注水井暫堵酸化改善吸水剖面技術(shù)研究.docx

1、石油化工應(yīng)用PETROCHEMICALINDUSTRYAPPLICATION注水井暫堵酸化改善吸水剖面技術(shù)研究李長忠，張寧利，田育紅,徐創(chuàng)朝，黃耀達(dá)，范明理，雍碩(中國石油長慶油田公司第三采油廠，寧夏銀川750006)摘要:針對注水井由于油層較厚非均質(zhì)性嚴(yán)重，單層注水吸水剖面顯示尖峰狀吸水的問題;針對注水井存在兩個以上射孔段，由于射孔段間油層物性存在滲透率差異，出現(xiàn)一層不吸水或吸水較差，同時由于射孔段間距過小，無法進(jìn)行分注或封隔器分隔酸化的問題，建立了注水井暫堵酸化工藝技術(shù)，在酸化前先注入暫堵劑，暫堵高滲層或高滲帶，使后續(xù)酸液有效作用于不吸水的低滲層段或吸水較差的低滲帶，達(dá)到改善吸水剖面的目的

2、。通過該技術(shù)的實施，對于開發(fā)非均質(zhì)低滲透油田，提高油田的最終采收率，具有極為重要的現(xiàn)實意義。關(guān)鍵詞：非均質(zhì)性油藏；暫堵劑；酸化；效果中圖分類號:TE357文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1673-5285(2009)07-0035-04ResearchofimprovingtechnologyprofilebywaterinjectionwelltemporaryacidizingLIChangzhong,ZHANGNingli,TIANYuhong,XUChuangchao,HUANGYaoda,FANMingli,YONGShuo(OilproductionPlant3ofPetroChinaCh

3、ongqingOilfieldCompany,YinchuanNingxia750006,China)Abstract：BasedoninjectionWells,thickerlayersduetotheproblemofseriousheterogeneity,singlewaterinjectionprofileshowspeakshapeofwater;TherearetwomoreforinjectionWells,duetothegunperforationpositiongunperforationpositionbetweenpetrophysicalproperty,ther

4、eappearedalayerofpermeabilityofabsorbingwater,orworse,becausesmallspacinggunperforationposition,unabletoseparateinjectionorsealsdisjunctiveacidification,establishedtheinjectorstemporarypluggingtechnologyinacidificationprocessbeforeacidificationintotemporarypluggingagent,temporaryplugginghypertonicor

5、higher,makethesubsequentacidwasnotbibulousthelowpermeablelayerorlowbibulouswithlowpermeability,improveinjectionprofilepurposes.Throughtheimplementationoftechnologytodevelopheterogeneitylowpermeableoilfield,improveoilfield,theultimaterecoveryhasveryimportantpracticalsignificance.Keywords：heterogeneit

6、yoilreservior;temporaryblockingagent;acidizing;effect*收稿日期：2009-08-14作者簡介：李長忠，男(1974-),1999年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院石油工程專業(yè)，采油工程師，現(xiàn)為采油三廠采油工藝研究所井下室主任、由于油藏非均質(zhì)性的影響，注水井在剖面上呈尖峰狀吸水、指狀吸水、存在不吸水層現(xiàn)象嚴(yán)重，在平面上單向突進(jìn)現(xiàn)象明顯，導(dǎo)致油井含水上升速度加快,過早水淹，降低了注水開采效果，影響了油井的最終產(chǎn)油量。降低了油藏的開采效率。采油三廠近三年來共測吸水剖面850井次,其中存在不吸水層的井達(dá)170口，占20%；呈尖峰狀吸水的井達(dá)158口，占18.6%

7、o兩者合計所占比例達(dá)38.6%采油三廠存在不吸水層井170井次，其中無法采用封隔器分層酸化的井有70口，占存在不吸水層的井?dāng)?shù)比例達(dá)41.2%1注水井暫堵酸化原理針對注水井由于油層較厚非均質(zhì)性嚴(yán)重，單層注水井吸水剖面顯示尖峰狀吸水的問題；針對注水井存在兩個以上射孔段，由于射孔段間油層物性存在滲透率差異，出現(xiàn)一層不吸水或吸水較差，同時由于射孔段間距過小,無法進(jìn)行分注或封隔器分隔酸化的問題，建立了注水井暫堵酸化工藝技術(shù)。技術(shù)原理是在酸化前先注入暫堵劑,暫堵高滲層或高滲帶，使后續(xù)酸液有效作用于不吸水的低滲層段或吸水較差的低滲帶，達(dá)到改善吸水剖面的目的。即在注入酸液之前注入水溶性暫堵劑，或?qū)憾聞┘拥剿?/p>

