春風油田熱采水平井氮氣泡沫復合凝膠堵水技術研究

1、    春風油田熱采水平井氮氣泡沫復合凝膠堵水技術研究    摘要：針對春風油田排6南高含水的問題，研發(fā)了適合熱采水平井的耐高溫復合凝膠堵水劑，其配方主要由0.3%聚丙烯酰胺+3.5%交聯(lián)劑+7.0%添加劑a+13%添加劑b組成。室內(nèi)研究表明復合體系具有良好的耐溫度性、耐鹽性、熱穩(wěn)定性、調(diào)剖性能以及封堵性能等?，F(xiàn)場取得了良好的增油效果。關鍵詞：高溫凝膠；氮氣泡沫；堵水；水平井；春風油田春風油田排6南區(qū)埋深410m620m，油藏溫度下脫氣原油粘度19683mpa·s，油層厚度410m，孔隙度35%，滲透率50008000×10-3um2

2、，主要采用水平井精密濾砂管方式完井，輔助蒸汽吞吐開采。春風油田為強邊底水侵驅(qū)稠油油藏，如何有效的治理高含水，成為春風油田穩(wěn)產(chǎn)的重要手段。1 復合凝膠體系優(yōu)化復合凝膠堵水體系由聚丙烯酰胺、交聯(lián)劑、添加劑a和添加劑b組成，屬于耐溫抗鹽堵劑。聚丙烯酰胺，注入過程中，對油和水有不同的流動阻力，起到選擇性堵水。添加劑a由富含單寧的植物原料經(jīng)水浸提和濃縮、磺化引入磺酸基（so3h）的反應過程制得的粉狀物質(zhì)，水解后可得到多元酚羧酸。交聯(lián)劑為醛類，主要是來交聯(lián)聚合物、添加劑a水解的多元酚，形成酚醛類樹脂、醛類交聯(lián)聚合物，進一步縮聚形成成膠耐溫體系；添加劑b是耐溫水溶膨脹的無機材料，提供復合體系的骨架，增強復合

3、體系的強度，使復合體系具有更強的耐沖刷能力1-3。1.1 復合凝膠體系配方優(yōu)化（1）聚丙烯酰胺/交聯(lián)劑濃度的影響選定交聯(lián)劑3.0%+添加劑a8.0%+添加劑b13.0%，改變水解聚丙烯酰胺的濃度，放入70的水浴進行實驗表明：隨著聚丙烯酰胺濃度的增加，膠體強度增強，成膠時間縮短（表1）。選取聚丙烯酰胺濃度為0.250.30%。根據(jù)結(jié)果，選定聚丙烯酰胺0.3%+添加劑a8.0%+添加劑b13.0%，改變交聯(lián)劑的濃度，進行成膠實驗表明：隨著交聯(lián)劑濃度的增加，膠體強度增強增加，成膠時間縮短（表2），選取交聯(lián)劑濃度為3.5%。（2）添加劑a/添加劑b濃度的影響選定聚丙烯酰胺0.3%+交聯(lián)劑3.5%+添加

4、劑b13.0%，改變添加劑a的濃度，進行成膠實驗表明：隨著添加劑a濃度增加，膠體強度增強，成膠時間變化不大（表3），選取添加劑a的濃度為7.0%。根據(jù)結(jié)果，選定聚丙烯酰胺0.3%+交聯(lián)劑3.5%+添加劑a7.0%，改變添加劑b的濃度，進行成膠實驗。表明：隨著添加劑b濃度增加，成膠時間變化不大，膠體強度增強，當添加劑濃度大于13.0%后，堵水強度下降 （表4）。選取添加劑b的濃度為13%。確定體系配方：0.3%聚丙烯酰胺+3.5%交聯(lián)劑+7.0%添加劑a+13%添加劑b。1.2 溫度/礦化度對復合凝膠體系成膠時間/強度的評價復合堵水體系在不同溫度和礦化度下進行成膠實驗表明：隨著溫度升高，膠凝時間

5、急劇縮短，膠體強度增大（表5）；隨著礦化度濃度增大，成膠時間和膠體強度均變化不大，說明堵劑耐鹽性較好（表6）。1.3 復合凝膠體系熱穩(wěn)定性評價將復合堵水體系放入280的恒溫箱中進行強度測試表明，配方堵劑熱穩(wěn)定性很好，在高溫環(huán)境，膠體強度不變（表7）。1.4 復合凝膠體系封堵性能評價采用巖心流動實驗裝置，在130恒溫箱中進行水驅(qū)，監(jiān)測突破壓力封堵率等參數(shù)。1號為單管巖心封堵實驗，2號為并聯(lián)巖心封堵實驗（表8、圖2）。1）單管巖心后續(xù)水驅(qū)封堵率99.01%，水驅(qū)近10pv后殘余阻力系數(shù)為95.88；并聯(lián)巖心后續(xù)水驅(qū)封堵率為98.29%，水驅(qū)5pv后殘余阻力系數(shù)為58.31；可見復合凝膠體系具有較好

6、的封堵率和耐沖刷性能。2）從并聯(lián)巖心分流曲線可知，注復合體前高、低滲巖心分流率均為95%，注復合體系后，高滲巖心分流率為10%，低滲巖心分流率為90%，水驅(qū)7pv后，高、低滲巖心分流率保持不變；可見復合凝膠體具有良好的調(diào)剖性能和封堵性能。2 現(xiàn)場試驗2015年在p6-p39井上開展了熱采水平井氮氣泡沫復合凝膠堵水技術現(xiàn)場試驗。復合凝膠堵水劑體系分兩段注入330m3，關井侯凝72h，注入氮氣泡沫輔助蒸汽吞吐段塞。實施前該井高含水99%；堵水后峰值日產(chǎn)液38.6m3/d，日產(chǎn)油22.9t/d，含水40.6%，含水下降59.4%（圖2）。3 結(jié)論1）優(yōu)選的復合凝膠堵水體系具有良好的溫度、礦化度、熱穩(wěn)定性、調(diào)剖和封堵性能。2）現(xiàn)場應用效果表明，能夠有效的封堵水竄、汽竄通道，提高了熱采井吞吐效果，具有良好的降水增油效果。參考文獻：1王斌.高含水油井堵水用復合顆粒堵劑j.油田化學，2002.1