氣井凝膠堵水劑配方優(yōu)化及性能評價

馮 兵 趙仁保 李文魁 嚴 曦 劉 翔 岳湘安

(1.石油工程教育部重點實驗室(中國石油大學),北京昌平 102249;2.中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院,河北廊坊 065007)

澀北氣田經(jīng)過一段時間的開發(fā)后,層間出水成為一種普遍現(xiàn)象,目前應(yīng)用的排水采氣和注水泥封堵等方法效果不明顯。淀粉接枝弱凝膠體系的作用原理是在低濃度淀粉和丙烯酰胺溶液中加入適量添加劑,使之在進入地層后緩慢形成凝膠。在油井堵水方面,有許多成功的封堵先例,效果較好[1-11]。但該凝膠體系是否可以用于氣井堵水作業(yè),相關(guān)研究較少。為此,筆者針對澀北氣田的出水特點,對淀粉接枝弱凝膠堵水劑的配方進行了優(yōu)化,并通過室內(nèi)模擬試驗對其注入性能和封堵性能進行了動態(tài)評價。

1 配方優(yōu)化

1.1 試驗藥品、儀器

主劑:丙烯酰胺單體(北京化工廠);改性淀粉(工業(yè)用品)。添加劑:高價金屬離子交聯(lián)劑;引發(fā)劑(實驗室自制)。

主要試驗設(shè)備和儀器:電熱鼓風恒溫干燥箱(控制溫度為55～65℃)、精密天平、調(diào)速攪拌器、流變儀、平流泵、藥物天平、200 mL和500 mL中間容器、100 cm填砂管、手搖泵、測壓裝置以及數(shù)據(jù)采集裝置等。

其他條件:堵水劑配制用模擬地層水(礦化度13 000 mg/L)或澀北氣田地層水;堵水劑在常溫下配制,成膠過程在60℃恒溫箱內(nèi)進行。

1.2 試驗方法

考慮到淀粉對堵水劑溶液濃度的影響、現(xiàn)場施工的可操作性以及丙烯酰胺單體成本,主劑質(zhì)量分數(shù)盡量控制在較低范圍內(nèi);在室內(nèi)探索性試驗的基礎(chǔ)上,確定交聯(lián)劑和引發(fā)劑在質(zhì)量分數(shù)低于0.3%時對堵水劑性能的影響較大。……