關(guān)鍵詞/主題詞：工程技術(shù)；提高采收率；深部調(diào)驅(qū)；深部液流轉(zhuǎn)向；壓裂；堵水；超細(xì)水泥

0引言

中國(guó)高含水砂巖油藏已探明石油技術(shù)可采儲(chǔ)量為110×108t，已采出資源量為76×108ｔ，剩余可采儲(chǔ)量為34×108ｔ［1］。高含水砂巖油田為石油儲(chǔ)量和產(chǎn)量做出了巨大貢獻(xiàn)，盡管大部分油田已處于高含水期，但是仍然是穩(wěn)產(chǎn)的重點(diǎn)區(qū)域。高含水老油田儲(chǔ)量、產(chǎn)量占全國(guó)的70%以上，以及當(dāng)前技術(shù)水平還有70%以上地質(zhì)儲(chǔ)量（約190×108t）滯留地下，這使得老油田穩(wěn)產(chǎn)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)［2］。

隨著采出程度增加，油層壓力逐漸降低，地層供液能力下降，通常采取注水或注入化學(xué)劑方式向地層補(bǔ)充能量，進(jìn)而維持油田正常開(kāi)采。然后，由于巖石膠結(jié)強(qiáng)度低和儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)等特點(diǎn)，儲(chǔ)層的強(qiáng)非均質(zhì)導(dǎo)致注水、注化學(xué)劑等驅(qū)替介質(zhì)竄流現(xiàn)象嚴(yán)重，造成大量石油殘留在未清掃區(qū)域，這對(duì)石油的穩(wěn)產(chǎn)帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)。

長(zhǎng)期注入水沖刷導(dǎo)致膠結(jié)物和礦物溶解、粒間連結(jié)削弱和部分巖石組分膨脹。在開(kāi)發(fā)后期，油藏溫度壓力變化，砂巖儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)隨之變化，原有的非均質(zhì)性進(jìn)一步惡化，形成了優(yōu)勢(shì)滲流通道，也就是大孔道，又稱優(yōu)勢(shì)通道、竄流通道、無(wú)效循環(huán)場(chǎng)和優(yōu)勢(shì)流場(chǎng)。高滲通道的形成機(jī)理復(fù)雜，且大孔道內(nèi)裂縫、高滲透區(qū)域、基質(zhì)地層多尺度滲流阻力差異性大，常規(guī)的治理手段有效期短、封堵效果差且成本高。

高滲透條帶一旦形成，平面及縱向矛盾加?。?］，這導(dǎo)致驅(qū)替劑在注采井間竄流突進(jìn)，降低了波及系數(shù)，低效注水循環(huán)加劇，儲(chǔ)量控制水平日益趨向于少數(shù)高滲層，驅(qū)替儲(chǔ)量控制水平低，開(kāi)發(fā)成本巨大，嚴(yán)重制約了油田開(kāi)發(fā)效果。

水驅(qū)采收率大小取決于波及體積和洗油效率。在水驅(qū)油藏中，當(dāng)洗油效一定時(shí)，有效增加油藏內(nèi)中低滲透層或中小尺度孔隙的吸液量，才能實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大波及體積并大幅度提高采收率［4］。因此，亟需采取適當(dāng)?shù)恼{(diào)剖堵水對(duì)高滲層大孔道進(jìn)行有效封堵，以達(dá)到擴(kuò)大波及體積進(jìn)而提高原油采收率的目。

油藏深部調(diào)剖技術(shù)通過(guò)調(diào)控驅(qū)替剖面和封堵高滲透通道，從而明顯提高波及體積，有效驅(qū)替剩余油，已成為中國(guó)高含水～特高含水油藏實(shí)現(xiàn)“控水穩(wěn)油”的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)［5］。王玥等應(yīng)用數(shù)值模擬方法宏觀研究剩余油分布，判定水流優(yōu)勢(shì)通道，自主研制了新型耐高溫復(fù)合交聯(lián)劑，并采用多井組聯(lián)合同步調(diào)驅(qū)方式，開(kāi)展了華北油田L(fēng)斷塊現(xiàn)場(chǎng)深部調(diào)驅(qū)試驗(yàn)［6］。侯思偉等為改善低滲油藏高含水期水驅(qū)開(kāi)發(fā)效果，在室內(nèi)應(yīng)用計(jì)算機(jī)斷層掃描（computedtomography，CT）技術(shù)開(kāi)展了巖心深部調(diào)剖驅(qū)替實(shí)驗(yàn)研究，探索了深部調(diào)剖驅(qū)油機(jī)理［7］。

但如何實(shí)現(xiàn)調(diào)堵劑在深部的有效放置，是一項(xiàng)難題。對(duì)于調(diào)堵劑而言，首先要滿足油藏深部調(diào)剖的需求，這就要求調(diào)堵劑具有良好的注入性、可控的成膠時(shí)間以及良好的抗剪切性；其次要能夠?qū)崿F(xiàn)有效封堵，要求調(diào)剖劑的封堵強(qiáng)度足夠高且長(zhǎng)期穩(wěn)定性好。對(duì)于注入方式而言，需要根據(jù)調(diào)堵劑的理化性質(zhì)調(diào)節(jié)不同的注入排量和注入壓力，以改變調(diào)堵劑的運(yùn)移模式。

隨著長(zhǎng)時(shí)間水驅(qū)后大孔道的發(fā)育和變化，需要加深對(duì)油藏深部調(diào)堵技術(shù)機(jī)理的認(rèn)識(shí)，優(yōu)化封堵材料體系的功能和封堵有效期來(lái)匹配大孔道的封堵要求。而對(duì)于調(diào)堵劑的研發(fā)以及調(diào)堵劑的高效注入方式，已成為目前油藏深部調(diào)驅(qū)技術(shù)研究核心。現(xiàn)有的堵水體系已不能夠滿足現(xiàn)在長(zhǎng)期水驅(qū)后的大孔道封堵的需求。

針對(duì)水驅(qū)開(kāi)發(fā)后期的砂巖油藏，一是常規(guī)施工一般采用低排量慢注工藝。注入壓力遠(yuǎn)低于地層的破裂壓力［8］。通過(guò)低速注入工藝，超細(xì)水泥漿在滲流作用下易在近井地帶濾失、形成濾餅，導(dǎo)致堵劑難以深部運(yùn)移，增加施工風(fēng)險(xiǎn)。二是采用通過(guò)油套環(huán)空和油管注入堵劑，但存在井套變較多，光油管容易發(fā)生“插旗桿”的風(fēng)險(xiǎn)。三是多采用聚合物凝膠類、緩膨顆粒類、微球類以及柔性液流轉(zhuǎn)向劑類調(diào)剖技術(shù)［9］。

王鳳嬌等針對(duì)淺薄層高孔高滲油藏，由于原油粘滯阻力大，導(dǎo)致水驅(qū)波及體積小、儲(chǔ)層動(dòng)用程度低的問(wèn)題，通過(guò)巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬優(yōu)化聚合物驅(qū)注入?yún)?shù)和注采關(guān)系，提高聚合物體系的注入性和利用效率［10］。然而，聚合物凝膠體系容易受到地層吸附、剪切等影響，儲(chǔ)層深部成膠效果差，封堵距離受到限制［11］。

