CN113833429B - 油层调剖方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种油层调剖方法，包括：步骤S1：向油层中注入第一填充剂以对油层上的裂缝进行封堵，其中，第一填充剂采用无机固化体系；步骤S2：向油层中注入第二填充剂以对油层内的大孔道进行封堵，其中，第二填充剂采用固化凝胶；步骤S3：向油层中注入第三填充剂以对高渗条带进行封堵，其中，第三填充剂包括弱凝胶与颗粒复合调剖剂；步骤S4：向油层中注入第四填充剂以对第一填充剂、第二填充剂和第三填充剂进行固定，其中，第四填充剂采用凝胶调剖剂。本发明的油层调剖方法解决了现有技术中的油层调剖效果不好的问题。
Description
技术领域
本发明涉及油田开采技术领域，具体而言，涉及一种油层调剖方法。
背景技术
在油田水驱或者化学驱开发过程中，高渗且存在裂缝的油藏基本都存在严重水窜或者化学剂窜的问题，裂缝以及长期冲刷形成的高渗大孔道等是造成水窜或化学剂窜的主要原因，导致注水、化学剂无效循环，严重影响开发效果，从而影响油田的采收率。
调剖是封堵油层优势通道的常用手段，现场广泛应用的调剖剂有聚合物冻胶类、颗粒类、盐沉析类及水泥等，调剖工艺通常为一种或者几种调剖剂组合使用。但目前关于裂缝型油藏调堵技术中存在裂缝封堵强度不足，调剖作用距离短，调剖的有效期短等情况，导致调剖效果不理想。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种油层调剖方法，以解决现有技术中的油层调剖效果不好的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种油层调剖方法，包括：步骤S1：向油层中注入第一填充剂以对油层上的裂缝进行封堵，其中，第一填充剂采用无机固化体系；步骤S2：向油层中注入第二填充剂以对油层内的大孔道进行封堵，其中，第二填充剂采用固化凝胶；步骤S3：向油层中注入第三填充剂以对高渗条带进行封堵，其中，第三填充剂包括弱凝胶与颗粒复合调剖剂；步骤S4：向油层中注入第四填充剂以对第一填充剂、第二填充剂和第三填充剂进行固定，其中，第四填充剂采用凝胶调剖剂。
进一步地，步骤S1包括：步骤S11：测量强吸水层的厚度，其中，强吸水层为吸水率大于50％的吸水层；步骤S12：根据强吸水层的厚度确定第一填充剂的注入量，其中，第一填充剂的注入量按照每米的强吸水层厚度注入40m3至60m3。
进一步地，在步骤S1中，第一填充剂包括：膨润土、油井水泥、氧化钙、分散剂和水。
进一步地，第一填充剂中，按质量百分比为：膨润土的重量含量为5％至8％、油井水泥的重量含量为20％至30％、氧化钙的重量含量为5％至8％、分散剂的重量含量为1％至3％。
进一步地，在步骤S2中，第二填充剂的注入量为50m3至200m3。
进一步地，在步骤S2中，第二填充剂包括：丙烯酰胺、改性淀粉、过硫酸铵、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺和水。
进一步地，第二填充剂中，丙烯酰胺的重量含量为5％至8％、改性淀粉的重量含量为2％至4％、过硫酸铵的重量含量为0.2％至0.6％、N,N-亚甲基双丙烯酰胺的重量含量为0.005％至0.03％、阴离子聚丙烯酰胺的重量含量为0.1％至0.2％。
进一步地，在步骤S3中，第三填充剂的注入量为1000m3至3000m3。
进一步地，在步骤S3中，第三填充剂包括：阴离子聚丙烯酰胺、固体甲醛、间苯二酚、颗粒和水。
