CN1327106C - 注水井分层注水量化学调节剂及分层水量调整施工方法 - Google Patents

Abstract

一种注水井分层水量的化学调节剂，由主剂和助剂组成的热融复混树脂固体。具有不溶于水、不溶于酸、易溶于油和热塑性。把这种调节剂加工成颗粒，泵车用携带液把化学调节剂注入注水井内。利用吸水能力好的层段的炮眼吸入较多化学调节剂、吸水能力较低层段内炮眼吸入较少的化学调节剂而不吸水的层段不吸入化学调节剂的水力特点和具有的热塑性的调节剂在地层温度的作用下软化聚集限制注水量的特性就达到了自动调整注水井的分层水量的目的。本发明的有益效果是：施工过程中不需要向井内下入井下工具，不受到注水井井身结构的影响，扩大了应用范围；调节剂只封堵炮眼而不进入地层内部，也不会造成油层永久污染；调节剂的注入量小，成本低廉；解堵方便。

Description

注水井分层注水量化学调节剂及分层水量调整施工方法

技术领域

本发明涉及油田开采领域的注水井自动调节分层注水量的化学调节剂及施工方法，特别是利用具有不溶于水、不溶于酸、易溶于油的热塑性有机树脂混合制成的化学调节剂和利用化学调节剂来自动调整注水井分层注水量的施工方法。

背景技术

油田注水井分层注水量的常用调整方法有两种：一种方法称为分层注水；它是利用封隔器和配水器组成的机械式的井下分层注水管柱把各个不同的注水层段，从地面更换井下不同层段对应的水嘴来调节不同注水层注水量的方法，另一种方法称为注水井化学调剖；它是向注水井中注入一定量的高分子物质到地层内，利用吸水好注水量大的地层或井段吸入的高分子物质的量较大层内聚合后吸水能力下降幅度较大而吸水差注水量小的地层或井段吸入的高分子物质的量较少聚合后吸水能力下降幅度较低来调节不同注水层的注水量，这两种方法的不足在于：①分层注水受到井身结构的限制。如在正常的斜井、水平井和超深井或不正常的套管变形、缩径等条件下不能实现分层注水。②化学调剖是将化学剂注入油层，注入油层深部的高分子物质聚合后，解堵困难，往往会对油层造成永久伤害，③化学调剖注入调剖剂的量少则50-60方多则数千方，施工成本非常高。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述不足，提供一种既不受注水井井身结构限制又不对油层造成永久污染的成本低廉的一种新的注水井用自动调节分层注水量的化学调节剂及施工方法。

本发明是这样来实现的：分层注水量的化学调节剂由主剂高压聚乙烯和沥青组成主体结构材料，用助剂石蜡做软化点调整剂，复混热溶成不溶于水、不溶于酸、易溶于油的热塑性有机共聚树脂固体，把这种调节剂加工成颗粒，泵车用携带液把化学调节剂注入注水井内。利用吸水能力好的层段的炮眼吸入较多化学调节剂、吸水能力较低层段内炮眼吸入较少的化学调节剂而不吸水的层段不吸入化学调节剂的水力特点和具有的热塑性的调节剂在地层温度的作用下软化聚集限制注水量的特性就达到了自动调整注水井的分层水量的目的。

化学调节剂的颗粒直径比地层平均孔径大50-1500倍，使其不会进入油层内部造成永久污染，同时也减少了化学调节剂的用量，降低了措施成本。化学调节剂具有不溶于水的特性，延长了施工的有效期；化学调节剂具有不溶于酸的特性，可在施工后进行酸化作业提高低吸水层段的吸水能力，降低注水压力；化学调节剂具有易溶于油、注入量小和不进入地层的特性，在需要给高吸水层段注水时可向井内注入轻质油、柴油或煤油来把调节剂完全溶解分散恢复吸水能力。

化学调节剂由主剂高压聚乙烯和沥青与助剂石蜡组成。高压聚乙烯和沥青两种高分子有机树脂形成立体的互穿网络，把石蜡溶解包裹在的树脂网络中。

主剂高压聚乙烯和沥青的质量比为：1∶(2～5)。注水井的注水压力越高，高压聚乙烯的比例越高。

主剂与助剂的质量比为：6∶(4～1)。温度越高，助剂石蜡的用量越少，温度越低，助剂石蜡的用量越多。

石蜡用于软化点调整，化学调节剂的软化点以高于地层温度10-30℃的范围效果较好，最好控制在15-20℃。为了满足于不同地层温度的要求，化学调节剂的软化点温度范围一般在80-170℃之间。

化学调节剂的制备：

适量的溶剂油在50-60℃的条件下溶解高压聚乙烯，制成高压聚乙烯母液。在高压聚乙烯母液边搅拌边加入石蜡，最后加入沥青，加热熔化成液体。溶剂油蒸馏完毕后，停止加热，凝固前将混合液排出自然冷却。粉碎后用筛网分选出需要的粒度范围。