張頂學(xué)等選用不穩(wěn)定型和穩(wěn)定型兩種交聯(lián)劑，與有機(jī)單體聚合形成具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的預(yù)凝膠顆粒，該顆粒在油相中保持收縮狀態(tài)，而在水相中不穩(wěn)定的酯類交聯(lián)劑逐漸分解，穩(wěn)定交聯(lián)劑可發(fā)生吸水與交聯(lián)反應(yīng)，體系黏度上升，具有良好的選擇性封堵效果［12］。TANGKe等研發(fā)了一種具有粘連能力的高強(qiáng)度預(yù)制顆粒凝膠（HSPPG），通過(guò)評(píng)估粒徑、溶脹率和注射量等不同因素對(duì)凝膠強(qiáng)度和堵塞性能的影響。驅(qū)油實(shí)驗(yàn)表明，HSPPG能夠提高采收率22.12%［13］。然而，緩膨顆粒體系通過(guò)在喉道處架橋堆積堵塞，無(wú)法形成連續(xù)性封堵，且易降解，有效期較短［14］。

荊波等為解決常規(guī)丙烯酰胺類聚合物微球在高溫高鹽非均質(zhì)油藏中應(yīng)用效果較差的問(wèn)題制備了一種具有雙重交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚合物微，室內(nèi)評(píng)價(jià)其長(zhǎng)期熱穩(wěn)定性能、黏彈性能、深部運(yùn)移能力、剖面改善效果以及驅(qū)油效果，并成功進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用［15］。但聚合物微球體系受粒徑及材料理化性能的影響，對(duì)大孔道封堵能力有限［16］。

吳天江等為改善預(yù)交聯(lián)凝膠顆粒穩(wěn)定性差、易破碎，多輪次實(shí)施后效果逐漸變差等問(wèn)題，以含芳烴單體和特種共聚單體為主劑、過(guò)氧化苯甲酰為引發(fā)劑制得高強(qiáng)度柔彈性顆粒狀的裂縫封堵劑，在安塞油田現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的效果良好，投入產(chǎn)出比為1∶2.92［17］。但柔性液流轉(zhuǎn)向劑顆粒較大，封堵強(qiáng)度較低，難以進(jìn)入液流深部，且成本較高［18］。上述調(diào)剖體系受材料理化性能限制，普遍面臨著儲(chǔ)層運(yùn)移距離與封堵強(qiáng)度的矛盾，難以實(shí)現(xiàn)真正有效的深部放置，且普遍面臨封堵時(shí)效不夠、反復(fù)的封堵和無(wú)法有效的封堵的問(wèn)題，不能達(dá)到長(zhǎng)效調(diào)控深部高滲條帶、有效實(shí)現(xiàn)深部液流轉(zhuǎn)向、擴(kuò)大低滲層波及系數(shù)的目的。

常規(guī)水泥粒徑較大，攜帶性懸浮性較差，緩凝時(shí)間和固化時(shí)間不可控，因此用于裂縫和大孔道封堵的實(shí)施案例較少，尚處于起步階段。

2002年，曾俊等研發(fā)了水灰比為0.5～1.0的水泥漿＋0.2%～1.0%緩凝劑＋0.05%減阻劑＋0.4%懸浮劑的配方體系，采用排量在0.3m3/min的低排量慢注，1998年8月至2001年12月在河南油田共實(shí)施超細(xì)水泥封堵61井次，施工工藝成功率93.8%，有效成功率85.3%［19］。2006年，滕福景等在超細(xì)水泥中添加特制的聚合物溶液對(duì)其進(jìn)行復(fù)配改性，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用60多井次，施工成功率100%，但未報(bào)道具體應(yīng)用效果［20］。近20年尚未見(jiàn)其他應(yīng)用報(bào)道。

與常規(guī)水泥相比，超細(xì)水泥具有更小的細(xì)度和更大的比表面積，可解決常規(guī)水泥攜帶性、懸浮性以及注入過(guò)程中難以深穿透等方面的技術(shù)難題，有望滿足對(duì)大孔道高強(qiáng)度長(zhǎng)效封堵的生產(chǎn)需求。在封堵深部高滲透條帶的技術(shù)領(lǐng)域，超細(xì)水泥相較于聚合物類調(diào)堵劑更具應(yīng)用潛力。水泥等無(wú)機(jī)顆粒類堵劑主要成分是硅酸鹽及氧化鈣，具有穩(wěn)定性高、塑性粘度及、動(dòng)切力低、固化后封堵強(qiáng)度高等特點(diǎn)。YUWeijian等通過(guò)對(duì)超細(xì)水泥的微觀表征以及性能評(píng)價(jià)，表明超細(xì)水泥石試件的強(qiáng)度會(huì)隨著水泥目數(shù)的增加而提高，且目數(shù)越高，超細(xì)水泥石試件達(dá)到最大強(qiáng)度所需的時(shí)間越短［21］。趙金海等通過(guò)文獻(xiàn)綜述指出，超細(xì)水泥已廣泛應(yīng)用于固井、完井和近井封竄作業(yè)中［22］。

王福昌等研發(fā)了大溫差低密度高強(qiáng)水泥漿體系、防氣竄韌性水泥漿體系，較好地解決了漏失及油氣水侵等難題［23］。唐凱等研發(fā)了微膨脹、小失水量、短膠凝強(qiáng)度過(guò)渡時(shí)間的防水竄水泥漿體系，在TAMBOCOCHA油田高滲透底水油藏現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用于23口井，固井質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)率達(dá)95%，解決了該油田生產(chǎn)套管固井難題［24］。超細(xì)水泥類多作用于近井地帶，應(yīng)用于油藏深部的調(diào)堵作業(yè)，難度極大。

目前對(duì)超細(xì)水泥漿等顆粒類調(diào)堵劑作用機(jī)理的普遍認(rèn)識(shí)主要有三點(diǎn)：

1）基于科澤尼公式和三分之一架橋理論，顆粒類堵劑在砂巖油藏中作用距離受粒徑與滲透率的匹配關(guān)系影響；

2）受到材料濾失性與稠化性能的影響，水泥漿體系多用于近井地帶的封層封竄；

3）為確保有效封堵目的層，避免傷害非目的層，注入壓力應(yīng)小于地層破裂壓力。

上述慣性思維，極大地阻礙了超細(xì)水泥類堵劑在深部調(diào)堵作業(yè)中的應(yīng)用。此外，對(duì)于水泥類堵劑如何實(shí)現(xiàn)深部運(yùn)移、封堵深部?jī)?yōu)勢(shì)通道的機(jī)理研究較少。因此，水泥等顆粒類堵劑僅局限于堵漏、堵邊底水、封層封竄等領(lǐng)域，在封堵深部高滲條帶、實(shí)現(xiàn)液流轉(zhuǎn)向的技術(shù)領(lǐng)域尚未見(jiàn)到成功應(yīng)用的案例。要實(shí)現(xiàn)調(diào)堵劑在深部放置，實(shí)現(xiàn)深部液流轉(zhuǎn)向，需要跳出聚合物類材料的選擇范圍，選擇理化性能更穩(wěn)定的基礎(chǔ)材料，并創(chuàng)新配套的工藝體系。當(dāng)注入壓力達(dá)到地層破裂壓力以上時(shí)，可優(yōu)先溝通地應(yīng)力作用下所形成的微細(xì)裂縫，從而形成壓裂縫通道。該通道可與高滲條帶延伸方向高度重疊。由此，堵劑可沿壓裂縫通道運(yùn)移并在深部有效放置，從而封堵地層深部高滲條帶，實(shí)現(xiàn)深部液流轉(zhuǎn)向，解決技術(shù)適應(yīng)性不足的難題。超細(xì)水泥屬于固相硬顆粒，相較于聚合物顆粒類調(diào)堵劑的軟顆粒，常規(guī)的注入工藝已不再適用。