进一步地，第三填充剂中，阴离子聚丙烯酰胺的重量含量为0.2％至0.4％、固体甲醛的重量含量为0.2％至0.3％、间苯二酚的重量含量为0.02％至0.05％、颗粒的重量含量为0.1％至0.5％。
进一步地，在步骤S4中，第四填充剂的注入量为150m3至300m3。
进一步地，在步骤S4中，第四填充剂包括：阴离子聚丙烯酰胺、固体甲醛、间苯二酚和水。
进一步地，第四填充剂中，阴离子聚丙烯酰胺的重量含量为0.5％至0.7％、固体甲醛的重量含量为0.3％至0.4％、间苯二酚的重量含量为0.03％至0.05％。
进一步地，阴离子聚丙烯酰胺的分子量为2000万至3500万，阴离子聚丙烯酰胺的水解度为20％至30％。
应用本发明的技术方案的油层调剖方法用于解决现有的油藏存在的裂缝封堵强度不足的问题，通过四部封堵体系以有效治理裂缝和高渗条带引起的水窜或者剂窜，具体的四部封堵体系包括：首先，向油层中注入第一填充剂以对油层上的裂缝进行封堵，其中，第一填充剂采用高强度无机固化体系对裂缝进行封堵；步骤S2：向油层中注入第二填充剂以对油层内的大孔道进行封堵，其中，第二填充剂采用地层固化凝胶；步骤S3：向油层中注入第三填充剂以对高渗条带进行封堵，其中，第三填充剂包括弱凝胶与颗粒复合调剖剂；步骤S4：向油层中注入第四填充剂以对第一填充剂、第二填充剂和第三填充剂进行固定，其中，第四填充剂采用高浓度凝胶调剖剂，以防止前三步骤中固定好的填充剂被水稀释或冲走流失，通过上述设置解决了现有技术中的油层调剖效果不好的问题。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合实施例来详细说明本发明。
本发明提供了一种油层调剖方法，包括：步骤S1：向油层中注入第一填充剂以对油层上的裂缝进行封堵，其中，第一填充剂采用无机固化体系；步骤S2：向油层中注入第二填充剂以对油层内的大孔道进行封堵，其中，第二填充剂采用固化凝胶；步骤S3：向油层中注入第三填充剂以对高渗条带进行封堵，其中，第三填充剂包括弱凝胶与颗粒复合调剖剂；步骤S4：向油层中注入第四填充剂以对第一填充剂、第二填充剂和第三填充剂进行固定，其中，第四填充剂采用凝胶调剖剂。
本发明中的油层调剖方法用于解决现有的油藏存在的裂缝封堵强度不足的问题，通过四部封堵体系以有效治理裂缝和高渗条带引起的水窜或者剂窜，具体的四部封堵体系包括：首先，向油层中注入第一填充剂以对油层上的裂缝进行封堵，其中，第一填充剂采用高强度无机固化体系对裂缝进行封堵；步骤S2：向油层中注入第二填充剂以对油层内的大孔道进行封堵，其中，第二填充剂采用地层固化凝胶；步骤S3：向油层中注入第三填充剂以对高渗条带进行封堵，其中，第三填充剂包括弱凝胶与颗粒复合调剖剂；步骤S4：向油层中注入第四填充剂以对第一填充剂、第二填充剂和第三填充剂进行固定，其中，第四填充剂采用高浓度凝胶调剖剂，以防止前三步骤中固定好的填充剂被水稀释或冲走流失，通过上述设置解决了现有技术中的油层调剖效果不好的问题。
步骤S1包括：步骤S11：测量强吸水层的厚度，其中，强吸水层为吸水率大于50％的吸水层；步骤S12：根据强吸水层的厚度确定第一填充剂的注入量，其中，第一填充剂的注入量按照每米的强吸水层厚度注入40m3至60m3。
本实施例中，由于注水井的深度较深，一般能达到上千米，故注水井穿过不同的地层，其中为了保证和评估第一填充剂的注入量，优选测量吸水率大于50％的强吸水层的厚度，然后按照强吸水层的厚度每米注入50m3的量从注水井内注入以对油层上的裂缝进行封堵。
