非固相調堵技術在錦91塊的適用性研究

聞晶

摘要：錦州油田稠油錦91區塊進入高輪次吞吐階段后，隨著吞吐周期的不斷升高。蒸汽不斷注入，油層層內、層間矛盾愈加突出，具體表現在：層內存水增多、壓降縱橫向不平衡、導致邊水內侵；層間水竄；井間汽竄。嚴重影響注汽熱能損失及區塊油井的正常開采。為此我們通過對非固相調堵技術在錦91塊的適用性研究，提高了該區塊高溫調剖措施的效果，達到提高采收率的目的。

關鍵詞：非固相；調剖技術；蒸汽吞吐；適應性

1、錦91塊開發現狀

截至2016年12月，錦91塊東部水淹區共有各類井228口，其中油井227口，觀察井1口，油井開井187口，日產液1569.2t/d，日產油231.4t/d，平均單井日產液8.4t/d，單井日產油1.2t/d，綜合含水控制至85.25%，采油速度0.57%，累積產油450.4176×104t，累積產水1477.8726×104t，累積注汽768.6304×104t /3392 輪次，區塊采出程度30.23%，回采水率高達192.27%，累積油汽比0.59 t/t，年度油汽比0.38 t/t，單井平均吞吐14.9 輪次。

自邊水侵入油藏開始，制約錦91塊東部開發的一直是水淹問題，治水問題一直是區塊綜合治理的重點，同時也是調剖工作的難點。

2、非固相調堵技術的適應性研究

2.1 蒸汽吞吐作業理想調剖材料應具備的特性

蒸汽吞吐作業理想的調剖材料應該是注蒸汽時調堵材料能夠形成具有適宜的封堵強度，將竄流通道、裂縫以及產液主通道等強吸氣層段堵住，使注入的蒸汽轉向含油飽和度較高的低滲層段，對那里的原油進行加熱，使原油粘度大幅度降低。而在悶井后采油階段，調堵材料在地層所形成的封堵物能夠有一定程度的解除，特別是產液主通道中封堵物的解除，以利于降低了粘度的原油能夠通過原來的產液主通道順利采出。

2.2 采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料的作用機理

通常采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料凝結固化后形成非滲透性凝膠，其凝膠固化大致經過兩個階段。即調堵材料受熱一定時間后，首先形成的是整體彈性凍膠，化學鍵密度較低，其中包含大量的束縛水，凍膠強度較弱，這種凍膠是非滲透性的，既不透水透氣也不透油，是非滲透性整體封堵。隨著受熱時間的延長，凝膠反應繼續進行，凝膠中形成的化學鍵密度逐漸增加，凝膠的彈性逐漸降低，剛性逐漸增大，此時它慢慢由彈性凝膠轉變成剛性凝膠。這種剛性凝膠仍然是非滲透性整體凝膠。

2.3 硅氧樹脂類調堵材料在錦91塊蒸汽吞吐作業中添加劑的研究

為了滿足吞吐作業對封堵物滲透率要有一定程度恢復的技術要求，經室內試驗，專門制備了一種適用于錦91塊蒸汽吞吐作業的添加劑，即5#蒸汽吞吐專用添加劑。這種添加劑在高溫條件下可逐漸發生分解，分解產物完全為氣態物質，包括NH3、N2、H2等，這種物質若完全分解，可產生其三倍摩爾的氣體物質。如果將5#蒸汽吞吐專用添加劑引入采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料的凝膠固化反應中，發現最后所形成的凝膠固化產物狀態與沒有5#蒸汽吞吐專用添加劑參與的情況有很大差異。因為，5#蒸汽吞吐專用添加劑在高溫條件下發生分解反應并釋放出大量的氣體。這個氣體釋放過程是與篩管井調堵劑凝膠過程同時進行的，即邊凝膠邊產氣，這樣就使得調剖劑的凝膠產物是一種存在大量孔隙的多孔凝膠，這種多孔封堵物具有很大的滲透性，既透水又透油，可以成為地層流體的滲流通道。

另外，封堵物的彈性凝膠隨著受熱時間的延長，化學鍵密度慢慢增大，迫使彈性凝膠會慢慢脫液，包含在凝膠中的束縛水也會慢慢被驅逐出來，凝膠彈性逐漸降低，密度慢慢增大而轉變成剛性凝膠。在這個轉變過程中，凝膠會與其存在的孔隙內表面以化學鍵的形式結合。同時，凝膠體積也會逐漸朝著孔隙的表面方向慢慢收縮，逐漸在孔道中心收縮形成一個明顯的大通道。隨著凝膠體積的收縮，剛性凝膠體的密度重心也逐漸向凝膠與孔道壁的結合表面轉移，凝膠強度重心也會慢慢集中到界面處。如直徑5cm的圓形孔道，加熱15d后會產生直徑約2.0cm的貫穿孔道，直徑1.0cm的圓形孔道，加熱15d后會產生0.35cm的貫穿的通道。這樣，篩管水平井高溫調堵劑形成的固體凝膠的滲透性會隨著注氣時間的增加而逐漸增大，最后形成很高滲透率的透水透油的剛性凝膠。

5#蒸汽吞吐專用添加劑和采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料的這種性質非常適合于蒸汽吞吐采油作業對調剖劑滲透率變化的要求。實際調剖作業時，可根據需要調整5#蒸汽吞吐專用添加劑以及采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料和其它添加劑的比例以滿足封堵強度和滲透率恢復的不同要求。

參考文獻

[1] 戚勇. 耐高溫聚合物調剖劑的研制與評價[D]. 大慶石油學院. 2009

[2] 王勝利. 柔性調剖劑合成及其性能評價[D]. 中國地質大學（北京）. 2009

[3] 王威. 新型化學調剖劑調剖效果研究[D]. 東北石油大學. 2010

（作者單位：中油遼河油田分公司）