通過(guò)研發(fā)超細(xì)水泥配方體系，采用高排量、高壓力的注入工藝，利用大尺寸填砂巖心深穿透物模實(shí)驗(yàn)，重新認(rèn)識(shí)水泥顆粒類調(diào)堵劑的深部運(yùn)移和封堵機(jī)理。同時(shí)，對(duì)超細(xì)水泥堵劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室物理模擬適應(yīng)性評(píng)價(jià)，并基于微細(xì)裂縫對(duì)水流優(yōu)勢(shì)方向控制作用的地質(zhì)認(rèn)識(shí)，構(gòu)建了壓、堵結(jié)合的超細(xì)水泥深穿透液流轉(zhuǎn)向調(diào)堵工藝。通過(guò)中高滲油藏的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施驗(yàn)證了技術(shù)可行性。這一研究對(duì)“雙高”砂巖油藏轉(zhuǎn)變開(kāi)發(fā)方式，探索一種提高剩余油動(dòng)用程度的低成本工程技術(shù)手段，旨在提高剩余油的動(dòng)用程度，為高含水砂巖油藏的采收率再提高提供技術(shù)借鑒。

1方法和過(guò)程

高含水砂巖油藏具有孔隙度高、滲透率高、大孔道發(fā)育和層間層內(nèi)平面矛盾突出的特點(diǎn)。水驅(qū)開(kāi)發(fā)后期低效、無(wú)效注水現(xiàn)象嚴(yán)重。

研發(fā)適應(yīng)油藏大孔道高效封堵的超細(xì)水泥漿體系，重新認(rèn)識(shí)水泥顆粒類調(diào)堵劑的深部運(yùn)移和封堵機(jī)理顯得尤為重要。通過(guò)優(yōu)化段塞設(shè)計(jì)、工藝管注設(shè)計(jì)、施工壓力設(shè)計(jì)和注入工藝設(shè)計(jì)等施工工藝，創(chuàng)新構(gòu)建壓堵融合的高滲條帶深部長(zhǎng)效調(diào)堵工藝，并成功在華北油田A36斷塊東區(qū)高含水砂巖油藏進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。

1.1室內(nèi)研究

1.1.1超細(xì)水泥漿體系研究

研究表明，超細(xì)水泥粒徑小，穿透窄縫的能力強(qiáng)，同時(shí)固結(jié)后的抗?jié)B性能高于常規(guī)水泥。將超細(xì)水泥與G級(jí)水泥復(fù)配，不僅可以利用小粒徑超細(xì)水泥封堵滲漏層，還能使大顆粒G級(jí)水泥沉積在裂縫表面，進(jìn)一步封堵縫隙，提高封堵效果。因此，針對(duì)超細(xì)水泥與G級(jí)水泥復(fù)配的調(diào)堵劑體系，可以通過(guò)優(yōu)化G級(jí)水泥與超細(xì)水泥的配比、水灰比，以及降失水劑和緩凝劑的用量，從而使該體系具備一定的固化強(qiáng)度、穩(wěn)定性、抗濾失性和充足的稠化時(shí)間，以滿足封堵施工的要求。

通過(guò)2組不同注入排量條件下進(jìn)行的2m長(zhǎng)巖心水泥深穿透物模實(shí)證，明確了水泥顆粒堵劑可通過(guò)高壓、大排量注入方式溝通明顯水流優(yōu)勢(shì)方向的微細(xì)裂縫，使水泥漿通過(guò)管流形式實(shí)現(xiàn)深部放置，并在深部裂縫處通過(guò)濾失實(shí)現(xiàn)封堵這一機(jī)理認(rèn)識(shí)。并基于微細(xì)裂縫對(duì)水流優(yōu)勢(shì)方向控制作用及水浸巖心結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降30%的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，構(gòu)建了壓裂堵水融合的水泥深穿透液流轉(zhuǎn)向工藝，解決了現(xiàn)有工藝條件下水泥等無(wú)機(jī)顆粒類堵劑因易濾失而僅用于近井封堵，難以實(shí)現(xiàn)深部高滲條帶長(zhǎng)效調(diào)控的難題。針對(duì)壓堵融合的新工藝，優(yōu)化了超細(xì)水泥漿堵劑的稠化、抗濾失等性能，以滿足目標(biāo)區(qū)塊施工時(shí)間、壓力和溫度等要求?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，借鑒批混批注的注入方式，通過(guò)大排量、高壓力注入方式，可以擠壓巖心孔隙溝通微裂縫，可以實(shí)現(xiàn)水泥漿調(diào)堵劑有效深部放置，抑制高滲條帶注水無(wú)效循環(huán)，改善平面波及效率，長(zhǎng)效調(diào)控深部高滲條帶超過(guò)12個(gè)月。

1）粒徑分析。使用丹東百特科技有限公司生產(chǎn)的激光粒度分析儀（BT-2001），分別對(duì)所用超細(xì)水泥（早強(qiáng)固井用超細(xì)水泥，保定保興固井材料制造有限公司生產(chǎn)）與G級(jí)水泥（華油G級(jí)水泥，保定保興固井材料制造有限公司生產(chǎn)）進(jìn)行粒徑分析。

粒徑測(cè)試顯示，超細(xì)水泥粒徑中值9.4μm，比表面積499.1m2/kg，理論上可以滿足對(duì)地層水流優(yōu)勢(shì)通道的注入及封堵需求，G級(jí)水泥中值22.8μm，比表面積220.1m2/kg。考慮成本因素及封堵效果，在配方體系中復(fù)配一定比例的G級(jí)水泥。

2）抗濾失性能優(yōu)化。參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T19139《油井水泥試驗(yàn)方法》，采用沈陽(yáng)金歐科DFC-0705高溫高壓失水儀和沈陽(yáng)泰格TG1220C常壓稠化儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)配制不同比例的超細(xì)水泥與G級(jí)水泥，加入不同含量的降失水劑，并加水稀釋至不同水灰比，放入常壓稠化儀，在60℃條件下攪拌20min后，倒入失水筒中測(cè)試API失水，觀察失水情況。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示水灰比為1∶0.8條件下，在不同配比超細(xì)水泥與G級(jí)水泥體系中，加入不同含量降失水劑，其濾失性評(píng)價(jià)結(jié)果，見(jiàn)表1。

從表1中可以看出，濾失性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在低密度條件下，單純使用超細(xì)水泥作為調(diào)堵劑體系極易失水，即使提高降失水劑用量，失水量也高達(dá)280mL。復(fù)配一定比例的G級(jí)水泥后，體系濾失性雖然能得到一定改善，但仍需要提高降失水劑用量以進(jìn)一步降低失水量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，超細(xì)水泥與G級(jí)水泥配比1∶1，失水劑用量5%時(shí)，失水量為64mL，可以滿足工藝對(duì)濾失性能的要求。

3）稠化性能優(yōu)化。參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T19139《油井水泥試驗(yàn)方法》，采用錢德勒8040D10高溫高壓稠化儀、金歐科雙缸增壓稠化儀DFC-0712B和恒溫養(yǎng)護(hù)箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)配制不同水灰比水泥漿體系，加入0～1%濃度的緩凝劑，攪拌均勻后加入稠化儀中，考察60℃、20MPa條件下的稠化時(shí)間。同時(shí)分別考察在恒溫養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)24h和48h的樣品強(qiáng)度，見(jiàn)表2。

