超低渗裂缝油藏深部调剖堵剂体系适应性研究

针对长庆油田吴410区超低渗透、裂缝性油藏,评价了甲叉基聚丙烯酰胺类化学成胶堵剂及体膨凝胶颗粒堵剂对裂缝的封堵性能。甲叉基聚丙烯酰胺类化学成胶堵剂具有地面粘度低(≤34mPa·s,泵注性能好)、成胶时间可控(16～72h,60℃)、堵水选择性好(油相岩心封堵率≤40.7%,水相岩心封堵率≥97.6%;油相岩心突破压力≤0.91MPa/m,水相岩心突破压力≥1.75MPa/m)、封堵率高等特点;体膨凝胶颗粒堵剂具有淡水中膨胀率高、盐水中膨胀率低、膨胀后的凝胶颗粒具有变形通过性能等特点。确定了针对吴410区长6超低渗裂缝性油藏调剖工艺的"前置甲叉基聚丙烯酰胺类化学成胶堵剂+体膨凝胶颗粒堵剂+柔性胶粉堵剂封口"的调剖剂体系及"大剂量、小排量、多段塞、控压力"调剖工艺,并进行了现场工艺试验。统计2012年吴410区3口典型调剖井,平均注水压力上升1.5MPa,至目前,单井组内油井平均增油已超200t,调剖增油效果良好。同时对调剖失败井进行对比总结分析,为以后堵水工艺提供参考意见。     

新疆砾岩油藏整体调驱矿场试验及效果分析

砾岩油藏原始非均质性极强,注采矛盾十分突出,部分层系存在明显水流优势通道,严重影响了注水开发效果。利用高强缓膨颗粒调堵剂具有在注入过程中缓慢膨胀的特点,能有效地进入地层深处,最大膨胀后能封堵高渗层和裂缝条带,达到深部有效封堵的目的,开展了砾岩油藏整体调驱矿场试验及效果分析。新疆六中东区块整体调堵效果表明,高强缓膨颗粒有效改善了砾岩油藏的严重非均质性和水驱开发效果,施工3年后试验区块累积增油34 226t,提高采收率8.38%。     

缝洞型碳酸盐岩油藏覆膜型体膨颗粒堵剂卡封机理微观可视化研究及注入参数优化

塔河油田属于典型的缝洞型碳酸盐岩油藏,油藏温度高达120~150 ℃,地层水总矿化度(20~25)×104 mg/L。对筛选出的耐温抗盐型体膨颗粒XN-T进行了物理覆膜,并对其膨胀性能、封堵性能进行了评价。实验结果表明,覆膜型体膨颗粒具有较好的延缓膨胀性能,24 h达到最大膨胀倍数约5倍,130 ℃下240 h的膨胀倍数仍有3.6倍;体膨颗粒在130 ℃下的封堵率达到98.4%,推荐现场使用覆薄膜的XN-T体膨颗粒。借助玻璃刻蚀微观可视化模型,研究了覆膜型体膨颗粒缝洞中的堵水机理及卡封运移的规律,并对颗粒注入参数及注入方式进行了优化。研究结果从微观尺度上证实了覆膜型体膨颗粒能在缝洞油藏的高渗孔缝中形成有效的“堆积”、“桥接”、“附着驻留”,迫使流体进入低渗小孔缝中,增大波及系数,提高采收率;体膨颗粒在储层中运移、封堵的次数越多,在多次挤压、剪切、变形作用下,封堵性能越差,第1次突破压力为0.48 MPa,后面逐渐降低,最终突破压力降为0.03 MPa。对覆膜型体膨颗粒进行注入参数优化:颗粒粒径为0.4~0.6 mm,颗粒浓度取固液比10%,推荐塔河油田现场试验采用有机覆膜型体膨颗粒+耐高温抗高盐型萘酚凝胶二元复合型深部调堵技术。现场试验采用凝胶与颗粒混注工艺,达到了增产目的。     

