性，能使高渗层产液量大幅降低，低渗层产液量急剧提升。凝胶在岩心中的突破压力梯度大于9MPa/m，封堵率达99％。
5、液氮过顶替未破裂泡沫及堵剂至地层，快速恢复和保留近井地带渗透率，有利于气井产量恢复。
在上述步骤的共同作用下，可实现底水气藏高含水气井智能选择性堵水，解决气藏见水后，气井产量急剧降低的问题。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种底水气藏高含水气井选择性堵水方法，其特征在于，步骤如下：
S1、确定底水锥进导致的出水气层位置；
S2、向出水气层注入起泡剂溶液；
S3、完成步骤S2后，注入氮气，使氮气进入产水高压层，迫使近井地带水锥回落；
S4、注入堵剂定向进入产水通道，在产水层形成人工隔板，封堵底水上窜通道，抑制和缓解底水锥进；
S5、液氮过顶替，恢复和保留近井地带渗透率。
2.如权利要求1所述的底水气藏高含水气井选择性堵水方法，其特征在于，步骤S1中确定出水气层位置的方法是：根据见水井或水淹井的地质情况，以及采气过程中累积的动态资料，进行综合对比分析，对出水层位作出合理的判断；再结合流体电阻测定法，根据高矿化度的水和低矿化度的水有不同的导电性，利用电阻计来测定有水流入气井时，井筒中流体的电阻率变化曲线，来判断出水层位。
3.如权利要求1所述的底水气藏高含水气井选择性堵水方法，其特征在于，所述起泡剂溶液为离子型起泡剂的水溶液，浓度控制在0.5％-1.2％。
4.如权利要求3所述的底水气藏高含水气井选择性堵水方法，其特征在于，所述离子型起泡剂为月桂醇硫酸钠或氨基酸起泡剂。
5.如权利要求4所述的底水气藏高含水气井选择性堵水方法，其特征在于，所述起泡剂溶液中还加入了稳泡剂聚丙烯酰胺或聚乙烯醇。
6.如权利要求1所述的底水气藏高含水气井选择性堵水方法，其特征在于，步骤S3中，注入氮气的速度为600-900Nm3/h。
7.如权利要求1所述的底水气藏高含水气井选择性堵水方法，其特征在于，步骤S4中，所述堵剂为延缓型就地聚合凝胶，凝胶在岩心中的突破压力梯度大于9MPa/m。
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