8、液中隨酸液一同注入，這時注入的暫堵劑對高滲透水層會形成較好的封堵作用，使后續(xù)注入的的酸液大部分進(jìn)入低滲透油層，從而取得一定的酸化轉(zhuǎn)向的作用。但由于注入的暫堵劑會逐步被水溶解,其封堵強(qiáng)度和有效期均有限，暫堵失效后高滲層仍然保持較高的產(chǎn)水率。從而最終可以達(dá)到封堵高滲層、啟動相對低滲層、緩解層間矛盾的作用。2暫堵劑室內(nèi)試驗研究2.1暫堵劑的合成遵循上述原則開展試驗研究，結(jié)合室內(nèi)試驗結(jié)果，最終優(yōu)選出了（有機(jī)物ZJ-1：惰性無機(jī)鹽ZD-2：溫敏性物質(zhì)ZD-1=3：1：6）為暫堵劑的配方，定其代號為CZZDJ-1。通過實驗證實,CZZDJ-1暫堵劑常溫下，在水中和酸中的溶解率均很小，隨著溫度的升高,溶解率

9、逐漸增大,且溶解速率較為緩慢，在50Y經(jīng)過24h后的溶解率能達(dá)到70%以上。這表明CZZDJ-1暫堵劑在水中能溶解且速度慢，在酸中的溶解速率也較慢，因此適合作為暫堵酸化工藝中的暫堵劑。2.1.1暫堵劑的性能評價1水溶性試驗不同溫度，不同時間下的各種暫堵劑的水溶性實驗數(shù)據(jù)（見表1）。表1不同溫度下CZZDJ-1暫堵劑在水中的緩溶性溫度您溶解率/%0.5h1h2h4h6h24h206.456.977.427.858.148.73010.4610.9512.0312.813.1813.214016.0316.8517.2217.9818.83225028.7330.9634.8439.0146.87

10、66.21從表1可以看出,CZZDJ-1暫堵劑低溫水溶率較低,且溶解速度較慢,24h的溶解率能達(dá)到65%以上。2.2酸溶性實驗不同溫度，不同時間下的各種暫堵劑的酸溶性實驗數(shù)據(jù)（見表2）。表2不同溫度下暫堵劑的酸溶性實驗數(shù)據(jù)表溫度溶解率/%/r0.5h1h2h4h6h24h206.456.977.427.858.148.793010.4610.9512.0312.813.1813.214016.0316.8517.2217.9818.83325028.9331.9636.4739.5447.877.31從表2可以看出，CZZDJ-1在溫度達(dá)到40Y以上時,在酸中溶解速率迅速增大。2.3巖心模擬試

11、驗2.3.1顆粒濃度對暫堵作用的影響試驗為了研究顆粒濃度對暫堵作用的影響和找出迅速暫堵所需要的最低臨界顆粒濃度，采用2/3粒子在0.4MPa壓差下注入15mL,再后續(xù)注水，對6種顆粒濃度進(jìn)行了相同實驗條件下的實驗。結(jié)果（見表3）。表3顆粒濃度影響試驗采用的巖心和暫堵顆粒參數(shù)巖心Kw孔隙度平均孔隙橋堵粒子Ki/Kw粒子濃編號/(10-2jinr)直徑/jim直徑/pm度/%2-1，184.729.074.513.03.50.2032-2*294.6529.885.623.5-4.00.1752-3，304.629.935.713.54.00.1382-4*414.5530.476.604.04.

12、50.05102-5524.530.887.374.55.00.05122-6*534.4530.917.445.05.50.0515從表3可以看出，當(dāng)2/3粒子濃度增加到10%以后，不再增加橋堵效率，可以認(rèn)為10%為架橋粒子的臨界濃度。此時若想進(jìn)一步降低暫堵層段的滲透率，可以考慮采用更小的粒子去填充。2.3.2暫堵深度試驗暫堵體系的暫堵深度，直接決定著暫堵技術(shù)的應(yīng)用效果。暫堵深度取決于暫堵材料分散于水溶液中的形狀、粒徑及與地層孔喉直徑的匹配關(guān)系。暫堵技術(shù)不允許固相顆粒侵入地層太深，否則難以用酸化解堵，會造成油層永久性傷害。對前面作過橋堵試驗的巖心，使用切割法測侵入深度，其中2-1#-2-5祥

13、采用2/3粒子，而1-3和1-6分別采用1/6和1/3粒子，室溫下進(jìn)行。表4橋堵深度實驗結(jié)果數(shù)據(jù)不同截塊的滲透率ki及ki/kw巖心截長/cmKi/(10WnF)Ki/kw截長/cmKi/(lOW)Ki/kw3-80.0-1.6145.90.791.6-2.5178.50.983-T0.01.6229.80.78l.62.3277.()0.943-10*0.()1.7258.60.851.72.5301.60.993-1卜0.0-1.5331.60.951.5-2.1410.40.993-12,0.0-1.5503.50.963-13,().0-1.5177.9().7()1.5-2.1190

14、.60.753-14*0.01.5128.50.551.5-2.3208.00.8923.37塊巖心的實驗結(jié)果1 采用2/3粒子巖心的橋堵深度在2.5cm之內(nèi)，一般在2.0cm左右,可以滿足酸化解堵的作用。而采用1/3粒子其侵入深度可達(dá)到2.8J/6粒子進(jìn)入深度可達(dá)到3.2。所以不同比值的粒子在地層中的侵入深度差距較大。2 在一定壓差下，固相粒子濃度與侵入深度無直接關(guān)系。雖然濃度增加不影響侵入深度,但其影響巖心的滲透率,即堵塞效率。橋堵粒子濃度的增加只增加了更多的橋堵粒子，使其孔隙被橋堵的機(jī)會增加,橋堵粒子旦在一個孔隙內(nèi)形成了橋堵，其他粒子就不會進(jìn)入，因而固相濃度與侵入深度無直接的關(guān)系弓這些結(jié)