在步骤S1中，第一填充剂包括：膨润土、油井水泥、氧化钙、分散剂和水。
第一填充剂中，按质量百分比为：膨润土的重量含量为5％至8％、油井水泥的重量含量为20％至30％、氧化钙的重量含量为5％至8％、分散剂的重量含量为1％至3％，其余为水。
其中，优选地，膨润土的重量含量为6.5％、油井水泥的重量含量为25％、氧化钙的重量含量为6.5％、分散剂的重量含量为2％，水的重量含量为60％。
在步骤S2中，第二填充剂的注入量为50m3至200m3。
优选地，第二填充剂的注入量为125m3。
在步骤S2中，第二填充剂包括：丙烯酰胺、改性淀粉、过硫酸铵、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺和水。
第二填充剂中，丙烯酰胺的重量含量为5％至8％、改性淀粉的重量含量为2％至4％、过硫酸铵的重量含量为0.2％至0.6％、N,N-亚甲基双丙烯酰胺的重量含量为0.005％至0.03％、阴离子聚丙烯酰胺的重量含量为0.1％至0.2％。
优选地，丙烯酰胺的重量含量为6.5％、改性淀粉的重量含量为3％、过硫酸铵的重量含量为0.4％、N,N-亚甲基双丙烯酰胺的重量含量为0.0125％至0.03％、阴离子聚丙烯酰胺的重量含量为0.15％，其余为水。
在步骤S3中，第三填充剂的注入量为1000m3至3000m3。
优选地，第三填充剂的注入量为2000m3。
在步骤S3中，第三填充剂包括：阴离子聚丙烯酰胺、固体甲醛、间苯二酚、颗粒和水。
第三填充剂中，阴离子聚丙烯酰胺的重量含量为0.2％至0.4％、固体甲醛的重量含量为0.2％至0.3％、间苯二酚的重量含量为0.02％至0.05％、颗粒的重量含量为0.1％至0.5％，其余为水。
优选地，阴离子聚丙烯酰胺的重量含量为0.3％、固体甲醛的重量含量为0.25％、间苯二酚的重量含量为0.035％、颗粒的重量含量为0.3％，其余为水。
在步骤S4中，第四填充剂的注入量为150m3至300m3。
优选地，第四填充剂的注入量为200m3。
在步骤S4中，第四填充剂包括：阴离子聚丙烯酰胺、固体甲醛、间苯二酚和水。
第四填充剂中，阴离子聚丙烯酰胺的重量含量为0.5％至0.7％、固体甲醛的重量含量为0.3％至0.4％、间苯二酚的重量含量为0.03％至0.05％，其余为水。
优选地，阴离子聚丙烯酰胺的重量含量为0.6％、固体甲醛的重量含量为0.35％、间苯二酚的重量含量为0.04％，其余为水。
阴离子聚丙烯酰胺的分子量为2000万至3500万，阴离子聚丙烯酰胺的水解度为20％至30％。
优选地，上述阴离子聚丙烯酰胺的分子量为3000万，阴离子聚丙烯酰胺的水解度为25％。
下面结合具体实施例对本发明一种高渗裂缝型油藏深部调剖方法作进一步说明。
实施例1
一种高渗裂缝型油藏深部调剖方法，包括以下步骤：
步骤一：从注水井向油层中2m厚度强吸水层注入100m3高强度无机固化体系对裂缝进行封堵；
步骤二：将地层固化凝胶共计100m3注入油层对地层深部大孔道进行封堵；
步骤三：注入1500m3的弱凝胶与体膨颗粒复合调剖剂封堵高渗条带；
步骤四：注入150m3的高浓度凝胶调剖剂封口。
其中，步骤一中高强度无机固化体系按重量百分比计包括：5％膨润土、25％油井水泥、6％氧化钙、1％分散剂，其余为水。步骤二中地层固化凝胶按重量百分比计包括：6％丙烯酰胺，2％改性淀粉，0.4％过硫酸铵；0.01％N,N-亚甲基双丙烯酰胺，0.15％阴离子聚丙烯酰胺，其余为水；步骤三中弱凝胶与颗粒复合调剖剂按重量百分比计包括：0.3％阴离子聚丙烯酰胺、0.2％固体甲醛、0.03％间苯二酚，0.5％体膨颗粒，其余为水。步骤四中高浓度凝胶调剖剂按重量百分比计包括：0.6％阴离子聚丙烯酰胺、0.4％固体甲醛、0.035％间苯二酚，其余为水。其中，步骤二、三和四中阴离子聚丙烯酰胺分子量为2500万，水解度为27.2％。