從表2中可以看出，當(dāng)體系緩凝劑用量為0.9%時(shí)，稠化時(shí)間為8.5h，可以滿足施工要求。在該條件下，水泥養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度為6.9MPa，理論上可以滿足對(duì)地層高滲條帶封堵的要求。

4）析水穩(wěn)定性考察實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)用500mL量筒、燒杯、玻璃棒完成。分別配制不同水灰比的G級(jí)水泥、超細(xì)水泥，以及優(yōu)化完成的深部調(diào)堵體系。倒入500mL量筒中靜置記錄不同時(shí)間的析水體積。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示水灰比1∶0.8的條件下，G級(jí)水泥與超細(xì)水泥配比1∶1的體系穩(wěn)定性良好，析水率為1%，可以滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求。

5）酸液對(duì)調(diào)堵劑稠化性能的影響分析。使用現(xiàn)場(chǎng)施工注入所用的解堵劑，稀釋到10%的濃度以后，與調(diào)堵劑按不同比例混合，加入稠化儀（金歐科雙缸增壓稠化儀DFC-0712B）中考察稠化時(shí)間。酸液影響評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，見(jiàn)表3。

從表3中可以看出，隨酸液濃度增加，水泥漿稠化時(shí)間延長(zhǎng)，但對(duì)48h以后的水泥固化強(qiáng)度影響有限。10%濃度酸液與水泥漿比例在0.1∶9.9以下時(shí)，水泥漿稠化性能影響可控，稠化時(shí)間從8.5h左右延長(zhǎng)至12h。因此，為緩解酸液對(duì)水泥漿體系的影響，前置解堵段塞注入后的頂替清水段塞具有一定的必要性。

6）調(diào)堵劑體系養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)使用金屬試模（50.8mm×50.8mm×50.8mm）、養(yǎng)護(hù)水浴箱、抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)完成。參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T19139《油井水泥試驗(yàn)方法》，按照推薦的體系配制水泥樣品并倒入試模，放入60℃養(yǎng)護(hù)水浴箱中養(yǎng)護(hù)。使用抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)測(cè)試5d、30d、90d、180d和360d不同養(yǎng)護(hù)時(shí)間的抗壓強(qiáng)度。

綜合考慮稠化時(shí)間、濾失性能、析水性能以及成本，推薦水泥漿配方為：50%G級(jí)水泥+50%超細(xì)水泥+0.9%緩凝劑+1%減阻劑，水灰比為1∶0.8。該體系5d時(shí)的養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度為7.6MPa，30d時(shí)的養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度為8.5MPa，并且該強(qiáng)度可維持12個(gè)月以上。

1.1.2水泥漿深穿透物理模擬實(shí)驗(yàn)

為了驗(yàn)證超細(xì)水泥壓堵施工工藝技術(shù)思路的可行性，設(shè)計(jì)了2組2m長(zhǎng)的填砂巖心物模實(shí)驗(yàn)。通過(guò)監(jiān)測(cè)泵注壓力曲線、觀察巖心管出口水質(zhì)變化和實(shí)驗(yàn)后巖心管的解剖情況，研究超細(xì)水泥漿體系的運(yùn)移方式及作用規(guī)律。水泥漿深穿透物模實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。

從圖1中可以看出，物理模擬裝置由清水罐、柱塞泵（即圖中注入泵，排量為2～30L/h）、2m長(zhǎng)模擬注入管柱、2m長(zhǎng)填砂管柱組成。其中，注入管柱和填砂管柱均由常規(guī)油管切割及內(nèi)涂砂處理。清水罐、柱塞泵與注入管柱之間通過(guò)高壓軟管進(jìn)行連接。注入管柱中的頂替清水與水泥漿之間放置可移動(dòng)的橡膠活塞，防止水泥漿在進(jìn)入填砂管柱前與頂替清水過(guò)早混合。出口使用量筒進(jìn)行取樣計(jì)量。

水泥漿體系為前期優(yōu)化后的配方體系，配方為50%G級(jí)水泥+50%超細(xì)水泥+0.9%緩凝劑+1%減阻劑，水灰比為1∶0.8。該體系密度為1.4g/m3，注入量為1.5PV。實(shí)驗(yàn)巖心管使用直徑62mm油管加工而成，管長(zhǎng)2m。1號(hào)巖心管使用40～80目石英砂填制，孔隙度為36.7%，滲透率為493.2mD；2號(hào)巖心管所用石英砂比例為（40～80目）∶（80～120目）=1∶1，孔隙度為33.9%，滲透率為81.5mD。

實(shí)驗(yàn)采用5L/h的低注入排量模擬常規(guī)水泥封層堵水施工；采用16L/h排量模擬大排量壓堵結(jié)合施工工藝。

依次向垂直的注入管柱加入1.5PV的水泥漿和活動(dòng)膠塞，隨后將注入管柱灌滿清水，按示意圖依次連接好注入泵、注入管柱、填砂管柱；按設(shè)計(jì)5L/h、16L/h的排量頂替水泥漿，若在20MPa附近或遇到壓力突升，則停泵憋壓10～20min后繼續(xù)泵注，如此連續(xù)2～3次，直到無(wú)法進(jìn)一步泵注頂替為止；注入過(guò)程中記錄壓力變化情況，并在填砂巖心管出口取樣記錄。

物模實(shí)驗(yàn)使用前期優(yōu)化的超細(xì)水泥體系，分別考察了在低排量和大排量條件下的水泥體系運(yùn)移規(guī)律。

1號(hào)巖心物模實(shí)驗(yàn)所用巖心測(cè)試滲透率為493.2mD，采用低排量注入，排量為5L/h。泵注壓力曲線如圖2。

從圖2中可以看出，10～32min時(shí)，泵注壓力緩慢上升至7～8MPa，壓力爬升速度為0.36MPa/min；平穩(wěn)注入20min后，在第54～62min開(kāi)始進(jìn)入第二階段，壓力上升至18MPa，壓力爬升速度為1.25MPa/min；在平穩(wěn)注入10min后再次遇到壓力突升，壓力爬升速度大于1.75MPa/min，且反復(fù)停泵憋壓依然無(wú)法再進(jìn)一步注入。整個(gè)注入過(guò)程中巖心管出口水質(zhì)無(wú)明顯變化清澈透明，無(wú)明顯變化。

2號(hào)巖心物模實(shí)驗(yàn)所用巖心測(cè)試滲透率為81.5mD，改為16L/h大排量注入，控制壓力為20MPa。泵注壓力曲線，如圖3所示。

從圖3可以看出，在第11～20min時(shí)，壓力快速升至18MPa左右，壓力爬升速度約為2MPa/min。后續(xù)注入過(guò)程平穩(wěn)，壓力沒(méi)有繼續(xù)突升的現(xiàn)象，保持在18～20MPa之間。在注入量大于1PV后，巖心管出口水質(zhì)由清變混，顯示有水泥顆粒滲出。

注入實(shí)驗(yàn)結(jié)束，考察了注入端口水泥濾失情況，1號(hào)、2號(hào)巖心管注入端面如圖4所示。

從圖4中可以看出，1號(hào)巖心在低排量注入時(shí)，端口濾失形成泥餅（圖4a）；2號(hào)巖心在大排量注入時(shí)，水泥漿在端面未濾失（圖4b）。

為了考察低排量注入巖心管的水泥運(yùn)移情況，在注入實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)1、2號(hào)巖心管進(jìn)行了氣焊切割，切割后的1、2號(hào)巖心管剖面如圖5所示。

