樂大發(fā) （中石化勝利油田分公司孤島采油廠，山東 東營257231）

無機顆粒型堵劑試驗研究
——復合段塞控水封竄技術之二

樂大發(fā) （中石化勝利油田分公司孤島采油廠，山東 東營257231）

孤島油田注聚區(qū)層內或層間非均質性嚴重，注聚過程中聚合物易沿高滲孔道竄進，使得部分注入井油壓低，對應油井高見聚，嚴重影響聚合物驅開發(fā)效果。針對這一問題，研究應用了復合段塞控水封竄技術之無機顆粒型堵劑。堵劑具有較好的懸浮性，注入性能優(yōu)良，強度較高，有較好的封堵效果。

注聚合物；注聚區(qū)；控水封竄；復合段塞；無機顆粒型封堵劑

孤島油田在注聚過程中，由于地層的非均質性嚴重，加上長期注水開發(fā)，有效滲透率逐年增大，層內或層間非均質程度明顯增加。注聚過程中很容易造成聚合物溶液指進或竄流，造成部分注入井油壓低，對應油井高見聚 （聚合物濃度＞500mg/L），嚴重影響聚合物驅開發(fā)效果。原有調剖工藝主要以顆粒類堵劑為主，效果較差。為此，研究應用了復合段塞控水封竄技術。針對多段塞調剖需要，筆者研究了一種高強度顆粒型堵劑，這種堵劑具有較好的懸浮性，注入性能優(yōu)良，強度較高，有較好的封堵效果。

1 堵劑配方研究

顆粒類堵劑體系主要由油井G級水泥、粉煤灰組成；另外，添加少量的緩凝劑、懸浮劑在水中調配而成。室內針對堵劑強度、懸浮性2個指標進行了試驗，以便得到合理經濟的配方。

1.1 緩凝劑的優(yōu)選

針對因深井、地溫等因素影響的堵水作業(yè)中所出現的問題，研究了緩凝劑種類、加量對堵劑固化時間、固結強度的影響。研究結果表明：緩凝劑加量與稠化時間、固化時間關系密切；隨緩凝劑的濃度增加，固化時間逐漸延長。最后選用了比較常用的木質素磺酸鈉鹽和鈣鹽。

1.2 懸浮劑的優(yōu)選

參考國內已有的堵劑配方及評價方法，預設配方：15%油井G級水泥 （180～250目）＋12%粉煤灰 （180～250目）＋1.5%緩凝劑＋水＋不同濃度的懸浮劑，對3種懸浮劑進行優(yōu)選。從室內試驗現象和數據可以得出，3種懸浮劑中，2＃懸浮劑懸浮性最好 （表1）。

表1 懸浮劑對析水率的影響

1.3 優(yōu)選正交試驗方案及結果

堵劑體系是由4種組分及水配制而成。試驗有4個因素，分別是：油井G級水泥、粉煤灰，添加少量的緩凝劑、懸浮劑的含量。各因素取4個水平，經過正交試驗優(yōu)化，最終得到堵劑配方，見表2。

表2 高強度顆粒堵劑綜合配方表

2 堵劑性能評價

2.1 懸浮性

從堵劑懸浮測試結果 （表3）來看，堵劑的析水率在10%以內，為說明該堵劑具有很好的懸浮性，從而保證了該堵劑具有較好的可注入性。

表3 堵劑懸浮測試結果

2.2 抗壓強度

配制3份30%的堵劑懸浮液600ml置于1000ml的燒杯中，攪拌均勻后，每個樣品分別倒入3只25mm×250mm的試管內，不得有氣泡，封口后放入70℃恒溫水浴中恒溫72h，取出并輕輕敲碎試管，盡量不要敲碎試樣。將敲出的試樣涼干后，取30mm的固結體，磨平2個端面，按照壓力機使用說明書的規(guī)定測其抗壓強度，結果見表4?？梢姸聞┛箟簭姸雀?。