一种窜流通道高强度封堵剂的制备与性能

针对大庆外围油田压裂后存在注入水突进、压裂裂缝见水等问题,采用水溶液聚合法合成了抑制窜流通道 的高强度封堵剂,以保障后续重复压裂措施对潜力部位的有效挖潜。通过室内实验对封堵剂进行配方优化和性 能评价,优选的配方为5%～10%丙烯酰胺+0.1%～0.5% N,N''-亚甲基双丙烯酰胺+0.03%～0.1%过硫酸铵+ 20%～25%偶联改性G级油井水泥。该封堵剂适用于40～65 ℃地层,初始黏度为10～15 mPa·s,成胶时间为1～ 5 h 可控,具有较好的注入性能。封堵剂成胶强度为30～300 N可调,岩心封堵率大于98%,突破压力超过20 MPa,具有较好的封堵性能。该高强度封堵剂适用于封堵原有压裂裂缝出水通道和射孔孔眼,保证重复压裂时 裂缝转向而形成新缝,同时也适用于封堵天然裂缝形成的窜流通道,对油田后续重复压裂措施的有效开展、实现 控水增油提供有利的技术支持。     

水溶性聚合物凝胶不成比例降低相渗透率机理研究

良好的选择封堵性能已成为评价堵剂的关键指标之一。为获知堵剂选择封堵现象的主导机理,设计了系列针对性流动实验,对油水通道分流、凝胶脱水和吸附滞留3个理论进行了分析。结果表明,在原油粘度较低的条件下,油水通道分流理论不是选择封堵现象的主要机理;实验中未发现脱水现象;吸附滞留是选择封堵现象产生的主要机理。另外,后续水驱流速对选择封堵现象也有一定的影响,在0.8MPa恒压下水相和油相产出量之比为2.75:100,而在1.6MPa下则为9:100,流速越大,该现象越不明显,且流速的影响不能恢复,从而也证明了油流和水流通道中吸附程度的差异是选择封堵现象的主导原因。     

缓膨高强度深部液流转向剂实验室研究

基于深部调剖(调驱)液流转向改善水驱技术发展要求,通过材料分子结构设计,在常规吸水体膨网络结构中引入控制吸水速度的高分子网络,形成具备缓膨、高强、性能可调等综合特性的互穿网络结构体系.通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等方法进行了材料微观结构分析,观察到材料互串结构的均匀性.静态吸水体膨实验表明,缓膨颗粒转向剂在水中具有良好的悬浮分散性,完全吸水膨胀时间大于20 d,吸水后弹性模量在104Pa以上,远高于常规体膨颗粒类转向剂.填砂管物理模拟实验证实其具有良好的深部注入性能及吸水体膨封堵性能,可有效克服常规体膨颗粒材料吸水膨胀速度过快、强度较低、进入地层深度有限等不足,为深部液流转向改善水驱(聚驱)技术的实施提供了物质条件.     

新型延迟膨胀堵漏剂特性实验研究

裂缝性地层严重井漏难题严重制约复杂地质条件油气高效钻探开发。目前常用桥接堵漏材料可变形性较差,而常见吸水树脂类堵漏材料的膨胀速度过快,导致上述堵漏材料难以在漏失通道中形成致密承压封堵层。为此,研制了一种新型延迟膨胀堵漏剂SDSAP,密度为1.52 g/cm3,粒径为0.425~3.35 mm,可根据漏失情况进行调节;具有良好的吸水膨胀性能以及抗压性能、抗盐性能;吸水膨胀后具有可变形性,适用漏失通道尺寸范围较宽;具有适度延迟膨胀效应,常温下膨胀速率较低;同时具有一定温度响应特性,在地层高温刺激下可快速膨胀,有利于降低封堵层形成时间,减少漏失量。基于延迟膨胀堵漏剂SDSAP,协同复配刚性、弹性及纤维等类型堵漏材料,实验优化得到了适用1~3 mm开度裂缝的致密承压堵漏工作液体系配方,承压能力达7 MPa以上,且漏失量较低,可用于较好解决复杂裂缝性地层井漏问题。      

GCY-X体膨型堵漏剂的研制与性能评价新方法

用水溶液聚合法合成了一种具有膨胀可变形性的堵漏剂GCY-X,并对其性能进行了评价.评价结果表明,该堵漏剂在室温下的吸蒸馏水倍数为303倍(m/m),在须五段现场钻井液中的吸液倍数为20倍,抗温可达100℃.通过对现有仪器改造,形成了体膨型堵漏剂产品的封堵性能评价实验方法.封堵评价结果表明,GCY-X与钻井液的配伍性好,配伍钻井液针对宽度为1.2～2.5 mm的岩心模拟裂缝的封堵能力可达100％,承压能力为6MPa.形成的GCY-X产品封堵性能评价实验方法可行有效,弥补了目前针对体膨型堵漏剂封堵性能评价方法存在的不足.     

