耐高温高强度堵剂室内研究

针对稠油注汽井蒸汽不均匀推进和热采井多轮次吞吐后形成汽窜大通道现象,室内研制了有机无机复合颗粒堵剂。有机无机复合颗粒堵剂可进入近井地带大孔道,在一定的温度下固结成块,封堵大孔道。颗粒堵剂在树脂和无机颗粒质量比为2:8时,堵剂固结体的抗压强度可以达到3.9MPa,并可以根据地层状况和作业要求选择合适的有机无机粉末质量比以达到不同的强度要求。该堵剂均有较好的耐高温性能和稳定性,可用于稠油热采井堵水和注汽井封窜。     

深调浅堵技术在蒸汽吞吐稠油井中的应用

报道了适用于发生套管外窜槽的蒸汽吞吐稠油井的深调浅堵技术,包括深调和浅堵堵剂、封堵技术原理及施工工艺。首先对目的油层实施暂堵保护,介绍了可供选择的4种暂堵剂及不同井况下使用的4种暂堵方法。此后注入深调堵剂,其中处于溶液状态的部分水解聚丙烯酰胺、溶胀后的体膨颗粒中的聚丙烯酰胺依次分别与甲醛、间苯二酚、乌洛托品分解出的甲醛反应,与增强剂黏土一起形成凝胶。最后注入浅堵堵剂,其中的不饱和聚酯树脂在对甲苯磺酸催化下发生聚合,在偶联剂作用下与地层砂粒及堵剂的无机成分形成牢固的耐高温封堵物。在注入蒸汽时,深部堵剂凝胶破胶、破碎,沿大孔道运移,起深部调剖和蒸汽转向作用。此技术自2004年起已在辽河油田多个稠油区块9口蒸汽吞吐井成功使用,增油显著。图3参3。     

复合型热采堵剂PST的研究

以改性栲胶ＳＴ、阴离子型聚合物ＰＡＫ为主剂，添加铝硅酸钠盐、醛、苯酚及重铬酸钾，通过低温、高温二次交联制得的冻胶型堵剂ＰＳＴ，能耐很高的温度并具有很大的封堵强度，可用于蒸汽吞吐生产井的堵水和注蒸汽井的封窜调剖。本文介绍了ＰＳＴ堵剂的配方、成胶条件、冻胶耐温性和封堵性能以及在滨南地区热采矿６口蒸汽吞吐井和１口注蒸汽井进行现场堵水、封窜试验的结果。     

重32井区稠油水平井地表汽窜治理技术研究

针对风城油田重32井区齐古组浅层稠油在长期蒸汽吞吐过程中出现的地表汽窜问题,室内研制了两种高温堵剂,其中高温聚合物凝胶堵剂成胶前粘度低,易泵注,成胶后粘度高,耐温性能好,加入体膨颗粒以后能够有效防止未成胶堵剂在大孔道中的漏失;可解冻胶堵剂在120℃条件下,恒温两个月仍具有高分子聚合物所特有的粘弹性,测定其岩心封堵率为99.63%,经酸化处理后,其酸蚀率为22.43%。封堵前采用电位监测法对汽窜通道进行模拟,寻找汽窜通道的关键节点位置,通过对处在关键节点位置的稠油水平井汽窜通道实施有效封堵,从而达到解决地表汽窜的问题。     

辽河油田稠油油藏高轮次吞吐井化学调剖封窜技术应用

针对辽河油田稠油区块高轮次吞吐井地层压力低、亏空严重、汽窜突出、采油速度低等问题,结合多年研发及现场应用,形成了适用于辽河油田稠油油藏高轮次吞吐井化学调剖封窜技术,研制出复合高温调剖剂、高温混相暂堵剂、触变性无机凝胶封窜剂、深部调剖剂、多效稠油助采剂等系列调堵封窜剂。有效地改善了高轮次吞吐井层内间吸汽不均的状况,提高蒸汽波及体积和稠油返排能力,解决了井间汽窜问题,改善了辽河油田稠油油藏的开发效果。近3年来,现场应用215井次,取得明显增油降水效果。     