15、論充分說明選用2/3尺寸粒子作為橋堵粒子的重要性。2.3.4暫堵分流劑對高低滲透層的選擇性封堵效果實驗試羚過程中將兩個不同滲透率的巖心并聯(lián)，擠入暫堵分流劑（先低壓0.2MPa,后高壓1.2MPa）后，用清水驅(qū)然后測滲透率,得到暫堵劑對高低滲透率巖心的暫堵效果。實驗結(jié)果（見表5）。表5暫堵分流劑對高低滲透層的選擇性封堵效果巖心號原始滲透率/（xlOnr）滲透率級差暫堵痢擠入堵塞率/%.壓力/MPa7-1*141.61009:01().21.2盤33-21井15.1837-2*182.798.86:010.2-1.2盤26-31井3013.37-3*32983：010.2-1.0柳27-50井10

16、.821以上高滲巖心為人造巖心，低滲巖心為天然巖心且都是長6層。由實驗結(jié)果知，隨著原始滲透率級差的減少，低滲透率的巖心堵塞率增大。在實驗范圍內(nèi)，低滲透率巖心堵塞率由8.3%上升到21.0%，高滲透巖心的堵塞率由100%下降至98.0%。因此，該堵劑對滲透率級差較大的油水層具有較好的選擇封堵效果.3注水井暫堵酸化現(xiàn)場試驗20072008年共實施暫堵酸化井8口，措施前平均油壓6.14MPa,措施后平均油壓6.43MPa,平均單井日增注3措施前后油壓沒有多大變化，這說明暫堵酸化后不會對高滲帶產(chǎn)生永久封堵。3.1水井實施效果3.1.1吸水厚度增加通過吸水剖面進(jìn)行監(jiān)測，注水井吸水狀況明顯好轉(zhuǎn),5口井吸水

17、剖面厚度由化堵前的5.7m上升化堵后的10.5mo水驅(qū)動用程度提高。3.1.2吸水剖面得到明顯改善20072008年共實施暫堵酸化井8口，其中5口井措施前后測試過吸水剖表6暫堵酸化實施效果統(tǒng)計表序號井號措施日期-措施前措施后目前油壓套壓實注油壓套壓實注油壓套壓實注1馮70-619.75.55355.55.53755352柳82-548.87.57307.97.7207.47.3313柳20-308.14.24273.53.2273.63.4304柳26-479.14.74.51700203.83.7205柳10-3510.188.58.3278.58.2288.88.6286柳15-3810.

18、2411.711.5309.99.7309.99.8307盤27-4011.200065.5126.56.4158盤29-361JJ576.7296.66.4326.56.429合計6.145.8624.45.995.7825.86.436.3227.3面,通過措施前后吸水剖面對比,5口井措施前為單層水，吸水剖面改善明顯。如柳82-54井由單層吸水變?yōu)槲?、指狀吸水和尖峰狀吸水，措施后轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蛭鼉蓪油瑫r吸水。表7暫堵酸化前后吸水剖面對比表暫堵酸化前暫堵酸化后序號井號吸水厚度/m吸水/m3吸水厚度/m吸水量/rr?1柳26-473.1178.55202柳82-545.73011.1313盤29

19、-366.52911.3294柳20-302.9279.2305馮70-6110.23512.3835平均5.72810.5293.2油井實施效果2007-2008年共實施暫堵酸化井8口,其中有2口注水井對應(yīng)的油井見到效果，平均單井日增油0.41to4結(jié)論及認(rèn)識1注水井暫堵酸化改善吸水剖面技術(shù)的試驗成功，解決了由于油層較厚非均質(zhì)性嚴(yán)重,單層注水井吸水剖面顯示尖峰狀吸水的問題；解決了注水井存在兩個以上射孔段，由于射孔段間油層物性存在滲透率差異，出現(xiàn)一層不吸水或吸水較差，同時由于射孔段間距過小，無法進(jìn)行分注或封隔器分隔酸化的問題。對于提高油藏的采收率具有極為重要的意義。2通過巖心流動實驗表明，暫堵劑CZZDJ-1的最佳濃度為10%，增粘劑的加量為8%。，潤濕劑的加表8柳10-35暫堵酸化對應(yīng)油井效果統(tǒng)計表水井井號措施日期對應(yīng)油井-井號日產(chǎn)液/m5日產(chǎn)油A含水/%動液而/m日產(chǎn)液/m'日產(chǎn)油/t含水/%動液面/m日增油/t柳9-3514.865.8253.8115914.535.67541133-0.15馮10917.636.5754.392119.527.7353.36681.16柳10-352008.10.17柳10-3415.