多轮次调剖效果逐次递减机理研究

针对注水井多轮次调剖存在的增油效果逐次递减的现象,应用平板物理模型、油藏数值模拟方法研究了多轮次调剖效果逐次递减的机理。结果发现,多轮次调剖效果逐次递减的机理主要有五个,即多轮次调剖影响面部分重叠、调剖效果随径向距离增加而减弱、封堵时机引起调剖效果逐次递减、注入工艺引起调剖效果逐次递减和堵剂部分失效引起调剖效果逐次递减等。通过应用多轮次调剖系列堵剂、适当增加堵剂用量、优化每一轮调剖的封堵时机和注入压力,可以减缓多轮次调剖效果的逐次递减。     

绥中36-1油田F8井组多轮次调剖效果分析

鉴于渤海油田多轮次调剖技术处于发展初期,本文针对多轮次调剖技术在海上油田应用中存在的诸多问题,重点以SZ36-1油田II期开发注水井F08井组为研究对象,进行多轮次调剖效果分析。分析认为F08井组在第二轮次调剖中因为调剖工艺优化后调剖效果得到了大幅提升。2013年第一轮次调剖后F08井组平均日增油6.2 m3,2014年第二轮次调剖后井组平均日增油46.5 m3,相比第一轮次调剖效果更好,有效期更长。分析结果表明,多轮次调剖技术通过调剖工艺、堵剂体系的优化可以克服多轮次调剖效果逐次递减。     

胜坨油田多轮次调剖效果分析与技术对策

注水井多轮次调剖效果存在逐次递减问题，直接影响特高含水油田水驱采收率的进一步提高。按照封堵层间或层内的不同堵水目的，考察堵剂类型和剂量，调剖时机对多轮次调剖效果的影响。结果表明，对于层间调剖，应采用比前一轮封堵能力强的堵剂，并在前一轮次失效后进行下一轮调剖；对于层内调剖，应采用比前一轮运移能力强的堵剂，并且在前一轮次未失效时进行下一轮调剖。可以通过优化多轮次调剖的设计，减小多轮次调剖总体效果下降幅度。2005年现场多轮次调剖效果表明，注水压力、△PI90和△FD较2004年分别上升了2．07MPa、0．78MPa和0．05。载止2005年底已增油量8347．5t，收到了很好的经济和社会效益。     

非均质地层多轮次堵水调剖物理模拟实验研究

以胜坨油田为例，通过交联聚合物驱油动态实验装置，模拟纵向非均质地层多轮次堵水调剖。通过实验得到各种堵剂对岩心的封堵能力、多轮次堵水调剖与采收率的关系，并分析了多轮次堵水调剖中堵剂选择对调剖效果的影响。为今后该技术的进一步完善提供了重要的参考依据。     

非均质地层多轮次堵水调剖物理模拟实验研究

通过交联聚合物驱油动态模拟试验装置，模拟在纵向非均质地层条件下的多轮次堵水调剖。利用该装置注入各种不同的堵剂(木钙、交联聚合物、弱凝胶CDG)，实施多轮次水驱，通过试验得出了各种堵剂对岩心的封堵能力、多轮次堵水调剖与采收率的关系、对比了多轮次堵水调剖中堵剂选择对调剖效果的影响。为今后胜坨油田多轮次堵水调剖技术的进一步完善提供了重要的参考依据。     

多轮次调剖的室内实验研究与现场应用

采用沿一条对角线设置高渗区、两端设注入、采出口的厚平板模型和可视化薄平板模型及高、中、低渗三填砂管并联模型,实验研究了水驱后(含水95%)多轮次调剖的效果。在厚平板模型上用水玻璃/氯化钙堵剂调剖三轮次,在薄平板模型上用聚合物铬冻胶调剖八轮次,均出现了调剖效果(采收率增值)递减现象。提出了效果递减的五个机理及相应对策:①前后两次调剖注入的堵剂影响面部分重叠,应使用强度不同、凝胶化时间不同的堵剂,建立多轮次调剖堵剂系列;②堵剂的作用随径向距离增加而减弱;应逐轮次增加堵剂量;③封堵时机不当,含水越低则调剖效果越好;④注入压力欠当,高注入压力下堵剂可进入欲启动层;⑤注入的堵剂部分失效,如有机冻胶发生氧化降解,粘土内滤饼被冲刷。在综合含水高达96.3%的坨11南沙二11-3试验区,采用PI和FD决策技术选调剖井,选择堵剂并优化堵剂配方,从1999年10月到2002年10月对全区6口注水井进行5轮次共21井次调剖,使试验区年自然递减率(1999年为11.65%)大幅度减小,含水受到控制(2003年8月为96.1%),采收率提高2.0%,可采储量增加。图5表3参3。     