耐高温高强度暂堵剂的研制与应用

针对稠油蒸汽吞吐开采过程中多轮次吞吐后存在的吸汽不均及汽窜现象严重的问题,研制出一种新型耐高温高强度暂堵剂。该暂堵剂由高聚物、复合固相颗粒、交联剂、热稳定剂和高温起泡剂组成,耐温高于300℃,封堵强度高,封堵时间可调,在油层内可以自行解堵。现场实施该暂堵技术后,注汽压力明显提高,平面及纵向吸汽矛盾得到解决,汽窜现象得到有效改善,稠油蒸汽吞吐的注汽效率和采收率提高,增油效果显著。     

新型高温调堵技术在克拉玛依油田的应用

在克拉玛依油田九区稠油油藏开采过程中,由于储层的非均质性、隔层不发育以及蒸汽超覆等原因,蒸汽在平面上推进不均衡,出现汽窜干扰现象,降低了油藏开发效果。在分析九区吞吐井汽窜特征、目前所用高温调堵技术特点的基础上,进行了汽窜通道调控治理工艺技术研究,研制了适合该区油藏的新型高温调堵剂,并对该调堵剂的固化及抗稀释性、固化物耐温性能、抗剪切能力和抗盐能力等性能进行了评价,并在室内模拟该调堵剂封堵效果达标后,开展了3井次现场试验。试验井实施封堵后,注汽压力较封堵前提高了25%,汽窜干扰现象得到治理,原有窜扰井正常生产,调整了储层吸汽剖面,提高了油藏开发效果。     

泌浅10断块蒸汽驱整体调剖堵窜技术应用研究

泌浅10区是河南油田稠油开发由蒸汽吞吐转蒸汽驱的第一个整体区块,该区块油层埋藏浅、胶结疏松,纵向及平面上非均质性严重等因素,经过多年的高强度蒸汽吞吐,汽窜变得更加频繁,严重制约了开发方式的转换。同时由于河南油田稠油油藏夹层薄,不易机械卡封,普通调剖堵窜在封堵汽窜通道的同时又极易污染中低渗透层。为此研究了整体调剖堵窜技术,该技术利用颗粒堵剂架桥原理,通过优化施工工艺,对中低渗透层进行暂堵保护,在地层深部对高渗透汽窜通道进行封堵,从而启动潜力层。通过对堵剂的配方优化、性能评价、配伍性研究等,设计了适合该区块的堵剂配方、施工参数及施工工艺,通过现场实施,取得了较好的效果。     

蒸汽吞吐超稠油复合段塞调剖封窜技术

曙光油田超稠油油藏具有"浅、稠、散"储层胶结疏松、渗透率高、地层非均质性严重及孔隙度大等特点。在注蒸汽开采过程中,普遍存在严重的蒸汽指进或超覆、井间汽窜、蒸汽热效率低等问题。随着吞吐进入高周期,地层原有矛盾进一步加大,具体表现为:油井近井地带亏空严重,汽窜通道加大和层间吸汽差异扩大。为此,通过室内实验研究应用复合段塞调剖封窜技术。将颗粒凝胶堵剂、水玻璃粘土胶堵剂、树脂粉煤灰堵剂进行段塞式组合,大剂量注入,高强度封堵,在增加堵剂作用半径的同时实现深部调剖封窜。现场应用后,不但封堵了大的汽窜孔道,明显抑制了井间汽窜,而且通过启动中低渗透层,提高了油井的周期产量,为改善超稠油高周期吞吐效果、保持曙光油田持续稳产具有重要的指导意义。     