從圖5中可以看出，巖心在不同的注入排量下，水泥在巖心中分布方式，表明其通過(guò)巖心方式不同。

在低排量注入條件下，1號(hào)巖心前段水泥從右側(cè)端口錐入5cm，滲入深度40cm，中后段無(wú)水泥運(yùn)移跡象（圖5a）；在大排量注入條件下，2號(hào)巖心前段未有明顯水泥滲入（圖5b）；同時(shí)，水泥沿管壁穿至2號(hào)巖心中后段（圖5c）；并從2號(hào)巖心尾段滲出巖心管（圖5d）。通過(guò)大排量注入方式，水泥漿主要沿管壁穿透至中后段，并在距尾端40cm處開(kāi)始從巖心內(nèi)部滲出。

結(jié)合巖心管剖面圖片，對(duì)注入壓力曲線j進(jìn)行分析。1號(hào)巖心管在第一次壓力上升階段，壓力爬升速度較慢，為0.36MPa/min。分析認(rèn)為此時(shí)水泥在入口端部分濾失的同時(shí)，有部分水泥顆粒在巖心孔隙內(nèi)部擴(kuò)散運(yùn)移。第二次壓力上升階段，壓力爬升速度增大，為1.25MPa/min。分析認(rèn)為，此時(shí)的填砂巖心受擠壓發(fā)生塑性形變，導(dǎo)致水泥漿沿管壁進(jìn)一步錐入，使其能夠在更深范圍內(nèi)進(jìn)行滲入擴(kuò)散；第三次壓力突升后，反復(fù)憋壓的情況下，注入仍無(wú)法繼續(xù)，表明此時(shí)水泥在錐入范圍內(nèi)完全濾失，導(dǎo)致巖心管注入端完全封堵，無(wú)法再深部運(yùn)移。因此，對(duì)1號(hào)巖心管的作用距離為40cm。

對(duì)于2號(hào)巖心管，其注入壓力在11～21min階段快速上升，壓力爬升速度2MPa/min。結(jié)合圖5的巖心管剖面圖片分析，可以認(rèn)為，在大排量注入條件下，水泥漿沒(méi)有在巖心內(nèi)部通過(guò)滲流發(fā)生運(yùn)移，而是通過(guò)擠壓巖心產(chǎn)生塑性形變，沿著由此與管壁溝通產(chǎn)生的裂縫，實(shí)現(xiàn)了深部穿透，運(yùn)移到了巖心管后段，并在尾部40cm處滲出。因此，2號(hào)巖心的水泥作用距離可達(dá)到2m以上，作用距離相比1號(hào)巖心延長(zhǎng)4倍以上。

根據(jù)大尺寸水泥深穿透物模實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以得出2點(diǎn)水泥漿深部運(yùn)移規(guī)律的認(rèn)識(shí)：（a）控制壓力、低排量條件下，水泥漿通過(guò)滲流的方式在儲(chǔ)層中運(yùn)移，浸入深度有限。一旦在滲流端面一旦濾失形成濾餅后，將無(wú)法進(jìn)一步侵入。

（b）高排量、高壓力條件下，水泥漿可以沿著因擠壓孔隙溝通微裂隙所形成的通道實(shí)現(xiàn)深部穿透，這種方式頂替效率較高。穿透后，水泥漿將沿穿透通道向周圍的孔隙浸入。在濾失發(fā)生前，這一過(guò)程不斷重復(fù)，最終在深部裂縫邊緣濾失堆積固化，從而實(shí)現(xiàn)深部封堵作用。

1.1.3超細(xì)水泥漿現(xiàn)場(chǎng)施工工藝研究

依據(jù)物模實(shí)證所建立的深穿透液流轉(zhuǎn)向調(diào)堵工藝，注入段塞設(shè)計(jì)如下：前置酸預(yù)處理段塞30m3、試擠清水段塞20m3、水泥調(diào)堵主段塞30m3、隔離頂替段塞45m3。在深部調(diào)堵施工前，通過(guò)復(fù)合解堵劑為主的前置酸預(yù)處理段塞，處理井筒附近地層的前期措施殘余物，預(yù)期在水浸巖心力學(xué)強(qiáng)度弱化30%的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低破裂壓力，提高水泥漿調(diào)堵段塞可注入性。通過(guò)試擠清水段塞擠壓巖心產(chǎn)生塑性形變，溝通地層微裂縫，降低水泥擠壓造成的濾失效應(yīng)，落實(shí)調(diào)堵段塞可注入性。同時(shí)，在裂縫閉合前，利用隔離頂替段塞模擬活塞作用，將堵劑向地層深部頂替。在深部調(diào)堵施工過(guò)程中，需要保證試擠清水段塞、調(diào)堵段塞及隔離頂替段塞注入過(guò)程連貫，防止中途停止導(dǎo)致裂縫閉合，從而影響后續(xù)水泥的深部運(yùn)移。

該調(diào)堵工藝通過(guò)溝通微裂縫的方式實(shí)現(xiàn)調(diào)堵劑運(yùn)移，與壓裂工藝相似。因此堵劑用量設(shè)計(jì)未使用常規(guī)堵水調(diào)剖所采用的平面徑向流模型計(jì)算，而是運(yùn)用了FraceproPT壓裂軟件，通過(guò)模擬半縫長(zhǎng)度來(lái)設(shè)計(jì)段塞用量。

為降低水泥漿在施工過(guò)程中在井筒中濾失和固化的風(fēng)險(xiǎn)，工藝管柱應(yīng)簡(jiǎn)化管柱結(jié)構(gòu)，故采用簡(jiǎn)便的可取式插管橋塞。原則上應(yīng)實(shí)施單層調(diào)堵，插管橋塞需卡封在目的層頂部；砂面不可過(guò)低，需填至目的層底部，以避免擠注水泥后留塞。

1.2現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

A36斷塊東區(qū)儲(chǔ)層復(fù)雜，常規(guī)調(diào)堵劑和施工工藝已無(wú)法有效調(diào)控深部高滲條帶，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)深部液流轉(zhuǎn)向和擴(kuò)大低滲層波及系數(shù)。因此，采用超細(xì)水泥漿壓堵融合深部長(zhǎng)效調(diào)堵工藝，并開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，驗(yàn)證該技術(shù)的可行性和有效性。

A36斷塊東區(qū)的沉積類型為近岸水下扇，主體發(fā)育扇中亞相，沉積微相為水道前緣，受構(gòu)造影響，整體為鞍狀構(gòu)造，構(gòu)造完整。結(jié)合該區(qū)塊的油水井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料顯示，通常注水見(jiàn)效方向與斷層發(fā)育方向相關(guān)，并與微細(xì)裂縫發(fā)育有相關(guān)性；多口井壓裂曲線顯示，破裂壓降不明顯，判斷壓裂溝通微裂縫所形成的壓裂縫展布方向，與地應(yīng)力方向大致相同。這表明水流優(yōu)勢(shì)方向受沉積和構(gòu)造雙重作用，在地應(yīng)力作用下，受構(gòu)造影響形成的微細(xì)裂縫對(duì)水流優(yōu)勢(shì)方向控制作用更明顯。2022年6月措施前，日產(chǎn)油16t，含水90.8%，地面原油粘度92.6mPa·s，含蠟量14.5%，膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量21.2%。采出程度12.25%，采油速度0.15%，目前屬于低效開(kāi)發(fā)階段。其主力層AI儲(chǔ)層主要為細(xì)砂巖，夾少量粉砂巖，孔隙度14.8%，滲透率412.0mD，儲(chǔ)層溫度60℃。

