裂縫性堵水技術(shù)在長慶油田的研究與應(yīng)用

王玉功，唐冬珠，王所良

（1.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實(shí)驗(yàn)室，陜西西安710018；2.川慶鉆探鉆采工程技術(shù)研究院，陜西西安710018）

裂縫性堵水技術(shù)在長慶油田的研究與應(yīng)用

王玉功1，2，唐冬珠1，2，王所良1，2

（1.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實(shí)驗(yàn)室，陜西西安710018；2.川慶鉆探鉆采工程技術(shù)研究院，陜西西安710018）

針對長慶油田油井水淹問題，開展了裂縫性堵水技術(shù)研究，本文主要從對裂縫的認(rèn)識、堵水劑和堵水工藝方面介紹了該技術(shù)的研究進(jìn)展，現(xiàn)場試驗(yàn)取得了較好的效果，驗(yàn)證了該技術(shù)良好的現(xiàn)場適應(yīng)性，希望能對裂縫性堵水技術(shù)的發(fā)展提供一些參考。

裂縫性堵水技術(shù)；長慶油田；堵水劑；堵水工藝

長慶油田屬于典型的“三低”油氣田，普遍采用超前注水和壓裂投產(chǎn)的方式進(jìn)行開發(fā)，隨著開發(fā)時(shí)間的延長，部分區(qū)塊進(jìn)入開發(fā)中后期，油井含水不斷上升，給油田增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)帶來了很大困難。裂縫性堵水技術(shù)是針對油井裂縫性水淹問題而逐漸發(fā)展起來的一項(xiàng)油井增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)。該技術(shù)在對水淹油井的特征和水淹機(jī)理進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，建立了針對性堵水思路，室內(nèi)開發(fā)了多種針對性的化學(xué)堵水劑產(chǎn)品，配套形成了多項(xiàng)堵水工藝，可以實(shí)現(xiàn)對裂縫性水淹油井的選擇性封堵，從而對水淹油井進(jìn)行有效治理[1-4]。

1 對儲層裂縫的認(rèn)識

1.1 堵水劑在裂縫中的濾失問題

由于在裂縫性低滲透油藏中，裂縫相對于基質(zhì)來說，其滲透率大的多，因此，堵水劑會沿著裂縫向地層中漏失，漏失的存在給堵水帶來了很大的危害，一方面，堵水劑漏失進(jìn)入小裂縫和基質(zhì)，封堵小裂縫和基質(zhì)，導(dǎo)致對油層的傷害；另一方面，堵水劑漏失降低封堵裂縫的強(qiáng)度，致使堵水有效期縮短，甚至堵不住水。如何控制堵水劑在裂縫中的漏失問題成為裂縫性低滲透油藏堵水技術(shù)的關(guān)鍵。針對此問題，提出了屏蔽劑段塞設(shè)計(jì)。

1.2 注入性及封堵強(qiáng)度的問題

裂縫性低滲透油藏中，由于儲層基質(zhì)滲透率較小，擠注堵水劑的過程中注入性較差，這就要求堵水劑的黏度不能太高；堵水劑進(jìn)入儲層后，選擇性封堵儲層的裂縫，這就要求堵水劑的封堵強(qiáng)度非常高。這是裂縫性低滲透油藏開發(fā)特征的特殊性所決定的。針對此問題，研發(fā)了中高溫堵水劑FA-1，該堵劑具有起始黏度低，成膠強(qiáng)度大的優(yōu)點(diǎn)。

2 堵水劑研究

2.1 堵水用屏蔽劑

該屏蔽劑是一種極細(xì)微的納微米顆粒堵劑，添加到凝膠堵劑中，具有很高的懸浮穩(wěn)定性和分散性?？捎糜诜舛缕帘稳斯ご罅芽p壁面，有效防止后續(xù)堵劑的濾失，降低堵劑對儲層的傷害，最后可用解除劑解除。屏蔽劑的形態(tài)和性能指標(biāo)（見圖1、表1）。

表1 堵水用屏蔽劑主要性能

2.2 中高溫堵水劑FA-1

該堵劑是由優(yōu)選的耐溫聚合物材料和交聯(lián)劑反應(yīng)形成的凝膠體系。它具有很好的長期熱穩(wěn)定性，可以大大提高堵水技術(shù)在長慶中高溫油藏的適用范圍。該堵劑化學(xué)劑濃度低、成本低、成膠時(shí)間可控，適應(yīng)裂縫性出水、油水同層的油井，其對水相滲透率的降低遠(yuǎn)大于對油相滲透率的降低，具有較好的油水選擇性。FA-1堵水劑的成膠機(jī)理（見圖2），主要性能（見表2）。

