管外窜流出液规律实验研究

为了研究管外窜流封窜机理与方法,研究了管外窜流出液规律.在实验室建立了不同压力体系、不同流动介质的管外窜流出液模型.用回压模拟井底压力,在不同井底压力和不同油水层压力下研究了管外窜流油水层压力变化规律,产水率变化规律,得出当油层压力大于井底压力时,油层有油产出;当井底压力大于油层压力而小于水层压力时,流动稳定时油层压力和井底压力大小相同,含水率达到100%;当井底压力等于水窜层压力时,水窜进油层,油水层压力趋于相同.     

聚合物堵剂对窜槽的封堵效果

随着油田深入开发,受增产、增注措施和储层物性影响,水泥环窜槽井数逐渐增多。窜槽打乱了原有开发层系,造成严重层间干扰。分析聚合物堵剂在窜槽中的封堵规律是实现高效封堵的关键。利用水泥环窜槽封堵物理模拟装置,以窜槽模型的突破压力、微观结构及岩心的分流率作为评价手段,从窜槽结构、注入轮次、注入速率3个角度分析水泥环封窜规律。研究结果表明,在一定的实验条件下,窜槽模型的结构直接影响了封窜效果,窜槽裂缝宽度越宽,封堵效果越差,窜槽内的堵剂会出现无法紧密贴合缝壁或断裂等情况,当窜槽裂缝宽度为1.5 mm时,突破压力仅为11.46 MPa;大部分堵剂流经裂缝进入了高渗层,分流率大于80%。注入轮次也是影响封窜效果的重要参数之一,对于结构复杂的窜槽则需要多轮次的封窜才能保证效果,当注入轮次提高到3次时,突破压力达到了14.33 MPa。降低注入速率可以改善堵剂对低渗层的污染,当注入速率为0.25 mL/min时,低渗透岩心的分流率可降低至10.8%。本文探索了聚合物堵剂对水泥环窜槽的封堵规律,对窜槽井的封窜具有重要的指导意义。     

稠油热采井封窜堵漏技术

克拉玛依油田九区稠油油藏在注蒸汽开采过程中,由于储层胶结疏松、层闻存在渗透率差异及蒸汽超覆作用的影响,又经过多轮吞吐刺激后,形成了汽窜通道,出现井间汽窜现象;同时套管和水泥环之间重复性的热胀冷缩及高温对水泥环的破坏作用,致使固井水泥环周围形成管外窜槽,使得下层注入蒸汽沿管外窜槽进入上层,影响周围井的正常生产。因此我们针对即存在层间窜,又存在管外窜的特殊复杂井研制了两种高温堵剂,一种是具有好的悬浮性,易注入地层的颗粒堵剂,一种是能够快速形成网架结构的堵漏剂,采用两种堵剂相结合的方法,对这口特殊井进行封窜施工,取得了较好的效果。     

深调浅堵技术在千12块兴隆台油层的应用研究

千12块兴隆台油层以蒸汽吞吐方式投入开发,由于原油粘度高、储层物性差、注汽压力高(平均注汽压力15.8MPa)、注汽的高温、高压侵袭、油层的降压开采产生的层间压差等综合作用,引起套管、水泥环、油层之间应力骤变,这种多周期应力骤变使得固井水泥环松动失效形成套管外窜槽,导致底水锥进,顶部兴Ⅰ组水下窜,使油井见水,造成油层采收率低,采出程度仅为4.95%.为有效封堵上覆水层,恢复油井产能,采用深调浅堵工艺技术治理管外窜槽,见到明显增油效果,有效地解决了兴隆台油层因管外窜槽导致油层水淹的技术难题.     

稠油热采井氮气泡沫封窜技术研究与应用

小洼油田经过长时间的吞吐开采,主力油层地层压力低,采出程度高.蒸汽吞吐易引起固井二界面的破坏和套管缩径,导致管外窜流,油井综合含水高,油汽比低.采用挤注水泥实施封窜有效率低,且对油层伤害大.为挖掘管外窜槽井剩余油潜力,开展了氮气泡沫封堵管外窜流技术的研究与应用,分析了管外窜流出液规律和注入方式对封堵效果的影响,优选出了液-气-液的注入方式.现场实施8口井,封堵有效率达87.5%,综合含水下降了9%,取得了较好的控水增油效果.     