該斷塊主要開(kāi)發(fā)難點(diǎn)在于：1）生產(chǎn)井段長(zhǎng)，層間矛盾突出；2）注水見(jiàn)效方向，與斷層發(fā)育方向關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，主力層長(zhǎng)期注水，已形成優(yōu)勢(shì)通道；3）存水率大幅下降，無(wú)法進(jìn)一步擴(kuò)大水驅(qū)波及體積。

通過(guò)油藏工程分析，選擇了A36-17井作為現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)井，該井于1989年投注，表層套管下深69.29m，油層套管下深1513.89m，水泥返高面901m。歷史上該井進(jìn)行了兩次調(diào)驅(qū)，其中北東向?qū)?yīng)的36-16井為主見(jiàn)效，36-18井和36-26井為次見(jiàn)效，見(jiàn)效方向明顯。因此計(jì)劃開(kāi)展壓堵融合的深部調(diào)堵試驗(yàn)，提高非主流線、低滲透層、小孔隙的波及系數(shù)。

為保證施工工藝安全，設(shè)計(jì)選擇插管橋塞工藝管柱對(duì)A36-17井的目的層12、13號(hào)層（1361.0～1367.6m）進(jìn)行擠注。由于該井生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)，全井段套變嚴(yán)重，從1043m以下多處縮徑，最小井徑93.37mm。D98mm脹管器在1287.65m遇阻，反復(fù)整形失敗。無(wú)法按原設(shè)計(jì)下入插管橋塞保護(hù)目的層12、13號(hào)層上部的低滲層。因此現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工藝管柱，如圖6所示。

從圖6中可以看出，插管橋塞卡點(diǎn)設(shè)計(jì)在油層套管水泥返高面以下的1042.15m，針對(duì)目的層12、13號(hào)層及以上層位籠統(tǒng)注入，預(yù)期水泥漿體系進(jìn)入吸水量較高的12、13號(hào)目的層。但該管柱工藝是否能夠滿足對(duì)主吸層的注入施工要求，需要分析各個(gè)小層的吸水剖面測(cè)試情況。歷次測(cè)吸水剖面測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4。

從表4中可以看出，該井主吸層在12小層，預(yù)期此次調(diào)堵劑將主要進(jìn)入12號(hào)小層。多數(shù)巖石在飽水條件下會(huì)發(fā)生軟化，且圍壓不同，相應(yīng)的巖石力學(xué)強(qiáng)度變化也有不同。實(shí)驗(yàn)研究表明，在圍壓10～40MPa條件下，中等強(qiáng)度砂巖在飽水40d后破壞強(qiáng)度可下降18%～30%，100%飽水度條件下彈性模量可下降30%［25］。據(jù)此分析認(rèn)為，砂巖油藏經(jīng)長(zhǎng)期注水開(kāi)發(fā)，存在地層破裂壓力下降的情況，同時(shí)結(jié)合物理模擬實(shí)驗(yàn)，可為施工壓力設(shè)計(jì)提供依據(jù)。A36斷塊6口壓裂井的施工時(shí)間、壓裂井段及其它施工情況見(jiàn)表5。

從表5中可以看出，平均破裂壓力為32MPa。經(jīng)過(guò)前置酸預(yù)處理，近井地帶的可注入性得到顯著提高。根據(jù)水浸巖心力學(xué)實(shí)驗(yàn)和物理模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，按弱化系數(shù)降低30%進(jìn)行計(jì)算，本次設(shè)計(jì)的注入地層破裂壓力預(yù)計(jì)為20～23MPa。

水泥漿沿溝通地層微裂縫形成的大孔道運(yùn)移，近似于管流狀態(tài)，頂替效率較高。因此需要大排量、高壓力的泵注工藝以實(shí)現(xiàn)溝通地層微裂縫的目的。聚合物深部調(diào)驅(qū)使用的調(diào)驅(qū)泵和常規(guī)堵水用水泥車排量較低，無(wú)法滿足大排量高壓連續(xù)注入的要求，易造成水泥漿失水而影響深部運(yùn)移。

固井水泥車的排量可達(dá)到1.0m3/min以上，可以滿足施工工藝需求，因此，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施借鑒固井的批混批注工藝，以實(shí)現(xiàn)地面注入。

地面工藝流程包括灰罐車運(yùn)輸水泥，水泥立罐儲(chǔ)存水泥，壓風(fēng)機(jī)輸送水泥，水泥車攪拌水泥漿，潛水泵為水泥漿供液，水罐提供清水，污水池存放清洗水泥車污水，供電設(shè)備為潛水泵供電。按設(shè)計(jì)的段塞用量和施工壓力，預(yù)期排量在1～2m3/min。批混批注施工順利情況下，預(yù)計(jì)在2～3h內(nèi)完成注入。

施工過(guò)程連貫，水泥漿注入順利。試擠注清水段塞，注入排量為1.2m3/min，壓力為22MPa。擠注水泥漿段塞，排量為1.4m3/min，壓力降為19MPa。由于水泥漿密度為1.4g/cm3，液柱靜壓高于清水，因此表現(xiàn)出泵壓略有下降。隔離段塞的聚合物粘度約為200mPa·s，泵注性較差，故擠注隔離液時(shí)排量下降為0.6m3/min，壓力為18MPa。后續(xù)頂替清水段塞，排量為1.2m3/min，壓力由24MPa降至22MPa。注入施工結(jié)束關(guān)井后，候凝3d。測(cè)試調(diào)堵施工前、中、后的吸水指數(shù)，如圖7所示。

從圖7中可以看出，調(diào)堵前測(cè)試吸水排量為0.23m3/min，穩(wěn)壓為11MPa；措施實(shí)施后測(cè)試吸水排量為0.23m3/min，穩(wěn)壓為10MPa，壓力略有下降。表明工藝對(duì)近井地帶無(wú)污染，實(shí)現(xiàn)了堵劑的深部放置。

2結(jié)果現(xiàn)象討論

在A36斷塊東區(qū)，利用自主研發(fā)的超細(xì)水泥配方體系（失水量75mL，析水率1%，流動(dòng)度30cm，緩凝時(shí)間8.5h，不受酸液影響）實(shí)施封堵，注入施工過(guò)程連貫，水泥漿注入順利?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用后，主見(jiàn)效井含水降低了6.8%，日產(chǎn)油最大增幅為285.9%，降水增油效果明顯，表明堵劑起到深部液流轉(zhuǎn)向的作用，抑制了高滲通道注水無(wú)效循環(huán)，改善了平面波及效率。

2.1有效時(shí)間提高1倍原因分析

為分析技術(shù)有效期，選擇聚合物凝膠調(diào)驅(qū)技術(shù)應(yīng)用實(shí)例與超細(xì)水泥漿壓堵結(jié)合工藝技術(shù)應(yīng)用情況進(jìn)行對(duì)比。

程杰成等報(bào)道了在大慶油田高滲透高含水油藏的應(yīng)用效果。該油藏砂巖厚度為12.4m，有效厚度為7.8m，平均滲透率為779.0mD，綜合含水為98.2%。采用低初始黏度（≤10mPa·s）聚合物凝膠，日均注入量為400m3/d，從2017年1月到2017年5月，穩(wěn)壓注入5個(gè)月，綜合含水平均下降1.3%，日產(chǎn)液量下降16.2%，累積增油563t。停止注入聚合物凝膠后，日產(chǎn)液量逐漸降低，日產(chǎn)油量大幅度降低，綜合含水僅一個(gè)月便恢復(fù)至調(diào)堵作業(yè)前水平，有效期相對(duì)而言較短［26］。