表4 堵劑抗壓強度測試結果

3 現場試驗與效果

3.1 施工要求

針對不同井的油壓和吸水情況采用多級段塞施工、不同強度的堵劑組合工藝。為防止部分顆粒堵劑在施工過程中沿大孔道從油井產出，進入聯合站后造成聯合站生產混亂，采用堵劑組合方式為：前置段塞＋主體段塞＋封口段塞。根據現場實際注入情況，及時調配注入參數，盡量做到堵得深，堵得強，以便后續(xù)注聚能產生更大的波及體積。

施工壓力的選擇：一方面，最高不超過地層破裂壓力的80%，同時必須考慮各種施工設備的安全因素，確保在此壓力下的施工安全；另一方面，為保證能將堵劑順利擠入地層，并能滿足設計的施工排量要求，注入壓力又不能太低。針對大孔道發(fā)育的區(qū)域進行吸水剖面調整，要考慮調整后低滲層不被污染。確定調剖井施工過程中最高注入壓力不得超過12MPa。

3.2 應用效果

該技術在孤島油田中二北Ng3－4注聚驅實施2個井組，單井平均注入：凍膠堵劑1500m3＋顆粒堵劑50t＋封口段塞50m3。對比調剖前后注入井和對應油井生產動態(tài)，見到了較好的效果。

1）實施2口井平均油壓由6.2MPa上升到9.9MPa，上升了3.7MPa，有效期大于12個月。

2）對應油井8口，6口井見到增油效果，累計增油5144.9t。

3）對應高見聚油井見聚濃度得到一定控制。GD2－20－28井對應油井，2009年5月、7月、9月、11月檢測到見聚濃度分別為1633、1609、705、402mg/L。

4 結 論

1）該技術針對孤島油田注聚驅油藏特點和目前調剖工藝存在的不足，對現有的調剖工藝進行改進。經過多方論證分析決定采用凍膠＋顆粒型堵劑調剖多段塞注入模式，在改善剖面的同時，進一步改善地層深部矛盾，防止聚合物竄流，擴大波及體積，提高了注聚開發(fā)效果。

2）通過室內試驗，研究出適合注聚驅多段塞調剖用的有機凍膠和無機顆粒類堵劑2種體系。有機凍膠體系成膠時間較長，適用溫度60～80℃；無機顆粒類堵劑懸浮性好，注入性能優(yōu)良，抗壓強度高，封堵性能強。

3）現場實施2個井組，從實施效果來看，見到了一定的效果，與原調剖工藝對比，措施效果有所提高，高見聚井見聚濃度有所下降。多元多段塞調剖技術適用于注水油田開發(fā)后期調剖封竄，具有較好的推廣應用前景。

Experimental Study on Inorganic Particle－type Blocking Agent——Part II：Water－control and Channel－blocking with Composite Slugs

LE Da－fa（Author's Address：GudaoO il Production Plant，ShengliO ilfield Company，SINOPEC，Dongying257231，Shandong，China）

Heterogeneity was serious inside the polymer injecting areas or in interlayer of Gudao Oilfield，during the polymer flooding，it was easy channeling along the high permeability pores，thus part of the injected wells were in low pressure condition，polymer breakthrough was induced in corresponding wells，it seriously influenced the effect of oilfield development.In consideration of the problems，the technique of inorganic particle－type blocking agent of composite slugs of water control and channeling blocking is used for solving the problems.It has good suspension ability，high performance and high strength and better sealing effect.

polymer flooding；polymer flooding area；water control and channeling blocking；composite slug；inorganic particle blocking agent

TE357.461

A

1000－9752（2011）06－0143－02

2011－04－20

樂大發(fā) （1966－），男，1985年江漢石油學院畢業(yè)，碩士，高級工程師，油藏工程首席專家，現主要從事油田開發(fā)及油藏工程技術研究工作。

［編輯］ 蘇開科