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。     

侧钻井封堵封窜工艺实践

侧钻井技术已成为挖掘层间剩余油潜力的重要手段,而套管漏失问题逐步成为制约侧钻井发展的一个因素。侧钻井套管漏失可分为上部套管漏失、尾管顶悬挂器处漏失、小套管漏失或管外窜3种类型。分析了造成侧钻井不同类型漏失的主要原因,并结合典型井例,介绍了针对不同漏失类型的封堵封窜工艺,经现场实践,取得了理想的效果。     

超细水泥浆封堵技术的完善与应用

报道了由G级油井水泥加工成的超细水泥的粒度分布、穿透能力及水泥石强度。讨论了超细水泥浆封堵施工中的影响因素,包括用量、滤饼形成、滤失量控制、稠化时间、流动性等。选用d90≤21μm的超细水泥,通过添加剂筛选,得到水基超细水泥浆的配方:缓凝剂HN Ⅱ1.0%,分散剂FS 11.0%,降滤失剂JS 11.0%,滤失量控制为100mL;以零号柴油为携带液,加入油溶和水溶混合表面活性剂、1.0%FS 1(按油相计),油灰水比为1∶2∶1,得到密度1.7～1.9g/cm3、流动度>30cm的油基水泥浆。介绍了超细水泥浆封堵工艺:地层预处理,水泥浆用量,封堵方法,封堵工具,封堵结果检测等。现河采油厂(地层温度60～120℃)2002年将密度1.6～1.8g/cm3的油基和水基超细水泥浆用于封管外窜、堵炮眼、油井堵水、修复套管,共施工48井次,成功率95.8%。介绍了封堵目的不同的4个井例。表6参6。     

TC-1触变水泥堵漏剂的研制与应用

根据胜坨油田浅层套漏井和套窜井逐年增多的实际情况,结合套漏井封堵的具体特点,研制开发了TC-1触变水泥堵漏剂,确定了该堵漏剂的最佳配方：TC-1触变剂3％～5％,早强剂2％～4％。TC-1触变水泥堵漏剂在封堵套管漏失和漏失井的打塞作业上,取得了较好的应用效果。     

TY-Ⅱ耐高温抗盐触变性封窜堵漏剂及其应用

在高温高盐的中原油田，常用水泥类堵刺用于封窜堵套漏时易漏失，为此研制了触变型超细水泥封窜堵漏荆TY-Ⅱ。设定堵剂的稠化时间在≤60℃时为4～6h，在90℃及以上时为7～8h，以静切力为主要指标，考察了添加粉煤灰等的超细水泥、树脂类胶凝固化剂、无机有机复合触变性调节荆、低温促凝荆或高温缓凝荆的适宜用量。堵剂的其他组分还有悬浮剂、纤维增强剂、活性增强荆、增韧荆及pH调节荆。适宜的水灰比为0．44～0．57，固化荆加量3％，触变调节剂加量0．3％～0．5％。这一体系的G10s为4～5Pa，G10mm为13～15Pa，温度由40℃升至130℃时稠化时间从18h减至～111，用于40-60℃时需加入2％～3％促凝剂，用于120～130℃时需加入2．5％～3．0％缓凝荆。给出了该封窜堵漏剂的基本配方。用于120℃的堵荆在含盐量大于100g／L时稠化时间略有延长。90℃时岩心封堵率≥99．5％，突破压力≥40．5MPa／m。40℃、90℃、130℃下堵荆固化物抗压强度〉30MPa。介绍了现场使用工艺技术。该堵荆已成功应用于10井次封窜，3井次堵套漏，40井次分层堵水。图1表5参2。     