一种新型固体分散体型控水剂的研制及评价

海上油田高含水问题突出，现有控水剂难以应对复杂井况的治理需求，有必要结合海上油田生产特点开展高性能控水剂的研究。通过借鉴海上油田连续封隔体、ICD筛管完井的集成控水成功经验，筛选出可应用于油田控水的功能固体颗粒P-in-135,该颗粒具有粒径小、亲油疏水、热稳定性高和表面活性高的应用特性，基于功能固体颗粒，通过化学手段制备出新型固体分散体型控水剂，并对其进行耐温耐盐性、注入性、选择性、耐冲刷性等性能评价，以此确定控水剂适用边界条件。评价实验表明，新型固体分散体型控水剂适用于温度≤120℃、矿化度≤50 000 mg/ L、渗透率≥250 mD的储层条件，油相封堵率<20%、水相封堵率≥83%、驱替量108 PV条件下耐冲刷性优良。新型固体分散体型控水剂应用性能优良，针对中高渗储层具有一定的普遍适用性，应用前景广阔。     

致密砂岩裂缝性油藏CO2驱高强度凝胶封窜适用界限

致密砂岩油藏基质渗透率低,存在天然和人工裂缝,CO_2驱窜逸现象严重。通过测定成胶前的黏度和成胶后的强度评价了改性淀粉凝胶的注入性能和封堵能力,利用自制致密砂岩裂缝岩心,通过3种不同裂缝开度下的封堵、驱替实验评价了CO_2气窜后改性淀粉凝胶对不同开度的裂缝封堵性能及提高采收率程度,并进一步探讨高强度淀粉凝胶改善致密砂岩裂缝性油藏CO_2驱油效果的适用界限。研究结果表明,改性淀粉凝胶成胶前黏度低,有利于体系的顺利注入,成胶后强度高,可用于裂缝的强封堵,且在0.42 mm裂缝开度条件下可实现99%以上的封堵率,突破压力高达24.9 MPa,有效启动了低渗基质中的剩余油,提高原油采收率程度达到28%,具有良好的封堵适应性;在0.65 mm裂缝开度条件下,封堵效果有所下降,封堵率为92%,突破压力降至15.9 MPa,提高采收程度18%;在裂缝开度0.08 mm条件下,注入性明显变差,从而影响其封堵性能,封堵率为90%,突破压力为3.6 MPa,提高采收率9.8%。该淀粉凝胶对开度0.42 mm左右裂缝的致密砂岩裂缝性岩心的适应性最好。图15表3参16     

新型水溶性暂堵剂在重复压裂中的暂堵转向效果

重复压裂是恢复油井产能、提高最终采收率的重要方式之一,目前最有效的重复压裂方式是暂堵剂的转向压裂改造。采用可生物降解材料、高分子量聚合物、膨胀剂和固化剂合成了一种环保型水溶性暂堵转向剂,该暂堵剂颗粒尺寸可根据裂缝宽度定制,水溶性良好,压裂施工结束后4 h可水溶降解;岩心实验表明,该水溶性暂堵剂岩心封堵效率可达99%以上,承压40 MPa以上,且水溶降解后对岩心的伤害较小,满足重复压裂施工各项指标的要求。现场试验1口井,施工过程中加入暂堵剂后施工压力上升3 MPa,起到了良好的暂堵效果,压后增油量为1.1 t/d,含水率下降5%,说明该压裂模式能够起到恢复油井产能、降低含水的目的。      