改性栲胶在缝洞型碳酸盐岩油藏中的堵水实验研究

根据塔河油田奥陶系缝洞型碳酸盐岩油藏条件,对耐高温改性栲胶堵剂在矿物组分相近的人造缝洞型岩心中的堵水机理进行了实验研究。在油井水层出水压力高于油层压力或者产油层裂缝大于出水层裂缝情况下,采用笼统注入方式堵水须进行暂堵处理,以封住产油层,使堵剂主剂选择性进入水层。改性栲胶堵剂可在水层中形成均匀的较强凝胶封堵带,而在油层中形成的是残余油与凝胶混合物,易被突破和形成流动通道;另外,改性栲胶凝胶具有极性,与碳酸盐岩表面结合比较稳固。因此,改性栲胶堵剂对水层的封堵能力更强。由于塔河油田地层水矿化度非常高,预冲洗既能隔离注入堵剂与地层水,又能降低溶胶聚沉,有利于提高改性栲胶凝胶对碳酸盐岩油藏出水层的封堵能力。     

层内非均质储层内部窜流规律实验研究——以大庆喇嘛甸油田为例

大庆喇嘛甸油田厚油层以多段多韵律为主要特征,深入认识窜流规律对于进一步挖潜剩余油至关重要。为此,采用层内非均质岩心,对层内非均质储层内部窜流规律实验展开研究。结果表明,在注入量为0～0.4 PV水驱阶段,高渗透层注入端分流率略低于采出端,中、低渗透层则相反;在注入量为0.4 PV至水驱结束阶段,高渗透层采出端分流率大幅度增加,中渗透层分流率大幅度降低,低渗透层分流率小幅度减小。随岩心渗透率级差增大,采出端与注入端各小层窜流程度减小,层间干扰作用减小。随水驱开发的不断进行,层间窜流程度先减小后增大。随注入速度增加,高渗透层采出端与注入端分流率差值增加,窜流程度增强。采取提高水井注入速度的方式可以达到增大注入压力的目的,但由于高渗透层吸液量增幅远大于中、低渗透层,加之储层内部窜流作用的影响,扩大波及体积效果并不十分明显,同时提高水井注入速度还对注入端、采出端和地面设备能力提出更高的要求,因此采取增加高渗透层渗流阻力措施才是提高注入压力的有效技术途径。     

氮气泡沫对管外窜槽的封堵研究

针对油井出现的管外窜槽导致的水层出水问题进行了室内模拟研究,利用80cm长岩心及其并联模型进行试验以避免短岩心试验产生的端面效应,模拟油井近井地带水层通过窜槽向油层窜流及对采油的影响,并利用氮气泡沫进行封堵试验,优选了泡沫注入参数,评价了其封堵强度,注入采用气-发泡剂-气三段塞注入方式。结果表明,水气交替注入时的平衡压力和气液比对于泡沫封堵出水层位时的效果影响十分明显。     

稠油热采井氮气泡沫封窜技术研究与应用

小洼油田属深层特稠油油藏,经过长时间的吞吐开采,油田主力油层地层压力低,采出程度高,由于进行蒸汽吞吐时稠油井的套管和水泥环以及地层热膨胀系数不同,吞吐过程中容易引起固井二界面的破坏和套管缩径,导致管外窜流,造成油井综合含水高,油汽比低。而采用挤注水泥实施封窜,其有效率低,且对油层伤害大。为挖掘管外窜槽井剩余油潜力,开展了氮气泡沫封堵管外窜流技术的研究与应用,分析了管外窜流出液规律和注入方式对封堵效果的影响,优选出了液-气-液的注入方式,现场实施8口井,封堵有效率87.5%,综合含水下降了9%,取得了很好的控水增油效果。     

乳化油溶性树脂选择性堵调剂的研究与应用

针对油井开发中油、水层交错,工艺上无法确保油层和水层分隔开的问题,开发研制了乳化油溶性树脂选择性堵调剂。这种调堵剂可与任意比例的水混溶,具有良好的流动性,容易注入地层,进入地层后油溶性树脂颗粒产生聚集形成团状物堵塞所占的空间,或附着于岩石表面,改变岩石表面的润湿性,形成对水流的机械堵塞,实现减少产水增产原油之目的。实验结果表明,采用25%的乳化油溶性树脂选择性堵调剂,可使不同渗透率岩心的突破压力平均提高10倍以上,对砂岩岩心的封堵率达到93%,该体系具有油溶水不溶特性,所以注入油层后具有自选择性。通过6井次砂岩油藏和1井次灰岩油藏矿场应用,获得了显著的增油减水效果,为油田开采过程中的层内堵水提供了新的技术手段。     