地下成胶的淀粉-聚丙烯酰胺水基凝胶调堵剂性能研究

题示调堵剂由4.1%淀粉、4.1%AM、0.16%引发剂、0.04%交联剂组成,用吉林油田采出水(矿化度5.15 g/L)配制,30℃成胶时间17小时,成胶强度(通过面积28.3 cm2的两层20目筛网所需驱动压力)为0.85～0.95 MPa,加入0.02%～0.20%缓聚剂可使成胶时间延至25～90小时.可用不同油藏采出水(矿化度4.47～263 g/L)配制,在各该油藏温度下(40～120℃)成胶.在30 m长40～60目含粘土约30%的露头砂填充管中注入9.5 m长调堵剂,沿程压力表明该调堵剂运移性能良好;入口处表观粘度计算值为0.05 Pa·s,8.16 m处下降至0.04 Pa·s;成胶后入口注水压力达60 MPa时,5.50 m及以下压力降至零.在2 m长、K=9.78 μm2填砂管中以不同流量注入调堵剂,流出后的成胶率≥90%.在渗透率0.199～23.7μm2的4支1 m长填砂管注入0.3 PV调堵剂,成胶后注水突破压力梯度(7.8～8.4 MPa/m)、水驱至9 PV时的残余阻力系数(30～2850)及封堵率(96.7%～99.7%)均随原始渗透率增大而增大.0.3 m长2组高低渗填砂管并联,注入0.35 PV调堵剂时的分流率比与渗透率级差成正比,成胶后注水分流率发生反转.图3表5参6.     

Y341B-115逐级解封封隔器的研制与应用

针对现有多层堵水封隔器坐封难、解封难问题,优化设计了逐级解封封隔器的坐封机构、锁紧机构、验封机构、平衡保护机构、逐级解封机构。该封隔器操作简单,解封动作可靠,解封负荷小,小于20 kN;验封可靠,多级使用可对各级封隔器验封;其平衡保护机构可使封隔器既承上压又承下压,具有双向承压能力;优选出氢化丁晴胶料,提高了胶筒耐温耐压性能;设计有防中途坐封的销钉,保护封隔器的密封件,提高了封堵管柱的可靠性。经现场多级堵水应用,封堵效果好,起管柱时解封负荷小,实现了逐级解封,为厚油层多级堵水提供技术支撑。     

钻井液用新型广谱暂堵剂GPJ在大港油田的应用

新型广谱暂堵剂GPJ具有可油溶、可变形、带正电的特点，可通过其软化、变形及静电吸附作用快速地在近井壁处形成一层韧性强、渗透性低的“油膜”暂堵屏障．最大限度地阻止钻井液中的固相和液相侵入油气层，且应用时不需要GPJ与地层孔喉进行粒径匹配，所造成的深部堵塞可随油井投产自动解除。GPJ在大港油田已现场应用了8口井，其中3口应用井的测试结果表明，表皮系数均为负值；试验井的产量超过了地质配产，且每米采液指数超过了采用常规屏蔽暂堵技术的邻井，说明采用新型广谱暂堵技术能够进一步提高对油气层的保护效果。     

机械堵水管柱验封技术研究

油井堵水是控制油井含水上升、改善水驱效果、提高储量采出程度的最有效措施之一.为了准确判断出堵水失效的原因,大庆油田研究开发了套溢法、捞油法、套溢和压力计结合法3种堵水管柱验封技术,解决了以前堵水管柱不能验封的问题,为油田开发综合调整提供了依据,对于油田控水、提高油田开发效益具有重要的意义.详细介绍了3种验封技术的管柱结构、工艺原理及现场应用情况.     

带气囊的液压旋转封井器

针对自封旋转封井器和液压旋转封井器的不足,设计了一种带气囊的液压旋转封井器。该封井器主要由壳体、气囊、胶筒、中心管、密封压盖、推力轴承、扶正轴承等组成。由于增加了气囊,管柱接箍通过胶筒时,液压腔内的压力升高很少。即使初始密封管柱的液压力比气囊的压力高出1倍,管柱接箍通过胶筒时,液压腔内的压力升高也很少。现场试验表明,气囊内充入的压力值为5MPa,反循环洗井时,所需密封腔内的压力与洗井车的泵压基本一致,保持在5～7MPa,累计运转超过24h,满足了现场施工的要求。