顺北油田缝内转向压裂暂堵剂评价实验

缝内暂堵压裂是开发断溶体油藏的关键技术之一,该工艺可以使新裂缝在已压出裂缝的其他位置起裂,从而大幅度提高井周弱势通道的动用程度,增加裂缝复杂度,达到增产的目的。顺北油田奥陶系油藏埋深大,缝洞特征明显,温度可达到160℃,导致普通可降解型堵剂快速失效,为此优选了一种油溶性树脂粉,开发了一种自降解颗粒。基于桥堵机理明确了粒径配比和有效暂堵厚度要求,对堵剂稳定性及高温下的降解、吸水后的膨胀情况进行了评价;通过改进的驱替装置对堵剂在裂缝中形成的暂堵隔板强度进行了评价;最后反向注入,记录解堵情况。实验结果表明：油溶性树脂粉不溶于水和酸、碱,但任何温度下都可溶于油,厚度为14 cm的油溶性树脂粉暂堵隔板在不同粒径颗粒质量比为1.0：2.0：2.3时,可耐受10 MPa的压力;A型自降解颗粒不溶于酸、碱、盐,且不溶于油,在高温油相或水相中均可自我降解,厚度为16 cm的A型自降解颗粒暂堵隔板在不同粒径自降解颗粒质量比为1.0：1.3时,可耐受10 MPa的压力。该研究成果为顺北油田提供了2种暂堵压裂时使用的暂堵剂。     

低渗透储层水淹油井堵水压裂技术研究与试验

为了提高水淹油井的单井产量,根据油井不同见水类型,研究形成了不同水淹类型油井堵水压裂技术。针对孔隙性见水油井,研究形成了选择性堵水压裂技术,选择性堵水剂的堵水率是其堵油率的3.3倍,具有较高的选择性封堵能力。针对裂缝性见水油井,研究形成了封堵老缝定向射孔压新缝技术:其裂缝固化剂固化后体积变化小于5%,突破压力高达9.8 MPa;定向射孔根据老井剩余油分布情况,选择射孔方位,以控制压裂裂缝延伸方向。现场2口井试验表明,堵水压裂后平均日增油分别为0.81和0.76 t,具有较好的增产效果,为长庆低渗透储层水淹油井提高单井产量提供了有效的技术手段。      

深井转向压裂暂堵剂研究及应用

转向压裂可以增大水力裂缝波及范围和原油与裂缝的接触面积,是低孔低渗油藏的有效开发手段.针对目前转向压裂封堵压力较低,适用于深井转向压裂的暂堵剂研究较少等问题,利用室内实验优选暂堵剂配方,通过数值模拟方法分析配方的压裂效果,并将模拟结果与现场微地震监测数据进行对比.结果表明:单独使用暂堵颗粒无法形成有效封堵,优选复合暂堵...     

杨税务深潜山AT3井复合酸压改造工艺技术

廊固凹陷杨税务潜山奥陶系碳酸盐岩油气藏储层具有埋藏深、温度高、岩性致密、非均质性强等特点,实现有效改造、达到高产稳产的难度大。因此,研究了"多级注入酸压,纤维（颗粒）暂堵转向,加砂酸压"三项工艺,优选了"高温中性交联压裂液、高温清洁自转向酸、低摩阻滑溜水"3种措施液体系及暂堵转向（剂、球）技术,形成了具有耐高温、低摩阻的措施液体系,以及复合转向及多级注入加砂酸压工艺。在该区AT3井进行了现场应用,获得了日产气50×104 m3,日产油35 t的良好效果,实现了均匀酸化、造复杂缝网、沟通远井区域优势储层、提高纵向动用程度、提高人工裂缝导流能力的目的,满足了该类型储层大型体积酸压改造的需求。      

绒囊暂堵液原缝无损重复压裂技术

原缝无损压裂技术是指利用某种封堵材料,暂堵原裂缝,迫使压力向未压裂的地层发展,压裂完成后形成新裂缝且原裂缝的产液能力不受影响。绒囊工作液因其良好的暂堵性能而用于原缝无损压裂技术。室内评价表明,绒囊暂堵液能够增加人造岩心裂缝的流动阻力至25 MPa,封堵渗透率为17.5×10-3、163.9×10-3μm2的人造岩心后,地层原油渗透率0.7 h恢复90.9%和0.6 h恢复84.7%。LH1井现场先用绒囊暂堵液封堵地层,停泵压力稳定在22.0 MPa且10 min不降。重复压裂后60 d平均油井日产液量和日产油量比未压裂前30 d分别上升48.7%和119.2%,平均含水率下降了7.5%。表明绒囊暂堵液封堵性好,且对地层无伤害,可在提高单井产液量的同时降低含水率。     