圖1 屏蔽劑形態(tài)

圖2 堵水劑的成膠機(jī)理

表2 FA-1的主要性能

3 堵水工藝研究

要保證油井堵水的成功率，不僅需要有合適的堵水劑，還需要合適的堵水工藝。針對油井水淹特征，開展了堵水工藝的研究和創(chuàng)新，初步形成了“多級差異性堵水工藝”和“連續(xù)混配堵水工藝”2種堵水工藝方法。

3.1 多級差異性堵水工藝

該工藝技術(shù)主要是針對水淹類型復(fù)雜的井采取的一項(xiàng)工藝，目標(biāo)井一般具有以下特點(diǎn)：

（1）區(qū)域性水淹油井；（2）多方向見水井；（3）縱向上，注入水沿多個高滲層段突進(jìn)，而形成的水淹井。

此類井由于存在多個水淹通道，并且這些通道在導(dǎo)流能力、壓力分布上存在巨大差別，導(dǎo)致常規(guī)一次性堵水工藝很難對全部通道均實(shí)現(xiàn)有效封堵。多級差異性堵水工藝流程（見表3）。

多級差異性堵水工藝的技術(shù)優(yōu)勢：

（1）封堵強(qiáng)度高、波及體積大，延長有效期。

（2）可以逐級封堵多個出水裂縫組和高滲通道。（3）添加屏蔽劑和解除劑段塞，可以有效解決堵劑濾失和高低壓出水等問題。

（4）可以隨時(shí)根據(jù)施工壓力、吸水指數(shù)變化情況，調(diào)整注入級數(shù)。

3.2 連續(xù)混配堵水工藝

為了提高堵水施工效率以及實(shí)現(xiàn)深部堵水的目的，提出了“連續(xù)混配堵水工藝”思路。

表3 多級差異性堵水工藝流程

連續(xù)混配堵水施工時(shí)，一般采用壓裂機(jī)組，施工時(shí)可以變排量擠注堵劑。如果遇到特殊情況，施工排量要以最高前期壓裂施工壓力為準(zhǔn)，不能超過施工的最高壓力。該工藝技術(shù)主要針對的目標(biāo)井水淹類型：

（1）側(cè)向水淹井、跨井距水淹井。

（2）復(fù)雜見水井。

此類井壓裂過程中天然微裂縫的開啟、延伸、相互連接，形成扭曲縫、網(wǎng)狀縫等復(fù)雜裂縫系統(tǒng)，最終造成側(cè)向水淹、跨井距水淹。連續(xù)混配堵水工藝流程（見圖3）。

圖3 連續(xù)混配堵水工藝流程示意圖

連續(xù)混配堵水工藝的技術(shù)優(yōu)勢：

（1）連續(xù)混配提高了施工便捷性及環(huán)保性，提高了施工效率。

（2）壓裂方式注入，專有堵劑的低黏度抗剪切特性以及加大堵劑用量，有利于實(shí)現(xiàn)深部堵水。

4 現(xiàn)場應(yīng)用

典型井例—H198-53井：H198-53井是產(chǎn)建項(xiàng)目組的一口主向采油井，該井砂層厚19.2 m，油層11.0 m，試油2 432.0 m～2 439.0 m。2012年8月16日對射孔段2 432.0 m～2 439.0 m采用前置酸+多級陶粒壓裂，加砂25 m3+35 m3，第一級砂比31.9%，第二級砂比30.8%，排量2.0 m3/min～2.2 m3/min；壓后抽汲，累計(jì)抽汲15班次后，日產(chǎn)水80.2 m3，累產(chǎn)水530.0 m3，氯根1 775 mg/L。對應(yīng)兩口注水井，H197-53（配注為22 m3/d，累計(jì)注水5 888 m3，2012.8.26停注至今）、H199-53（目前配注22 mm3/d，累計(jì)注水1 791 m3）。

分析認(rèn)為：H198-53井主要見水方向?yàn)镠197-53井，故對該井進(jìn)行了多級差異性堵水和連續(xù)混配堵水復(fù)合措施，以恢復(fù)井網(wǎng)控制程度，改善水驅(qū)效果（見圖4）。