壓堵結(jié)合工藝對(duì)油藏大孔道的長(zhǎng)效調(diào)控，目的在于擁有相較于常規(guī)材料更持久的作用時(shí)間，更加高效的封堵能力，能夠有效減少調(diào)堵作業(yè)的次數(shù)，以提高采收率并減低作業(yè)成本。超細(xì)水泥體系性能優(yōu)越，其粒度小，能夠在水中更好地懸浮且匹配更小的微細(xì)裂縫，能夠更有效的封堵不同層級(jí)的油藏大孔道。符合砂巖油藏水驅(qū)竄流通道封堵的需求。

超細(xì)水泥漿體系析水穩(wěn)定性強(qiáng)，降低了在井筒中過(guò)早沉降的施工風(fēng)險(xiǎn)，保障了體系良好注入性。為進(jìn)一步提高注入性，在批混批注工藝之前，增加了前置酸化解堵處理的段塞設(shè)計(jì)。超細(xì)水泥漿體系緩凝時(shí)間8.5h，施工窗口充足，且泵注性能良好，降低了施工過(guò)程“插旗竿”風(fēng)險(xiǎn)，保障了堵劑的深部運(yùn)移時(shí)間。

超細(xì)水泥漿復(fù)配G級(jí)水泥，在降低成本的同時(shí)，為避免在地層中過(guò)早因?yàn)V失形成濾餅，有利于體系實(shí)現(xiàn)深部運(yùn)移，由于段塞用量大于常規(guī)近井封堵的段塞設(shè)計(jì)用量，水泥漿密度可以相對(duì)較低，因此本次實(shí)驗(yàn)考察水灰比1∶0.8的水泥漿體系。通過(guò)抗濾失性能優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，篩選了合適的超細(xì)水泥與G級(jí)水泥配比，優(yōu)化降失水劑用量。針對(duì)流動(dòng)度、API失水量、緩凝時(shí)間等因素進(jìn)行了考察，因?yàn)榈蜑V失性有利于水泥漿在濾失形成濾餅前實(shí)現(xiàn)深部運(yùn)移，設(shè)計(jì)了失水量為64mL的復(fù)配超細(xì)水泥體系。同時(shí)，采用固井常用可取式插管橋塞工藝管柱，降低了超細(xì)水泥漿在井筒中的濾失和固化風(fēng)險(xiǎn)。

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過(guò)程中，由于受到剪切、地層水稀釋和溶脹作用影響，其封堵強(qiáng)度和有效期會(huì)進(jìn)一步下降。水泥漿體系通過(guò)壓堵融合工藝，實(shí)現(xiàn)了超細(xì)水泥漿的深部放置，由于無(wú)機(jī)顆粒材料的機(jī)械穩(wěn)定性，其固化后的強(qiáng)度相對(duì)穩(wěn)定，受儲(chǔ)層溫度、水質(zhì)等影響較小，有效期明顯更長(zhǎng)。

2022年6月24日在華北油田A36-17井組實(shí)施深部調(diào)堵措施，截止到2023年10月，主見(jiàn)效井日產(chǎn)液23.76t，日產(chǎn)油由0.62t上升至2.26t，含水率由95.7%下降至90.49%；弱見(jiàn)效井日產(chǎn)液18.65t，日產(chǎn)油由0.18t上升至1.08t，含水率由97.24%下降至94.21%。措施前與措施后6個(gè)月、12個(gè)月的見(jiàn)效井日產(chǎn)油對(duì)比，如圖8所示。

從圖8中可以看出，經(jīng)過(guò)對(duì)A36-17井組高滲條帶的深部調(diào)堵，迫使液流轉(zhuǎn)向，主見(jiàn)效井不變，弱見(jiàn)效井轉(zhuǎn)變?yōu)榇我?jiàn)效井，降水增油效果明顯，有效期已經(jīng)超過(guò)12個(gè)月，顯示出具有長(zhǎng)效封堵高滲條帶的技術(shù)潛力。

2.2累計(jì)增油量提高43%原因分析

基于微細(xì)裂縫對(duì)砂巖油藏水驅(qū)開(kāi)發(fā)后期高滲條帶的控制作用的地質(zhì)認(rèn)識(shí)，只有通過(guò)高壓力、大排量的壓堵融合的技術(shù)手段，才能使理化性能穩(wěn)定的無(wú)機(jī)顆粒類調(diào)堵體系克服低速注入條件下滲流作用導(dǎo)致的快速濾失問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)有效的深部放置，解決高滲條帶的長(zhǎng)效調(diào)控難題?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用結(jié)果表明，在高于儲(chǔ)層破裂壓力的條件下實(shí)施注入，超細(xì)水泥漿體系能夠進(jìn)行深部運(yùn)移，有效封堵水驅(qū)竄流通道。該技術(shù)對(duì)于砂巖油藏水驅(qū)開(kāi)發(fā)后期高滲條帶長(zhǎng)效封堵，同時(shí)也為有效啟動(dòng)油藏平面剩余油提供了重要的解決方案。為分析累計(jì)增油量提高的具體原因，對(duì)比同區(qū)塊的弱凝膠-微生物復(fù)合調(diào)堵技術(shù)與超細(xì)水泥壓堵結(jié)合的調(diào)堵技術(shù)。

2008年7月3日對(duì)A36斷塊東區(qū)進(jìn)行弱凝膠-微生物復(fù)合調(diào)堵措施，注入凝膠的孔隙體積倍數(shù)為0.015PV，總注入量為1.8×104m3，平均單井注入量3000m3，設(shè)計(jì)日注入量為240m3，按壓裂后預(yù)測(cè)產(chǎn)液量估算注采比為1.2，2008年9月3日完成施工。后中壓注水，2008年9月30日注微生物，A36-17井總注入量為1028m3，日注入量為25m3，注采比為0.7，2008年11月11日注入結(jié)束。

措施實(shí)施后，日產(chǎn)液由91.00t下降至77.01t，日產(chǎn)油由11.50t下降至8.12t，綜合含水率由87.36%上升至89.46%。截至2009年11月，日產(chǎn)油平均為10.14t，較實(shí)施措施前日產(chǎn)油下降了11.83%。綜合平均含水率87.47%，與實(shí)施措施前相比基本無(wú)變化。主見(jiàn)效井A36-16井日產(chǎn)油從措施前的1.68t提升至2.07t，增幅23.2%，綜合含水從90.24%降低至90.00%，含水變化不明顯。次見(jiàn)效井A36-18井從措施前日產(chǎn)油6.22t降低至3.75t，綜合含水從82.04%上升至87.06%，次見(jiàn)效井A36-26井日產(chǎn)油從措施前的0.78t降低至0.70t，綜合含水從90.21%下降至90.14%。弱見(jiàn)效井A36-25井日產(chǎn)油從措施前2.53t降低至1.23t，綜合含水從90.62%上升至91.78%。僅主見(jiàn)效井日產(chǎn)油有所提高，而次、弱見(jiàn)效井日產(chǎn)油均降低。措施前后見(jiàn)效井日產(chǎn)油峰值對(duì)比，如圖9所示。