实施例2
一种高渗裂缝型油藏深部调剖方法，包括以下步骤：
步骤一：从注水井向油层中2m厚度强吸水层注入80m3高强度无机固化体系对裂缝进行封堵；
步骤二：将地层固化凝胶共计50m3注入油层对地层深部大孔道进行封堵；
步骤三：注入3000m3弱凝胶与橡胶颗粒复合调剖剂封堵高渗条带；
步骤四：注入200m3的高浓度凝胶调剖剂封口。
其中，步骤一中高强度无机固化体系按重量百分比计包括：5％膨润土、20％油井水泥、5％氧化钙、1％分散剂，其余为水。步骤二中地层固化凝胶按重量百分比计包括：8％丙烯酰胺，2％改性淀粉，0.6％过硫酸铵；0.01％N,N-亚甲基双丙烯酰胺，0.1％阴离子聚丙烯酰胺，其余为水；步骤三中弱凝胶与颗粒调剖剂按重量百分比计包括：0.3％阴离子聚丙烯酰胺、0.2％固体甲醛、0.03％间苯二酚，0.5％橡胶颗粒，其余为水。步骤四中高浓度凝胶调剖剂按重量百分比计包括：0.6％阴离子聚丙烯酰胺、0.4％固体甲醛、0.035％间苯二酚，其余为水。其中，步骤二、三和四中阴离子聚丙烯酰胺分子量为2500万，水解度为27.2％。
实施例3
一种高渗裂缝型油藏深部调剖方法，包括以下步骤：
步骤一：从注水井向油层中1m厚度强吸水层注入60m3高强度无机固化体系对裂缝进行封堵；
步骤二：将地层固化凝胶共计200m3注入油层对地层深部大孔道进行封堵；
步骤三：注入1000m3的弱凝胶与体膨颗粒复合调剖剂封堵高渗条带；
步骤四：注入300m3的高浓度凝胶调剖剂封口。
其中，步骤一中高强度无机固化体系按重量百分比计包括：8％膨润土、30％油井水泥、5％氧化钙、3％分散剂，其余为水。步骤二中地层固化凝胶按重量百分比计包括：6％丙烯酰胺，2％改性淀粉，0.6％过硫酸铵；0.01％N,N-亚甲基双丙烯酰胺，0.15％阴离子聚丙烯酰胺，其余为水；步骤三中弱凝胶与体膨颗粒复合调剖剂按重量百分比计包括：0.25％阴离子聚丙烯酰胺、0.2％固体甲醛、0.025％间苯二酚，0.3％体膨颗粒，其余为水。步骤四中高浓度凝胶调剖剂按重量百分比计包括：0.5％阴离子聚丙烯酰胺、0.3％固体甲醛、0.03％间苯二酚，其余为水。其中，步骤二、三和四中阴离子聚丙烯酰胺分子量为2500万，水解度为27.2％。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，没有设置高强度无机固化体系段塞。
对比例2
与实施例1的区别仅在于，没有注入弱凝胶和体膨颗粒调剖剂段塞，也没有注入高浓度凝胶调剖剂调剖段塞。
对比例3
与实施例1的区别仅在于，步骤一按照每米强吸水层80m3注入高强度无机固化体系，步骤二地层固化凝胶注入量为300m3，步骤三弱凝胶与体膨颗粒复合调剖剂注入量为4000m3。
对比例4
与实施例1的区别仅在于，高强度无机固化体系按重量百分比计包括：10％膨润土、35％油井水泥、10％氧化钙、5％分散剂，其余为水；地层固化凝胶按重量百分比计包括：10％丙烯酰胺，5％改性淀粉，0.8％过硫酸铵；0.01％N,N-亚甲基双丙烯酰胺，0.15％阴离子聚丙烯酰胺，其余为水；弱凝胶与体膨颗粒复合调剖剂按重量百分比计包括：0.15％阴离子聚丙烯酰胺、0.1％固体甲醛、0.02％间苯二酚，0.3％体膨颗粒，其余为水。