缝洞型碳酸盐岩油藏堵水技术室内研究

为了遏制塔河油田奥陶系缝洞型碳酸盐岩油藏油井含水上升过快的趋势.针对塔河油田储集层条件,对两种有效堵剂(改性栲胶堵剂和柔性堵剂)进行了实验研究.研究结果表明,改性栲胶堵剂高温稳定性好、耐高矿化度盐水侵蚀;柔性堵剂在高温和高矿化度环境中可长期稳定,且易解堵,是封堵塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏出水缝洞的可选材料.利用两种堵剂进行缝洞型碳酸盐岩岩心封堵实验,结果表明:增大堵剂用量的初期主要使封堵层深度变大,突破压力梯度升高;当封堵层达到一定的深度后,堵剂堆积使流动通道变窄小,可大幅度提高残余阻力系数.图5表3参15     

强变形暂堵转向压裂技术研究及应用

南堡x号构造火山碎屑岩天然裂缝发育,有利于复杂裂缝构建和提高体积压裂效果。针对暂堵转向压裂中暂堵不明显,有效性低的问题,优化暂堵材料,引入有机硅单体,胶束聚合了一种强变形凝胶,通过剪切、造粒、烘干和粉碎后得到不同粒径强变形可膨胀缝口（缝内）暂堵剂,并通过缩合反应,粉末型缝内暂堵剂在高温下自动固化成滤饼,提高缝内暂堵的可行性。通过室内实验优化得到簇间暂堵剂配比:变形粒子（5～6 mm）∶纤维∶粉末（100～200目）=5∶1∶1,最高突破压力为56.3 MPa,变形粒子具有可吸水膨胀和强弹性的优良特征,从而大幅提高应力转向的可能性;缝内暂堵剂为微米级的粉末,最高封堵强度达54 MPa。该体系成功试验于火山岩油气藏,不采用专用车组,未影响泵效和出现卡泵现象,现场顺利泵送,施工成功率达100%。试验井簇间暂堵升压明显,平均提高4～16 MPa,缝内暂堵平均升压2～4 MPa,通过压裂施工曲线和微地震监测表明暂堵转向有效性高。      

TY-1高温堵水剂的研究及应用

TY-1高温堵水剂是由小分子有机聚合交联而成的凝胶堵剂，性能优良，具有耐高温，抗高盐，成胶强度大，热稳定性好的特点，只要合理控制现场施工的注入压力，就可使堵剂沿高渗透带活塞式运移，在地层温度下形成凝胶体，从而有效的封堵高渗透性出水地层，现场试验了6口井，均取得了明显的增油降水效果。     

长庆油田特低渗透油藏中高含水井调堵压裂技术

长庆油田特低渗透油藏进入中高含水期后受储层高渗带影响,常规重复压裂存在含水率上升、增产幅度低等问题。为解决该问题,根据典型油藏长期注采开发实际,采用油藏三维地质建模方法,结合加密井生产资料,研究了中高含水油井调堵压裂增产机理,分析了不同调堵压裂参数对油井重复改造效果的影响,提出了“前置调堵控含水、动态多级暂堵压裂提单产”的重复压裂技术思路。通过室内试验,研发了PEG-1凝胶,凝胶主剂质量分数为5%～10%时,可保持较高水平的凝胶强度;优化注入排量为1.5 m3/min,注入量为300～600 m3,可在裂缝深部40～80 m处封堵高渗条带;优化动态多级暂堵压裂技术,缝内净压力提高到5.0 MPa以上,实现了压裂裂缝由低应力区向高应力区扩展,以动用侧向剩余油。现场试验结果表明,实施调堵压裂后单井日产油量平均增加1.07 t,含水率降低9.0百分点,实现了中高含水井重复压裂“增油控水”的目的。该调堵压裂技术为长庆油田特低渗透油藏中高含水井重复改造提供了新的技术途径。