盘2—23块油藏整体调剖设计及效果评价

区块整体调剖是改善注水开发效果的一项重要措施,根据盘２２３ 块的渗透率、吸水剖面、注入动态和井口压降曲线等４ 项因素,利用模糊数学的原理和方法,优选了适合于调剖的最佳调剖井,实现了调剖井选择的模糊控制。将常用堵剂及其性能参数建立成堵剂库,考虑堵剂与地层的配伍关系,利用专家系统的推理方法筛选了堵剂类型、设计了堵剂用量。在考虑堵剂注入过程中沿程损失的情况下,根据选择性注入条件的要求对调剖井的施工压力进行了设计。现场施工后,调剖井及其对应油井都见到了明显效果。调剖井的吸水剖面变得均匀,注水效果得到改善。区块产量递减得到控制,考虑措施前的递减,累计增产原油５９１９ｔ。水驱曲线得到改善, 调剖后水驱曲线平缓,根据水驱曲线的变化评价出可采储量增加１５ ．０ ×１０４ｔ,采收率增加４ ．４ ％ 。     

多轮次调剖数值模拟研究

多轮次调剖是一项重要的稳油控水措施,提出了三维三相多轮次调剖数学模型,研制了多轮次调剖模拟器。综合考虑了模拟器中堵剂驱油过程中的物理特性,为高含水期油藏进行多轮次调剖油藏工程方案研究提供了有力的工具。结合具体油藏模型,进行了调剖时机、堵剂用量及封堵位置对调剖效果的影响研究。结果表明,在油田进入高含水期,要不断地进行调剖,及时进行各轮次调剖堵水措施间的接替,使油田含水得到控制,产量稳定增长。     

胜坨油田堵水调剖效果影响因素分析

为了考察影响堵水调剖措施效果的各种因素,对“十·一五”以来161井次注水井调剖效果进行了认真统计分析,归纳起来主要有堵剂类型、渗透率级差、油层厚度、封堵半径、堵后压力变化及调剖轮次等因素。首次根据层间、层内调剖不同目的对以上因素分类进行分析,得出结论：层间调剖选择封堵强度大的水膨体堵剂为主,采用复合注入体系,选井时应选择渗透率级差3〈蚓〈6的井,油层厚度5～10m,爬坡压力控制在2～7MPa之间;层内调剖选择运移能力强的的弱凝胶堵剂为主,平均封堵半径10～15m,选井时应选择夹层厚度小于0．5m的井,油层厚度10～115m,爬坡压力控制在2～4MPa之间为宜;正韵律油藏应用水膨体效果好,弱凝胶对河流侧缘相、三角洲相表现出较好的适应性;多轮次调剖井层间调剖效果好于层内调剖效果。以上结论,对矿场堵水调剖工作具有很好的指导作用。     

大剂量多段塞深度调驱技术

为改善注水井吸水剖面和油井产液剖面,基于调剖堵水"2+3"理论提出了大剂量多段塞深度调驱技术。对堵剂的选择性堵水作用、渗透率对注入压力的影响、堵剂的耐冲刷性和可动性进行了室内实验,制定了堵剂施工段塞设计以及堵剂粒径的选择方案。实验表明,注入大剂量、低浓度、多段塞的体膨性堵剂可达到堵水和驱油的双重作用。在平方王油田滨17块进行了2口井的大剂量多段塞深度调驱技术试验,调剖后平均日注入量为86.5 m3,平均注水压力提高了3.5 MPa,对应10口油井有5井次见效,见效初期日增油17t,取得了较好的增油效果,对进一步提高大厚层区块的调驱效果及进行多轮次调剖技术工作提供了借鉴。     

水平井出水段高强度封堵配套工艺技术

针对目前水平井出水段堵水作业的需求,研制出了适合水平井堵水的触变膨胀型高强度堵剂及分段注入封堵工艺。堵剂性能评价结果表明,该触变膨胀型高强度堵剂具有较强的触变性,流动切力为10～15 kPa,适用温度为30～120℃,抗压强度大于13 MPa,稠化时间大于6 h,固化后体积膨胀1.0%～1.5%,解决了常用凝胶类堵剂强度低,堵水有效率低、有效期短等问题,克服了常用水泥类堵剂在水平段易与压井液混相及安全性差的问题,实现了对水平井出水段安全可靠及长效封堵。研究了用于堵剂注入过程中保护堵剂段塞的自降解溶胶,有效防止堵剂注入过程中与压井液混相,优选了堵剂分段注入的配套工具,实现对出水段分段封堵。截至目前,该水平井分段堵水技术在大港、青海等油田完成水平井堵水现场应用5井次,施工成功率为100%,累计增产原油量为5 849 t,天然气量为1.4×104 m3,证明了该水平井分段堵水工艺具有较高的可靠性和长效安全性。      