圖4 H198-53井堵水施工曲線圖

效果分析：2012年9月，先采用選擇性堵劑（第一級段塞，攜帶屏蔽劑）優(yōu)先保護(hù)低壓油區(qū)和主裂縫壁面，然后通過多級差異性注入堵水工藝注入中高溫堵水劑（第二級、第三級、第四級），逐級對與注水井連通的裂縫組和高滲帶實(shí)現(xiàn)全部封堵。9月20日施工完成開井抽汲，油井初期日產(chǎn)液30 m3，油花，此后液量呈下降趨勢，液量6 m3，油1.3 t。分析認(rèn)為堵水施工堵住了出水裂縫，取得了較好的效果，驗(yàn)證了多級差異性堵水和連續(xù)混配堵水工藝良好的現(xiàn)場適應(yīng)性。

5 結(jié)論

（1）通過對儲層裂縫進(jìn)行了分析認(rèn)識，提出了針對性的屏蔽劑段塞設(shè)計(jì)和低黏度高強(qiáng)度中高溫堵水劑的研究思路。

（2）結(jié)合儲層裂縫特點(diǎn)和堵水劑，針對性的提出了“多級差異性堵水工藝”和“連續(xù)混配堵水工藝”2種堵水工藝方法。

（3）采用研發(fā)的堵水和堵水工藝進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)，驗(yàn)證了裂縫性堵水技術(shù)良好的現(xiàn)場適應(yīng)性。

［1］李道品．低滲透油田高效開發(fā)決策論［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2003：56－65.

［2］曹繼虎，杜向前，李冰巖，等.低滲透油田堵水轉(zhuǎn)向壓裂新技術(shù)研究與應(yīng)用［J］.石油化工應(yīng)用，2010，29（1）：49-53.

［3］巨登峰，等.華北油田裂縫性油藏的堵水實(shí)踐［J］.斷塊油氣田，2001，8（6）：39-42．

［4］宋萬超.高含水期油田開發(fā)技術(shù)和方法［M］.北京：地質(zhì)出版社，2003.

中國石化新一代超低壓連續(xù)重整技術(shù)開發(fā)成功

中國石化洛陽工程有限公司與其他單位共同開發(fā)的連續(xù)重整新型再生及配套技術(shù)項(xiàng)目通過專家鑒定后，承擔(dān)完成的2.80 Mt/a超低壓連續(xù)重整成套技術(shù)工藝包也通過了中國石化技術(shù)審查。

連續(xù)重整技術(shù)是以石腦油為原料生產(chǎn)高品質(zhì)汽油、芳烴的重要手段，也是當(dāng)今煉化企業(yè)普遍采用的一項(xiàng)石油深加工核心工藝技術(shù)。新一代超低壓連續(xù)重整技術(shù)，不僅開發(fā)出了綠色環(huán)保的再生循環(huán)氣吸附脫氯新工藝，解決了設(shè)備腐蝕和廢堿液排放等問題，而且還完成了再生器燒焦區(qū)新型結(jié)構(gòu)的內(nèi)構(gòu)件開發(fā)，累計(jì)獲得國家授權(quán)專利6項(xiàng)。與此同時(shí)，該公司還組織完成了2.0 Mt/a、2.8 Mt/a等規(guī)模系列的工藝包開發(fā)，為提高我國連續(xù)重整技術(shù)市場競爭力提供了強(qiáng)大技術(shù)支撐。

（摘自石油化工2016年第11期）

Research and application of fractured reservoir water-plugging technology in Changqing oilfield

WANG Yugong1，2，TANG Dongzhu1，2，WANG Suoliang1，2
（1.National Engineering Laboratory for Exploration and Development of Low-Permeability Oil&Gas Fields，Xi'an Shanxi 710018，China；2.Technology&Engineering Research Institute of Chuanqing Drilling Engineering Company，Xi'an Shanxi 710018，China）

In this paper,the research of water-plugging technology of fractured reservoir is carried out for the problem of oil well water flooding in Changqing oilfield.The research progress of this technology is introduced from the aspects of crack recognition,water plugging agent and water plugging technology.The field test has achieved good results,which proved the good adaptability of the technology in the field,and hoping to provide some reference for the development of fractured reservoir water-plugging technology.

fractured reservoir water-plugging technology；Changqing oilfied；water shutoff agent；water plugging technology

TE358.3

A

1673-5285（2017）01-0017-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.01.006

2016－12-05

國家科技條件平臺運(yùn)行支持項(xiàng)目“實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行維護(hù)與低滲透油田裂縫性堵水技術(shù)研究”，項(xiàng)目編號：2011D-5008-02。

王玉功，男（1982-），工程師，西安石油大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)士（2005），中國石油大學(xué)（北京）應(yīng)用化學(xué)專業(yè)碩士（2008），現(xiàn)在川慶鉆探鉆采工程技術(shù)研究院從事油田化學(xué)、油氣開采的研究工作，郵箱：wangyugong@cnpc.com.cn。