張淑穎
摘要:暫堵酸化技術(shù)主要是將不同粒徑的固體顆粒,使用攜帶液配置成穩(wěn)定的懸濁液,做為前置暫堵劑,在酸化施工前,將其泵入地層中。高含水油井利用暫堵劑對(duì)高滲層進(jìn)行暫時(shí)性封堵,為后續(xù)酸液進(jìn)入到低滲層中奠定基礎(chǔ)。油井開井投產(chǎn)后,隨著產(chǎn)出油流,暫堵劑逐漸溶解并最終恢復(fù)高滲層的滲透率。
關(guān)鍵詞:暫堵酸化;高含水;溶解;滲透率
一、概述
由于LJ91塊油層非均質(zhì)性強(qiáng),邊水沿高孔高滲的主力油層突進(jìn)快,導(dǎo)致主力油層先見地層水。特別靠近邊水的低部位油井,主力油層即強(qiáng)水淹層。常規(guī)酸化時(shí),酸液進(jìn)入水層和含水飽和度較高層段,使含水孔道擴(kuò)大,只有很小一部分能進(jìn)入含油層段,致使油井含水大幅度的升高,產(chǎn)油量反而減少,進(jìn)而導(dǎo)致酸化效果較差,另一方面酸液進(jìn)入動(dòng)用程度高的高滲透層,這些層位經(jīng)過多輪次開采,產(chǎn)能幾乎枯竭,油產(chǎn)量增加較少,導(dǎo)致常規(guī)酸化效果較差。
由于LJ91塊均邊底水油藏,隨著采出程度的提高,地層壓力下降,地層水侵入加劇,見水井逐年增多。由于油井水淹方式多樣,對(duì)油井水淹層位無法確定,同時(shí)部分井水淹層不集中、隔層薄,目前堵水技術(shù)無法從根本上解決,部分井無法實(shí)施有效的措施。
針對(duì)上述這種情況,我們采用暫堵酸化技術(shù),酸化時(shí)選擇合適的時(shí)機(jī)注入暫堵劑封堵出水能力強(qiáng)的層段,人為改變油層的滲流阻力,改善低滲透層的利用率,從而使各小層都能夠得到有效處理,該技術(shù)能有效的封堵出水層,提高酸化效果,同時(shí)提高單井產(chǎn)油量。
二、主要研究內(nèi)容
1、確定藥劑最佳配比
根據(jù)油田生產(chǎn)的生產(chǎn)實(shí)際需要,通過各種酸液對(duì)天然巖心粉末的溶蝕實(shí)驗(yàn),篩選復(fù)配出酸化液主體酸液。其體系主要組成成分為:氫氟酸、鹽酸、氟硼酸、乙酸。然后通過溶蝕性能實(shí)驗(yàn),并且綜合考慮溶蝕效果和藥劑成本,優(yōu)選出的主劑配方為:HF+ HBF4+HCL+乙酸。
2、加入丙烯酸和陽離子疏水單體,提高凝膠強(qiáng)度,同時(shí)提高其耐溫耐酸性能。
在以往暫堵劑的基礎(chǔ)上添加陽離子疏水單體YS的用量,可增加溶液的耐酸性,但生成的凝膠相對(duì)強(qiáng)度略有下降,即高濃度陽離子疏水單體YS會(huì)影響凝膠的強(qiáng)度。當(dāng)YS用量增加到0.06%時(shí),生成的凝膠表面出現(xiàn)一層薄膜狀物質(zhì),可保護(hù)凝膠不受酸液的侵害。陽離子疏水單體YS的加入量以0.06%-0.08%為宜。
在5.0%AX+BX(丙烯酸)+0.06%陽離子疏水單體YS+0.035%引發(fā)劑YF+0.02間苯二酚+1.0%甲醛液+0.05%穩(wěn)定劑WD體系中,當(dāng)BX用量增加時(shí),生成的凝膠粘度增大。
通過對(duì)陽離子疏水單YS、丙烯酸的濃度篩選,確定暫堵劑的最佳配方為:5.0%AX(丙烯酰胺)+1.0%BX(丙烯酸)+0.06%陽離子疏水單體YS+0.035%引發(fā)劑YF+0.02間苯二酚+1.0%甲醛液+0.05%穩(wěn)定劑WD。
3、性能評(píng)價(jià)
3.1高溫成膠特性
配置好的堵劑溶液,放在高溫高壓反應(yīng)釜中維持環(huán)境溫度為280°C,觀測(cè)凝膠狀態(tài)變化,在12h和24h取出凝膠,測(cè)定其粘度,實(shí)驗(yàn)表明,在高溫高壓條件下,反應(yīng)產(chǎn)生的凝膠具有良好的成膠穩(wěn)定性。
