稠油熱采水平井精準堵調技術研究應用

李小瑩

(中石化河南油田分公司采油二廠，河南南陽 473400)

河南油田采油二廠稠油熱采水平井控制地質儲量181.8萬噸，主要分布于新莊南三塊、楊樓楊淺3、井樓八區和一區等區塊，采出程度僅為19.01%，整體開發效果差，具有很大開發潛力。隨著吞吐輪次的增加，邊水水淹不斷加劇，氮氣泡沫抑水效果逐漸變差。同時，凝膠泡沫籠統抑水技術會加大凝膠體系在非目的封堵層段的損失，使得凝膠抑水半徑縮小，從而導致整體措施效果變差。針對這些問題，通過開展稠油熱采水平井精準堵調技術研究，細化凝膠體系配方，優化精準堵調技術工藝參數及調剖管柱設計，改善稠油熱采水平井籠統調剖封堵針對性不強的問題，實現精確有效定點封堵，改善稠油熱采井的開發效果。

1.稠油熱采水平井現狀調研分析，優選潛力井

河南油田熱采區塊水平井受邊水影響28口井，控制地質儲量57.5萬噸，采出程度25.1%。其中，南三塊水平井距油水邊界線較近，邊水侵入造成局部水淹，嚴重影響油井正常生產，且南三塊水平井已實施過多輪次氮氣泡沫調剖，措施效果明顯變差。經過反復梳理討論，對南三塊12口水平段生產的水平井制定下步措施如下：

（1）已實施精準找堵水：XQ25-P8、XQ24-P5、XQ24-P6、XQ25-P 11、XQ25-P2、XQ25-P13，其中XQ25-P8生產效果好，維持現狀；XQ24-P5、P6擇機實施找水后第三輪調剖；XQ25-P11按需實施調剖；XQ25-P2全井段出水，暫緩調剖；XQ25-P13機械堵水待觀察，可根據生產情況適時調剖；

（2）可實施精準找堵水：XQ24-P1、XQ25-P7、XQ25-P2，其中XQ24-P1、XQ25-P7井生產較好，維持現狀；XQ25-P12井本周期含水明顯上升，生產效果變差，下步可考慮實施精準找水；

（3）其它井代替：XQ24-P7、XQ25-P4，X3206代替XQ24-P7、XD1代替XQ25-P4；

（4）維持現狀：XQ24-P4，該井B靶點有產，維持現狀生產。

2.綜合動靜態分析與測試結果，準確判斷出水段

一般認為，滲透率高的生產層段易出水、汽竄，同時根據油井歷史生產資料也可以分析該井見邊水時間、水淹強度，綜合油井動靜態分析與測試結果，準確判斷出水層，為后續精準封堵奠定基礎。

配套水平井溫剖流量雙參數動態多點找水技術。通過“停測-抽汲測-停測-擠注測”4個過程，監測溫度和流量的變化趨勢，分析出水規律，確定出水層段。

XQ25-P8井測試結果顯示790～826米為出水段；生產動態分析，該井生產851～883米水平段時初期含水33%，生產27個周期后含水升至92.7%，分析認該段也為出水段。決定對兩段精準堵調，累計常采545天，累計產油1610.3噸，增油1174.1噸，操作成本670元/噸，措施效果效益好，說明該井動態分析更為準確。

截至目前，水平井精準找堵水累計實施8井次，其中XQ25-P13、XQ25-P11、YQ3-P13井測試結果與動態分析結果一致；XQ25-P8、XQ24-P5、XQ24-P6、XQ8-P4、XQ25-P2測試結果與生產動態分析結果存在偏差。根據措施后效果分析，XQ25-P2、XQ8-P4、YQ3-P13井的測試分析相對準確，XQ25-P8、XQ24-P5、XQ24-P6井的生產動態分析相對準確，測試結果對每一口井出水段的分析判斷都起到了關鍵作用。