低渗透油藏CO2驱气窜通道识别方法

低渗透油藏CO2驱开发过程中,面临的最大问题是容易发生气窜。针对目前尚无定量的气窜识别标准,以及现有的气窜通道体积计算方法实用性较差等问题,通过分析产出气中CO2含量的动态变化特征,将气窜类型划分为明显气窜和微弱气窜两大类,明确了见气时间确定方法,建立了气窜识别判断标准。在此基础上,利用物质守恒原理分别计算注入端和产出端的气窜通道体积,并借助气窜通道体积交会图实现对气窜通道体积的校正,从而消除单井产液比例系数或井网形状因子对气窜通道体积计算结果的影响。通过对实际气窜单井的分析和计算表明,该方法具有较强的操作性和实用性,一方面实现了对气窜类型和气窜程度的定性评价,另一方面实现了对气窜通道体积和气窜通道横截面积的定量计算,为后期合理设计封堵措施和堵剂用量提供理论依据。     

扶余油田+13-8.2区块深部封窜技术

针对吉林扶余油田+13-8.2区块注采井间窜流通道发育,水窜现象严重的问题,在对油层条件、生产动态进行综合分析的基础上,提出深部封窜的治理措施。深部封窜技术主要包括:通过油水井间的注采对应关系,找出窜流最严重的水井及层位作为封窜对象;通过对堵剂在地层内推进规律的研究,综合考虑多种因素,建立数学计算模型,以优化堵剂用量,并进行合理施工压力设计。利用该项技术对+13-8.2区块进行了深部封窜方案设计,现场作业后,综合含水降低5.4个百分点,日产油增加了5.1 t,取得了明显的增油降水效果。该项技术的成功应用,对高含水后期存在窜流通道油藏的治理,提供了可行的技术依据和借鉴经验。     

草舍油田CO2驱防气窜调驱体系研究及性能评价

草舍油田注CO2驱油开发后期,由于油藏渗透率级差大,CO2易通过大孔道窜至生产井,造成油井气油比上升,严重影响气驱效果。为了解决气窜问题,开展CO2驱防气窜调驱体系室内实验研究和性能评价,研制了一种适合于该油藏特征的聚合物凝胶–无机沉淀复合调驱体系。结果表明,聚合物凝胶–无机沉淀复合调驱体系气测封堵率达99.74%,突破压力为28643 kPa,封堵性能良好,能够满足草舍油田CO2驱防气窜调驱的需要,同时可以有效地降低作业成本,提高经济效益。该研究成果为提高草舍油田CO2驱防气窜工艺及整体开发水平提供了新的技术保证。     

注蒸汽气化氮碳泡沫封堵汽窜技术及应用

针对单家寺油田单56块部分油井汽窜严重的实际情况,研制了封堵汽窜调剖剂。在分析封堵汽窜机理的基础上,对封窜剂性能进行了实验评价,形成了注蒸汽气化氮碳泡沫封堵汽窜工艺技术,即先将引发剂氨基甲酸铵与发泡剂QP-2混合注入地层,然后注蒸汽,在高温下氨基甲酸铵气化产生的氨气和二氧化碳以及QP-2产生的泡沫在注入蒸汽的推动下进入汽窜通道,进行封堵。该技术已在单56块应用了三个井组11井次,有效率100％,平均井组产油量由措施前的49.2t/d上升到措施后的60.7t/d,累积增产原油10632.5t,取得较好的应用效果。     

稠油油藏高温多基团交联冻胶封窜体系研究与应用

为解决蒸汽驱开发过程中汽窜严重问题,研制了一种高温多基团交联冻胶封窜体系,并针对其耐温性能、蒸汽封堵性能和耐冲刷性能进行了评价。研究表明:高温多基团交联冻胶封窜体系在130 ℃的高温环境下可以稳定成胶,且在250 ℃条件下放置120 d后凝胶具有很好的稳定性;封堵性能优良,在高温条件下,注入速度为1 mL/min、堵剂注入量为0.8倍孔隙体积时,冻胶封窜体系封堵率高达99.63%,突破压力梯度为7.35 MPa/m;250 ℃条件下,该封窜体系在填砂管内完全成胶后,经高温蒸汽冲刷(30倍孔隙体积)后封堵率一直维持在98.00%以上,耐冲刷性能良好。该封窜体系在现场应用中取得了良好的蒸汽封堵效果,有效解决了稠油油藏蒸汽驱开发过程中的汽窜问题,可为稠油油藏的高效开发提供技术支持。     