我国油田化学堵水调剖新进展

堵水调剖技术是高含水油田控水稳油的重要措施。从堵水调剖的物理模拟研究、优化设计和决策技术、堵水调剖剂的研制、深部调剖技术、堵水技术和堵水调剖施工配套设备等方面简要介绍了"八五"以来我国油田化学堵水调剖技术的新进展,并对堵水调剖的研究和发展提出了加强堵剂系列化、调剖剂放置技术、效果预测方法、施工动态监测技术和水平井堵水技术的研究等建议。     

新型裂缝性低渗透油藏堵水剂的研制

裂缝性低渗透油藏堵水作业中,堵水剂会沿着裂缝向地层中漏失。针对此问题,研制出一种新型堵水剂。该堵水剂通过在地面条件下发生微弱的一次交联,形成三维网状结构的一次交联聚合物弱凝胶,降低了堵水剂在裂缝中的漏失率。一次交联聚合物弱凝胶在地层温度下缓慢发生二次交联,形成高强度的二次交联聚合物凝胶。考察了影响一次交联聚合物弱凝胶和二次交联聚合物凝胶性能的因素。通过组分及其用量的筛选,得到了一次交联聚合物弱凝胶和二次交联聚合物凝胶的基本配方。     

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     

耐温抗盐吸水膨胀型堵水剂SAP的研究

以丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、膨润土为主要原料,合成了新型耐温抗盐吸水膨胀型堵水剂SAP.性能评价结果表明,SAP抗盐达10％以上,耐温达125℃;SAP具有较好的油水选择性能;SAP能改善地层的非均质性,调整吸水剖面;在油气田开发中,SAP可作为选择性调剖堵水剂,具有较好的使用价值.     

改性沥青堵水调剖剂的室内评价

对改性沥青堵水调剖剂封堵率、残余阻力系数、耐冲刷、选择性封堵性能进行了评价。该调剖剂注入量为0.4 PV时,残余阻力系数和封堵率分别达18.84和94.44%,且在水驱突破后,水相渗透率基本保持不变,说明该堵水调剖剂具有良好的耐冲刷性能。三管并联实验表明,该调剖剂可根据岩心间渗透率的不同实现选择性封堵,优先进入渗透率较高的岩心,对高渗透层改善吸水剖面效果显著。     

高温低渗油藏堵水调剖技术研究与应用

通过对聚合物和交联剂的筛选,制得了适合高温高盐低渗透区块堵水调剖的改性酚醛凝胶堵剂,耐温能力为80～100℃,耐矿化度在40 000 mg/L以上,对岩心封堵率在95%以上,同时具有较好的注入性能。截至2010年11月,在胜坨油田T143区块3口井中应用该堵剂,累计增油2 899.2 t。     

有机硅吸水膨胀型选择性堵水剂的合成与性能评价

油井出水后会造成油井出砂、井底流压增大、自喷井停喷、井下设备被腐蚀,甚至造成严重的油井故障。国内外已研制开发的选择性堵水剂存在选择性不够理想、成本较高等不足,推广应用受到限制。采用水溶液聚合反应,在阳离子、阴离子及非离子单体的三元共聚物中引入有机硅活性官能团,合成了一种新型有机硅吸水膨胀型选择性堵水剂,其配方为:40 mL水+6.2 g丙烯酰胺+5.0 g甲基硅酸+4.2 g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸+1.0 g四甲基氯化铵+0.03 g硅偶联剂GL-1+0.10 g硅偶联剂GL-2+0.025 g K2S2O8+0.05 g NaHSO3;合成条件是在60 ℃下反应8 h。性能评价试验结果表明:新型选择性堵水剂对油水具有很好的选堵性,堵水率在95%以上,堵油率低于10%;可选择封堵高渗透大孔道及出水层位,对低渗透油层损害小;具有较高的封堵强度,水的突破压力梯度大于10 MPa/m,满足油井现场堵水作业的工程要求。      

水平井堵水技术研究进展

随着国内外水平井的大量应用及其严重产水现象的出现,水平井堵水技术越来越受到广泛重视,有必要对水平井堵水技术进行梳理和总结。综述了油藏研究、测井找水、堵水剂和堵水工艺等水平井堵水技术目前在国内外研究与应用的情况。通过分析水平井堵水技术现状,总结出各项技术均存在一定问题,并确定了其下步发展方向。认为油藏工程、选择性堵水剂和选择性堵水工艺是水平井堵水技术研究的重点,笼统注入选择性堵剂的堵水技术更适合在海上油田应用。