3.優化凝膠配方，確保封堵效果

對于注蒸汽高溫油藏，評價凝膠類堵劑適應性的兩個主要參數為：成膠時間和凝膠強度。受溫度和礦化度等影響，聚合物交聯體系的分子鏈受高溫而斷裂和二價金屬鈣鎂離子而沉淀，因此，凝膠堵劑的強度性能很難滿足。低溫油藏的交聯凝膠體系，雖然凝膠體系的強度能得到保證，但交聯反應受溫度的影響很大，溫度升高、交聯反應速度明顯增加（成膠時間縮短）。成膠時間太短，導致堵劑的可泵入時間太短，大大限制了其在礦場的應用。

根據室內實驗，主劑用量在3.0%～4.5%范圍內成膠較好；填料用量在5.0%～6.0%范圍內成膠較好；交聯劑用量在0.075%～0.15%范圍內成膠較好，同時考慮地層水稀釋影響和化工料費用。

4.堵調工藝參數優化

4.1 堵調工藝管柱優化

根據不同出水段，優化配套精準堵水工藝管柱，實現精準封堵。截至目前已優化完善了4四種精準堵水工藝管柱。

針對多點出水的水平井，優化配套使用K344封隔器、投球滑套、節流器等井下工具，地面打壓5～6兆帕，擠注過程堵劑先通過節流器進入下段。擠注完成后通過投球用壓控法坐封滑套座，封堵下段，繼續打壓，打開上層段投球滑套，擠注上段，從而實現分段堵調、精準堵調的目的，措施后下入生產管柱進行生產。多點出水分段擠注管柱應用于XQ25-P8、XQ24-P5井。通過精準找水測試，并結合生產動態分析認為，XQ25-P8井上、下兩段出水、XQ24-P5井上段出水，下段與XQ24-P6井汽竄。因此對這兩口井應用多點出水分段擠注管柱實施分段堵調，措施后生產效果明顯改善。

針對跟部出水/汽竄的水平井，優化配套使用K344封隔器、限壓單流閥、節流器、球座等井下工具，封隔非目的層段，使得擠注過程堵劑通過節流器進入跟部目的封堵段，從而實現精準封堵跟部端出水段/汽竄通道，精準堵調結束后下入生產管柱進行生產。XQ24-P6井精準堵調后，日產液由10.2噸降至9.7噸，含水由96.6%降至95.3%，措施后累計生產295天，累計產油133.2噸，增油133.2噸，因頻繁出砂影響，生產效果較差，下步氮輔，汽竄通道封堵后，XQ24-P5生產效果明顯好轉。

針對指部出水/汽竄的水平井，優化配套使用熱采橋塞、插管等井下工具，封隔非目的層段，使得擠注過程堵劑通過帶孔插管進入指部目的封堵段，從而實現精準封堵指部出水段/汽竄通道，精準堵調結束后下入生產管柱進行生產。

針對中部出水/汽竄的水平井，優化配套使用橋塞、插管等井下工具，用橋塞封隔非上段和下段，擠注過程堵劑通過插管進入中部，從而實現精準封堵中部出水段/汽竄通道，精準堵調結束后下入一體生產管柱進行生產。

4.2 參數設計優化

對近兩年水平井調剖效果進行分析，并對參數設計進行回歸，歸納總結了水平井精準堵調參數設計規范。

水平井精準堵調堵劑用量設計公式：V=L＊2r＊h＊Φ

根據數據回歸分析得出：氮氣泡沫優選半徑為15-25米，凝膠抑水優選半徑5-8米。

4.3 封堵段塞優化

水平井調剖因受井型限制，僅可實施泡沫、凝膠等易注入的堵劑。分別對泡沫、凝膠性能進行研究，并對近幾年調剖措施效果分析，回歸總結了水平井封堵段塞的選型條件。氮氣泡沫段塞適用于低強度抑水或凝膠高強度封堵后下周期的低強度抑水，氮氣泡沫+凝膠段塞，氮氣泡沫將邊水推至油層深部，減緩地層水對凝膠的稀釋作用，凝膠增加封堵強度，凝膠段塞，高強度封堵，增加抑水強度。

5.應用效果

截至目前，水平井精準找堵水累計實施8井次，措施有效率100%，精準堵調后階段累計產油2614噸，增油2175.3噸，日產油0.8噸升至7.9噸，含水由98%降至85.9%，措施效果明顯。