施工方法：

在清水中加入0.05-0.5％十二烷基苯磺酸钠表面活性剂，按每方携带液加入50-200公斤的化学调节剂的浓度，用泵车在起步压力不高于正常注水压力2-3MPa的条件下向井内注入化学调节剂，选择化学调节剂颗粒直径是地层平均孔径的50-1500倍，按照每个井下射孔炮眼3-10公斤化学调节剂的量，在井口爬坡压力上升2-3MPa或注完设计用量后停止注入化学调节剂，用清水顶替至井底即可。该工艺化学调节剂的用量只有常规化学调剖用量的0.1％-10％。

本发明的有益效果是：施工过程中不需要向井内下入井下工具，不受到注水井井身结构的影响，扩大了应用范围；调节剂只封堵炮眼而不进入地层内部，也不会造成油层永久污染；调节剂的注入量小，成本低廉；解堵方便。

具体实施方式

下面结合实施例进一步阐述本发明。

实施例1：用15％的100#高压聚乙烯、55％的氧化沥青、18％的58#石蜡，其余为溶剂油。制成粒径0.5-1.0mm软化点为158℃的化学调节剂。

实施例2：某油田采用化学调节剂对J367井进行调水作业，该井注水井段共7层26米厚，260个射孔炮眼，油层平均温度为137℃，正常注水压力27MPa，选用用实施例1中的化学调节剂。设计注入压力30MPa，设计注入化学调节剂2600kg。用含有0.1％十二烷基苯磺酸钠表面活性剂的清水做携带液，浓度为120kg/m³，注入化学调节剂1800kg时，井口压力从30MPa升至33MPa，清水顶替完毕后转入正常注水生产。施工前后分层吸水量的对比见下表1：

表1

对比内容	油压	套压	日注水	小层相对吸水量(％)
											MPa	MPa	M3/d	Es26	Es27	Es29	Es41	Es46	Es47	Es48
	措施前	27	26.5	167	19	43	21	0	11	0											6
措施后											27.5	27	155	12	20	11	12	21	6	18

从上表可知：吸水较差的Es4砂组共4个小层的相对吸水量由17％上升到了57％，增加了40％；吸水较好的Es2砂组共3个小层的相对吸水量由83％下降到了43％，降低了40％。吸水最好的Es27小层的相对吸水量由43％下降到了20％，降低了23％。不吸水的Es41、Es47两个小层的相对吸水量也达到了18％。高吸水层得到了明显的限制，低吸水层的吸水量大幅度增加，吸水压力明显上升，日注水量有所下降，吸水状况得到了明显的改善。

实施例3：用10％的10#高压聚乙烯、45％的氧化沥青、18％的58#石蜡，其余为溶剂油。制成粒径0.8-1.2mm软化点为110℃的化学调节剂。

实施例4：某油田采用化学调节剂对JN22-17井进行调水作业，该井注水井段共5层19.7米厚，195个射孔炮眼，油层平均温度为87℃，正常注水压力15.2MPa，选用用实施例3中的化学调节剂施工。设计注入压力17MPa，设计注入化学调节剂2000kg。用含有0.12％十二烷基苯磺酸钠表面活性剂的清水做携带液，浓度为100kg/m³，化学调节剂全部注入，井口注入压力从17.3MPa升至18.4MPa，清水顶替完毕后转入正常注水生产。调水施工前后分层吸水量测试对比结果不能满足地质调水需要，随后又进行了酸化作业，两次施工的测试对比结果见下表2：

表2

对比内容	油压	套压	日注水	小层相对吸水量(％)
									MPa	MPa	M3/d	Es3-2	Es3-5	Es3-6	Es4-3	Es4-4
	调水前	15.2	15	94	0	62	8	18									12
调水后									15.8	15.4	67	9	23	18	26	24
	酸化后	15.2	15	132	14	22	19	23									22

从上表可知：调水与酸化联合作业能更有效的提高低渗层的吸水能力。同时说明化学调节剂是一种较好的选择性酸化助剂。

Claims (4)

1、一种注水井分层水量的化学调节剂，由主剂和助剂组成固体热融复混树脂，其特征在于主剂是高压聚乙烯和沥青，助剂为石蜡；高压聚乙烯和沥青的质量比是1∶(2～5)，主剂与助剂的质量比为：6∶(4～1)。

2、根据权利要求1所述的化学调节剂，其特征在于化学调节剂的固体热融复混树脂是颗粒，颗粒的直径为油层平均孔径的50-1500倍。

3、根据权利要求1所述的化学调节剂，其特征在于加工制作时先用溶剂油把高压聚乙烯溶解。

4、根据权利要求1所述的化学调节剂的施工方法，其特征在于用加入0.05-0.5％十二烷基苯磺酸钠表面活性剂的清水做携带液，每方携带液中含有50-200公斤的化学调节剂，每个注水井井下射孔炮眼化学调节剂的用量为3-10公斤。