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绒囊选择性化学堵水技术的研究与试验
作者：吴庆莉
来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第08期
摘 要：常规的化学堵水方法均是对地层出水通道、出油通道无差别式封堵，对于出水层油水流动分离明显的油井堵水效果尚可，但大多数情况下，地层中油水流动混合、难以区分。通过室内评价实验及现场应用，研究出一种适合高含水油井的差别式绒囊选择性堵水剂，有效降低地层出水的同时，提高或者稳定地层出油，达到了提高采收率的目的。 關键词：堵水；绒囊选择性堵水剂；采收率
伴随着油田地层开采程度地提高，边水、注入水突进和水淹现象严重，油层平面、层间和层内矛盾突出，导致油井产能下降，严重影响油田的开发效果。堵水是油田进入中、高含水期，实现稳产、增产的有效手段。为了改善油藏整体开发效果，研究出一种适合高含水油井的差别式堵水体系：绒囊选择性堵水剂。 1 实验研究
1.1 绒囊选择性堵水剂的评价实验
绒囊选择性堵水剂主要由成核剂、囊层剂、成膜剂以及绒毛剂等四种处理剂组成，是一种适合高含水油井的差别式堵水剂，采用室内评价实验方式验证绒囊选择性堵水剂性能。①绒囊模糊式进入通道封堵机理评价实验：配制完成的绒囊工作液利用光学显微镜观察岩心柱塞中囊泡结构分布发现，绒囊堵水流体中囊泡结构尺寸大小不一，地层孔隙尺寸同样大小不同，绒囊挤入出水地层后，宏观上以“模糊”方式进入封堵通道；②绒囊自变形吸收动能封堵机理评价实验：大尺寸孔隙中，绒囊形成锥形结构，囊泡间相互挤压变形，分解地层流体压力，同时囊泡外层类似于毛发的绒毛交联缠绕，进一步提高结构强度，小尺寸孔隙中，囊泡在流体作用下变形，将流体动能转换为形变势能，消耗流体流动能量；③绒囊调整地层润湿性封堵机理评价实验：本次实验测量室温20℃、45℃、70℃以及120℃三个温度下标定盐水（20000mg/L）、绒囊堵水剂润湿角大小，以此评价绒囊堵水剂润湿性特征。实验中，随着温度升高，绒囊堵水剂润湿角逐渐升高。20℃条件下，绒囊堵水剂表现出良好的亲水特征。45℃和70℃条件下，绒囊堵水剂润湿性介于亲水和亲油之间。当温度升高至120℃后，绒囊堵水剂润湿角达到115.94°，亲油性明显；④绒囊堵水流体水相增阻能力评价实验：利用渗透率3000mD、300mD、30mD三个渗透率级别砂岩岩心柱塞，测定不同温度下绒囊堵剂封堵前后柱塞中地层水驱动压力、流速及渗透率随时间变化规律，评价绒囊工作堵水剂对水相封堵能力。通过实验数据可知，绒囊堵水体系能够有效提高地层中水相流动阻力，“控水”效果明显。地层水相渗透率越高，绒囊堵水效果越明显。
1.2 绒囊堵水流体关键性能参数评价实验
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封堵深度、温度、地层水的酸碱度、地层水的矿化度是影响堵水调剖效果的重要因素，因此本实验研究这些因素对绒囊封堵能力的影响。①封堵深度对绒囊封堵能力的影响：利用60-80目砂砾充填直径38mm填砂管，开展绒囊堵水流体封堵深度评价实验，封堵深度对水相的影响、对油相的影响可知：绒囊封堵地层深度越大，稳油控水效果越好；②温度对绒囊封堵能力的影响：评价高温120℃对绒囊对水相及油相封堵能力的影响，实验结果绒囊堵水流体注入前后水相驱压增加71.43%、67.32%，渗透率分别下降50.91%、50.48%，油相驱压上升9.66%、15.02%，渗透率下降7.22%、8.63%，绒囊堵水流体稳油控水性能受温度因素影响较小。
2 技术特点
通过开展绒囊堵水剂配方优选，润湿性表面张力的评价，堵剂封堵水相、油相评价实验以及各种因素对绒囊封堵能力的影响，综合形成绒囊堵剂稳油控水封堵特征：绒囊堵水剂具有油水两亲特性，易吸附在孔隙中岩石表面，提高油相流动能力，实现“稳油控水”；通过提高地层对水相流动阻力，实现堵水效果；通过适度降低地层对油相流动阻力，提高油相流动能力，有效提高油井产能；通过对地层中水相、油相流动阻力的差异性调整，在维持油井正常产液量的基础上，提高含油率，实现“稳油控水”施工效果；绒囊耐酸碱性、高温、高矿化度的优良封堵性能，因此绒囊堵水性能较稳定。 3 现场试验
在室内实验成功的基础上，2016年先后优选2口井进行现场试验，通过现场实验证明该技术对。平均单井增油350.3t，累计增产原油700.5t，平均单井含水下降7个百分点。①首选试验井为龙14-8井，因该井无对应水井，位于区块边部，区块属于断层遮挡的层状边水油藏，综合分析该井含水上升原因是边水影响。该井措施后复产，平均日产油由措施前的2.7t上升至4.5t，含水由87%下降到79.8%，最高当日产油量达到7.2t，截至到目前已平稳生产207d，见到了明显的增油降水效果；②在堵边水成功的基础上，现场优选了龙18-320井做为第二口试验井，此井是因注水影响造成高含水关井，该井尝试绒囊选择性堵水，接井排液63.5小时，就见到效果，日产液45.4t，日产油5.0t，含水89%，目前该井生产状态良好，平均日增油3.0t。 4 结论
研究出一种适合茨榆坨采油厂高含水油井的差别式堵水体系-绒囊选择性堵水剂，成功将用于钻井暂堵技术的化学药剂，通过合理优化配方、室内评价实验，转型应用于堵水领域；成功改变了传统的无差别化学堵水模式，真正意义上实现了“稳油控水”，为油田治理受边水影响油藏降产难题开辟了新路；该技术的试验成功，对隔层小、套变井、找水难度大的、机械防砂等无法实施机械堵水的高含水油井具有独到的优越性，标志着辽河油田在堵水技术上有了新的突破。
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