统计实施例1至3以及对比例1至3实施前后，油井产出液中聚合物浓度、含水率以及井组日产油量，同时统计各实例的增油有效期，得到如下表1。
由表1可知，现场实施以后，实施例1的注水井注入压力上升2MPa，单井组平均日增油5.6t，含水率下降6个百分点；实施例2的注水井注入压力上升1.8MPa，单井组平均日增油3.6t，含水率下降5.4个百分点；实施例3的注水井注入压力上升1.3MPa，单井组平均日增油3.0t，含水率下降5.1个百分点；与此同时，三者的增油有效期在90-125d之间。对比例1没有设置高强度无机固化体系段塞，未能有效封堵地层大裂缝，调剖后控水增油效果不明显；对比例2只注入高强度无机固化体系和地层固化凝胶，后续未注入大剂量弱凝胶与体膨颗粒段塞，封堵范围较小，调剖后虽然控水增油效果明显，但有效期只有45天；对比例3高强度无机固化体系段塞、地层固化凝胶段塞及弱凝胶与颗粒复合调剖剂段塞的注入量均超过实施例1，导致注入压力上升过高，近井地带中低渗透层造成一定程度的污染，影响调剖效果。由此可知，通过该适用于高渗裂缝型油藏深部调剖方法现场试验，无机固化体系实现对裂缝的有效封堵，防止了凝胶、颗粒等体系从裂缝中窜出问题；后续地层固化凝胶、弱凝胶以及颗粒段塞，实现对次级优势通道的封堵，从而扩大后续流体波及体积，并延长增油有效期。
统计实施例1以及对比例4各段塞调剖剂配方性能情况，得到如下表2。
由表2可知，按照实施例1的配方组分配制出的高强度无机固化体系固化时间为8h，固化强度2MPa，地层固化凝胶固化时间为8h，固化强度为1.1MPa，弱凝胶与颗粒调剖剂成胶时间6h，成胶强度42mPa·s。对比例4中高强度无机固化体系固化时间过短(3h)，提高了现场施工风险；地层固化凝胶固化时间过短(2h)，同时由于过度交联导致固化强度降低，无法满足现场封堵要求；弱凝胶与颗粒复合调剖剂由于组分浓度较低，无法顺利成胶。由此可知，在设定的配方组分浓度范围之外可能导致调剖配方性能无法满足应用要求。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
(1)无机固化体系在地层中固化后具有极高的封堵强度，能够有效封堵油层大裂缝，防止后续调剖剂沿裂缝通道直接窜至油井。
(2)地层固化凝胶具有初始粘度低，固化后强度高的特点，可以封堵地层深部大孔道，有效提高封堵半径，保证后续流体在地层深部持续绕流扩大波及体积。同时，由于采用阴离子聚丙烯酰胺溶液携带，能够有效降低固化凝胶在地层中的滤失量，提高耐稀释性，保证在大孔道中的封堵效果。
(3)在步骤一、二封堵大裂缝和大孔道的基础上，注入弱凝胶与颗粒复合调剖体系主要进入高渗条带，其中颗粒主要依靠堆积作用在通道中形成支撑，弱凝胶包裹其中形成凝胶-颗粒的立体网络封堵体系，具备更高的封堵强度和耐冲刷性能。
(4)高浓度凝胶对通道端口进行封堵，防止前期调剖体系被后续流体冲开。
本发明对高渗裂缝型油藏的水窜、聚窜、凝胶窜等具有很好的控制作用，同时在强非均质油藏的水驱、聚合物驱、复合驱、深部调驱技术等应用中具有较广的应用前景，解决了现有技术中存在的裂缝封堵强度不足、调剖作用距离短以及调剖的有效期短等问题，有效治理裂缝和高渗条带引起的水窜或者剂窜。
本发明的油层调剖方法的建立为酚醛弱凝胶在岩心中的运移、吸附分析提供技术支撑，有助于弱凝胶调驱机理的研究。同时，通过油井产出液中酚醛凝胶含量的检测，可以判断调剖过程中窜流方向及窜流程度，为调剖配方的调整提供依据，提高封堵效果。从而扩大后续驱替体系波及体积，达到控水增油的目的。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种油层调剖方法，其特征在于，包括：