油井封堵封窜的研究

本文叙述了油井封堵封窜技术的原理、室内实验、现场试验的情况及效果。试验表明:采用该技术封堵封窜,强度大、成功率高,与防污染管柱配套,能有效地防止对非化堵层的污染。一次施工,不但堵层,而且封窜。与高强度化堵比,每口井可以节约堵剂费1.2万元。     

有机颗粒高温封堵体系的研制与性能评价

目前稠油油藏的开采方式主要以热采为主,针对稠油热采过程中出现的汽窜现象,研究了一种耐温耐盐蒸汽封堵体系。确定了最佳配方为:1%沥青粉颗粒+0.7%胍胶+0.05%表面活性剂复配体系(十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵质量比2∶3),研究了该体系的耐温耐盐性能、高温封堵性能、耐冲刷性能及油水选择性封堵能力。研究表明:该蒸汽封堵体系在高温高盐条件下析水率不超过20%。同时该堵剂具有较好的耐盐性能,使用矿化度为100 g/L的地层水配制堵剂的析水率小于30%。沥青粉颗粒高温堵剂对不同渗透率岩心的封堵率均能保持在90%以上,且注入蒸汽长时间冲刷后封堵率降低率低于3%,具有较好的耐冲刷性能。沥青粉颗粒高温堵剂具有较好的选择性封堵能力,对水层的封堵率可以达到85%以上,而对油层的封堵率低于20%。     

蒸汽驱稠油井防汽窜高温凝胶调堵体系试验研究

为了提高腐殖酸钠调堵剂在注蒸汽高温条件下的性能,对控制汽窜高温凝胶调堵体系进行了研究。将腐殖酸钠进行硝化处理,并辅以交联剂,以具有较长的成胶时间和较高的成胶强度为标准,考察了硝基腐殖酸钠、甲醛和间苯二酚的质量分数,盐质量浓度及pH值对凝胶调堵体系性能的影响,从而配制出具有耐高温性能的硝基腐植酸钠凝胶调堵体系,并通过试验对其性能进行评价。控制汽窜高温凝胶调堵体系的最佳配方为1.5%~2.5%甲醛+1.0%~2.0%间苯二酚+8.0%~10.0%硝基腐殖酸钠。该调堵体系具有很好的抗盐特性及耐温性能,质量浓度10 000 mg/L NaCl和质量浓度4 000 mg/L CaCl2对其性能影响不大,最高可耐290℃的高温。该调堵体系对不同渗透率的岩心都具有良好的封堵效果,封堵率在95%左右,能选择封堵高渗透层,起到调剖堵水的作用。这表明该凝胶调堵体系能封堵高渗透层,起到调剖的作用,能满足蒸汽驱稠油井防汽窜的要求。      

BFD低伤害油层封窜剂的应用

针对中原油田油水井固井水泥环窜漏问题,研制出BFD化学封窜剂。该封窜剂由20%~30%网架结构剂、60%~70%胶结材料和5%~10%膨胀剂组成。运用模拟井况封堵模型,评价了BFD挤入深度、封堵强度、流变性和初凝时间等性能,并分析了挤注压力、温度对挤入深度和封堵强度的影响,研究了封堵强度在封堵层和井筒内的变化规律。试验结果表明,BFD在封住油水井水泥环窜槽的前提下对油层伤害小,挤入油层深度0.3~0.5m,通过重炮可解除对油层污染,封堵强度不小于25MPa,初凝时间不小于6h。施工安全性高,流变性、稳定性好,适用于30~150℃封堵油水井管外窜槽、封油井底水和全封再射作业。现场应用12井次,成功率100%,有效率95%。     

海上稠油水平井蒸汽驱汽窜封堵体系评价与研究

针对海上蒸汽驱水平井汽窜问题,提出了一种有效的封堵方法。通过实验研制了一种新型的低成本耐高温药剂体系,分别对体系的注入性、成胶时间、耐温性和封堵能力进行了评价。实验结果表明,该体系在室温下黏度约为3 mPa·s,注入性良好。在80℃时开始凝固,最终形成块状固态。该体系能承受350℃高温,残余阻力系数高达30,具有良好的堵剂性能。通过三维模型实验和数值模拟,建立了均匀封堵技术,该技术的优点是有效封堵汽窜、注入压力适宜、提高采收率效果明显,对海上稠油蒸汽驱的开发具有十分重要的意义。