從圖9中可以看出，雖然措施后僅主見(jiàn)效井A36-16、次見(jiàn)效井A36-18持續(xù)有效；但弱見(jiàn)效井A36-25井措施后日產(chǎn)油量卻持續(xù)下降，即使后期提高采液量，日產(chǎn)油量也無(wú)法進(jìn)一步上升。其中弱見(jiàn)效井A36-25井有效期約為6個(gè)月，累計(jì)增油150.90t。分析認(rèn)為，該措施實(shí)施時(shí)間處于該斷塊開(kāi)發(fā)中期，弱凝膠與微生物復(fù)合驅(qū)持續(xù)作用于主、次見(jiàn)效方向驅(qū)替剩余油。然而，由于難以調(diào)控井組間的高滲條帶，無(wú)法實(shí)現(xiàn)深部液流轉(zhuǎn)向，因此對(duì)于弱見(jiàn)效井基本無(wú)效。

弱凝膠與微生物復(fù)合調(diào)堵技術(shù)難以有效控制高滲條帶，未有效實(shí)現(xiàn)液流轉(zhuǎn)向。不僅無(wú)法降低A36斷塊東區(qū)的綜合含水率，還不能有效提高日產(chǎn)油量。弱凝膠與微生物復(fù)合調(diào)堵的技術(shù)手段無(wú)法有效處理A36斷塊東區(qū)面臨的生產(chǎn)難題。

壓堵結(jié)合的深部長(zhǎng)效調(diào)控不同于近井封堵，其目的在于封堵深部高滲條帶。與常規(guī)施工方式相比，高壓力大排量的施工方式，更易于將調(diào)堵劑有效地放置于地層深部。常規(guī)施工一般采用低排量慢注工藝，注入壓力遠(yuǎn)低于地層的破裂壓力。物理模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過(guò)低速注入工藝，超細(xì)水泥漿受滲流作用，易在近井地帶濾失并形成濾餅，從而導(dǎo)致堵劑難以深部運(yùn)移，運(yùn)移距離只有40cm，施工風(fēng)險(xiǎn)較高。而高壓力則迫使超細(xì)水泥漿沿著水流優(yōu)勢(shì)方向溝通明顯的微細(xì)裂縫，高排量則會(huì)使超細(xì)水泥漿沿溝通裂縫快速運(yùn)移，避免堵劑的堆積和濾失。在反復(fù)的“壓裂造縫-快速運(yùn)移”過(guò)程中，超細(xì)水泥漿能夠運(yùn)移200cm，成功到達(dá)填砂管巖心管末端，這意味著在儲(chǔ)層中能夠進(jìn)行深部運(yùn)移，使調(diào)堵劑得以有效的放置于深部。根據(jù)物理模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)了施工壓力高于破裂壓力、施工排量大于1m3/min的批混批注注入工藝，使超細(xì)水泥漿通過(guò)壓裂溝通的微細(xì)裂縫形成的裂縫通道進(jìn)行運(yùn)移，最終通過(guò)管流形式實(shí)現(xiàn)有效深部放置。

2022年6月在A36-17注水井實(shí)施深部調(diào)堵措施后，井組整體液量基本穩(wěn)定。措施前后見(jiàn)效井日產(chǎn)油峰值對(duì)比，如圖10所示。

從圖10中可以看出，A36-16井日產(chǎn)油由0.57t上升至高峰時(shí)的2.20t，最大增幅為386.0%；次見(jiàn)效井A36-18井日產(chǎn)液基本穩(wěn)定，日產(chǎn)油由0.81t上升至高峰時(shí)的2.29t，最大增幅為182.7%；弱見(jiàn)效井A36-25井在措施5個(gè)月后，井組提注后產(chǎn)油由0.30t上升至2.35t，增幅為783.0%。主、次弱見(jiàn)效井日產(chǎn)油均得到了顯著提升，且綜合含水率均下降超過(guò)了5.0%。經(jīng)過(guò)持續(xù)觀測(cè)12個(gè)月，井組累計(jì)增油為781.00t，投入產(chǎn)出比為1∶4，其中弱見(jiàn)效井A36-25井有效期超過(guò)12個(gè)月，累計(jì)增油量為216.03t。

對(duì)比2008年弱凝膠微生物復(fù)合驅(qū)油技術(shù)和2022年超細(xì)水泥深穿透調(diào)堵技術(shù)實(shí)施后的弱見(jiàn)效井生產(chǎn)情況，可以發(fā)現(xiàn)，2022年利用壓堵融合注入工藝能夠可將超細(xì)水泥體系有效深部放置，從而有效調(diào)控井組間的高滲條帶，弱見(jiàn)效井的有效期從6個(gè)月延長(zhǎng)至12個(gè)月以上，該井增油量由弱凝膠驅(qū)有效期內(nèi)的150.90t增加至深部調(diào)堵措施有效期內(nèi)的216.03t，增油幅度提高了43%，措施效果明顯。

3結(jié)論建議

（1）研發(fā)了壓裂堵水融合的超細(xì)水泥漿配方體系，通過(guò)在不同注入排量條件下進(jìn)行的2m長(zhǎng)巖心深穿透物模實(shí)證，明確了在低排量注入條件下，體系通過(guò)滲流作用的運(yùn)移深度有限；通過(guò)采用高排量高壓力的注入方式，體系可以溝通裂縫實(shí)現(xiàn)深部有效放置，以此構(gòu)建了壓裂堵水結(jié)合的超細(xì)水泥深穿透液流轉(zhuǎn)向調(diào)堵工藝。這一技術(shù)突破了常規(guī)水泥漿顆粒類調(diào)堵劑體系僅能近井封層封竄的常規(guī)認(rèn)識(shí)，同時(shí)可以有效解決以聚合物類調(diào)堵劑為主的現(xiàn)有深部調(diào)驅(qū)等液流轉(zhuǎn)向技術(shù)因體系理化性能限制，受粘損率、地層吸附等因素影響而難以長(zhǎng)效調(diào)控深部高滲條帶的難題。通過(guò)中高滲油藏A36斷塊現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，弱見(jiàn)效井增油明顯，有效期超過(guò)12個(gè)月，表明該技術(shù)能夠有效調(diào)控深部高滲條帶，成功實(shí)現(xiàn)了深部液流轉(zhuǎn)向。

（2）該技術(shù)突破了傳統(tǒng)深部調(diào)驅(qū)等液流轉(zhuǎn)向技術(shù)以平面徑向流模型為基礎(chǔ)的參數(shù)設(shè)計(jì)方式。調(diào)堵劑運(yùn)移深度的影響因素認(rèn)識(shí)尚不完善；其他類型調(diào)堵劑的技術(shù)適應(yīng)性需要進(jìn)一步驗(yàn)證；同時(shí)，還需優(yōu)化調(diào)堵劑用量與參數(shù)設(shè)計(jì)，并研究多種配套的工藝管柱和地面流程，以滿足不同類型高滲條帶的調(diào)控需求。

（3）未來(lái)需要加強(qiáng)油藏工程研究，以實(shí)現(xiàn)高滲條帶的展布方向和發(fā)育程度的定向定量表征，明確其控制范圍，為調(diào)堵劑的段塞設(shè)計(jì)和用量提供依據(jù)。此外，基于物模實(shí)證和現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，探索超細(xì)水泥漿體系在不同運(yùn)移方式和運(yùn)移距離下的邊界條件，從而形成針對(duì)不同類型油藏的適應(yīng)性技術(shù)體系和工藝。借鑒壓裂參數(shù)設(shè)計(jì)的相關(guān)模型，優(yōu)化施工壓力、排量等工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)調(diào)堵劑在地層深部的精準(zhǔn)放置。同時(shí)，可以開(kāi)展其他有機(jī)和無(wú)機(jī)類調(diào)堵劑的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證試驗(yàn)，明確調(diào)堵劑類型對(duì)不同物性油藏的技術(shù)適應(yīng)性，并形成配套的工藝管柱和地面注入工藝。