步骤S1：向油层中注入第一填充剂以对所述油层上的裂缝进行封堵，其中，所述第一填充剂采用无机固化体系；
步骤S2：向所述油层中注入第二填充剂以对所述油层内的大孔道进行封堵，其中，所述第二填充剂采用固化凝胶；
步骤S3：向所述油层中注入第三填充剂以对高渗条带进行封堵，其中，所述第三填充剂包括弱凝胶与颗粒复合调剖剂；
步骤S4：向所述油层中注入第四填充剂以对所述第一填充剂、所述第二填充剂和所述第三填充剂进行固定，其中，所述第四填充剂采用凝胶调剖剂；
在所述步骤S1中，所述第一填充剂包括：膨润土、油井水泥、氧化钙、分散剂和水；
在所述步骤S2中，所述第二填充剂包括：丙烯酰胺、改性淀粉、过硫酸铵、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺和水；
在所述步骤S3中，所述第三填充剂包括：阴离子聚丙烯酰胺、固体甲醛、间苯二酚、颗粒和水，所述颗粒为体膨颗粒或橡胶颗粒；
在所述步骤S4中，所述第四填充剂包括：阴离子聚丙烯酰胺、固体甲醛、间苯二酚和水。
2.根据权利要求1所述的油层调剖方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
步骤S11：测量强吸水层的厚度，其中，所述强吸水层为吸水率大于50%的吸水层；
步骤S12：根据所述强吸水层的厚度确定所述第一填充剂的注入量，其中，所述第一填充剂的注入量按照每米的强吸水层厚度注入40m3至60m3。
3.根据权利要求1所述的油层调剖方法，其特征在于，所述第一填充剂中，按质量百分比为：所述膨润土的重量含量为5%至8%、所述油井水泥的重量含量为20%至30%、所述氧化钙的重量含量为5%至8%、所述分散剂的重量含量为1%至3%。
4.根据权利要求1所述的油层调剖方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述第二填充剂的注入量为50m3至200m3。
5.根据权利要求1所述的油层调剖方法，其特征在于，所述第二填充剂中，所述丙烯酰胺的重量含量为5%至8%、所述改性淀粉的重量含量为2%至4%、所述过硫酸铵的重量含量为0.2%至0.6%、所述N,N-亚甲基双丙烯酰胺的重量含量为0.005%至0.03%、所述阴离子聚丙烯酰胺的重量含量为0.1%至0.2%。
6.根据权利要求1所述的油层调剖方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述第三填充剂的注入量为1000 m3至3000 m3。
7.根据权利要求1所述的油层调剖方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述第四填充剂的注入量为150 m3至300 m3。
8.根据权利要求1所述的油层调剖方法，其特征在于，所述第四填充剂中，所述阴离子聚丙烯酰胺的重量含量为0.5%至0.7%、所述固体甲醛的重量含量为0.3%至0.4%、所述间苯二酚的重量含量为0.03%至0.05%。
9.根据权利要求1所述的油层调剖方法，其特征在于，所述阴离子聚丙烯酰胺的分子量为2000万至3500万，所述阴离子聚丙烯酰胺的水解度为20%至30%。
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