3.2耐溫耐酸性
將高溫成膠后的體系凝膠,浸泡在上述配成的酸化液中,放在高溫高壓反應(yīng)釜中維持環(huán)境溫度280°C觀測(cè)凝膠狀態(tài)變化。每隔兩天,冷卻后觀測(cè)凝膠狀態(tài),然后再放在高壓反應(yīng)釜中,繼續(xù)耐高溫實(shí)驗(yàn)。
通過高溫成膠特性、耐溫耐酸性能試驗(yàn),得出:在高溫下,堵劑在24小時(shí)候形成穩(wěn)定的高粘度不流動(dòng)凝膠,測(cè)量其粘度在100000 mpa.s以上,DY-2凝膠穩(wěn)定存在15天內(nèi)未發(fā)生變化,具有良好的耐溫耐酸性。
4、施工工藝
經(jīng)過室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)施工的雙重結(jié)合,發(fā)現(xiàn)采用前置液——處理液——后置業(yè)——頂替液的方式,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施效果好,能有效的達(dá)到暫堵酸化的效果。同時(shí)還要考慮油層厚度的影響,單獨(dú)油層為保證油井正常的供液能力,不需要加入暫堵劑,而油層厚度大、滲透率級(jí)差大的油層,可以調(diào)整暫堵劑的用量和濃度。
考慮暫堵酸化和常規(guī)調(diào)剖不同,隨著暫堵劑的注入,地層壓力增大,這時(shí)暫堵劑會(huì)進(jìn)入低滲層,對(duì)低滲層造成傷害,也降低了暫堵劑的利用率。因此我們采用小排量低壓注入,保證暫堵劑進(jìn)入高滲層, 壓力達(dá)到一定程度停止注入。
三、適用條件
1、有產(chǎn)能的油井;
2、高含水,且存在堵塞的油井;
3、滲透率級(jí)差大的油井;
4、壓力明顯上升的油井。
四、結(jié)論及建議
1、針對(duì)暫堵劑耐溫耐酸性,加入丙烯酸和陽離子疏水單體,提高凝膠強(qiáng)度,同時(shí)提高其耐溫耐酸性能;
2、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明,改進(jìn)后的暫堵酸化技術(shù)能有效的封堵出水層,提高酸化效果,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中也見到明顯效果;
3、應(yīng)用過程中,通過對(duì)措施效果的監(jiān)測(cè)、分析及管理,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工方式的改進(jìn)也是可行的;
4、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明,該技術(shù)可改善歡西油田高周期油井出水嚴(yán)重,同時(shí)地層存在堵塞油井的生產(chǎn)問題;
5、暫堵酸化技術(shù)在歡西油田現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果較好,值得進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
6、對(duì)于油層薄,出水嚴(yán)重壓力高的油井,可實(shí)施暫堵酸化技術(shù),通過摸索控制注入壓力、速度可以提高整體酸化效果,同時(shí)達(dá)到預(yù)期效果。
7、加強(qiáng)地質(zhì)分析,明確水淹規(guī)律、區(qū)塊及單井地層壓力,提高選井準(zhǔn)確率。
8、對(duì)施工方式進(jìn)行進(jìn)一步的摸索與改進(jìn)
9、對(duì)于井況特殊的油井,措施前進(jìn)行特別處理。例如:出砂井施工前進(jìn)行洗井作業(yè)。