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摘要:暂堵酸化技术主要是将不同粒径的固体颗粒,使用携带液配置成稳定的悬浊液,做为前置暂堵剂,在酸化施工前,将其泵入地层中。高含水油井利用暂堵剂对高渗层进行暂时性封堵,为后续酸液进入到低渗层中奠定基础。油井开井投产后,随着产出油流,暂堵剂逐渐溶解并最终恢复高渗层的渗透率。
关键词:暂堵酸化;高含水;溶解;渗透率
一、概述
由于LJ91块油层非均质性强,边水沿高孔高渗的主力油层突进快,导致主力油层先见地层水。特别靠近边水的低部位油井,主力油层即强水淹层。常规酸化时,酸液进入水层和含水饱和度较高层段,使含水孔道扩大,只有很小一部分能进入含油层段,致使油井含水大幅度的升高,产油量反而减少,进而导致酸化效果较差,另一方面酸液进入动用程度高的高渗透层,这些层位经过多轮次开采,产能几乎枯竭,油产量增加较少,导致常规酸化效果较差。
由于LJ91块均边底水油藏,随着采出程度的提高,地层压力下降,地层水侵入加剧,见水井逐年增多。由于油井水淹方式多样,对油井水淹层位无法确定,同时部分井水淹层不集中、隔层薄,目前堵水技术无法从根本上解决,部分井无法实施有效的措施。
针对上述这种情况,我们采用暂堵酸化技术,酸化时选择合适的时机注入暂堵剂封堵出水能力强的层段,人为改变油层的渗流阻力,改善低渗透层的利用率,从而使各小层都能够得到有效处理,该技术能有效的封堵出水层,提高酸化效果,同时提高单井产油量。
二、主要研究内容
1、确定药剂最佳配比
根据油田生产的生产实际需要,通过各种酸液对天然岩心粉末的溶蚀实验,筛选复配出酸化液主体酸液。其体系主要组成成分为:氢氟酸、盐酸、氟硼酸、乙酸。然后通过溶蚀性能实验,并且综合考虑溶蚀效果和药剂成本,优选出的主剂配方为:HF+ HBF4+HCL+乙酸。
2、加入丙烯酸和阳离子疏水单体,提高凝胶强度,同时提高其耐温耐酸性能。
在以往暂堵剂的基础上添加阳离子疏水单体YS的用量,可增加溶液的耐酸性,但生成的凝胶相对强度略有下降,即高浓度阳离子疏水单体YS会影响凝胶的强度。当YS用量增加到0.06%时,生成的凝胶表面出现一层薄膜状物质,可保护凝胶不受酸液的侵害。阳离子疏水单体YS的加入量以0.06%-0.08%为宜。
在5.0%AX+BX(丙烯酸)+0.06%阳离子疏水单体YS+0.035%引发剂YF+0.02间苯二酚+1.0%甲醛液+0.05%稳定剂WD体系中,当BX用量增加时,生成的凝胶粘度增大。
通过对阳离子疏水单YS、丙烯酸的浓度筛选,确定暂堵剂的最佳配方为:5.0%AX(丙烯酰胺)+1.0%BX(丙烯酸)+0.06%阳离子疏水单体YS+0.035%引发剂YF+0.02间苯二酚+1.0%甲醛液+0.05%稳定剂WD。
3、性能评价
3.1高温成胶特性
配置好的堵剂溶液,放在高温高压反应釜中维持环境温度为280°C,观测凝胶状态变化,在12h和24h取出凝胶,测定其粘度,实验表明,在高温高压条件下,反应产生的凝胶具有良好的成胶稳定性。
3.2耐温耐酸性
将高温成胶后的体系凝胶,浸泡在上述配成的酸化液中,放在高温高压反应釜中维持环境温度280°C观测凝胶状态变化。每隔两天,冷却后观测凝胶状态,然后再放在高压反应釜中,继续耐高温实验。
通过高温成胶特性、耐温耐酸性能试验,得出:在高温下,堵剂在24小时候形成稳定的高粘度不流动凝胶,测量其粘度在100000 mpa.s以上,DY-2凝胶稳定存在15天内未发生变化,具有良好的耐温耐酸性。
4、施工工艺
经过室内模拟实验和现场施工的双重结合,发现采用前置液——处理液——后置业——顶替液的方式,现场实施效果好,能有效的达到暂堵酸化的效果。同时还要考虑油层厚度的影响,单独油层为保证油井正常的供液能力,不需要加入暂堵剂,而油层厚度大、渗透率级差大的油层,可以调整暂堵剂的用量和浓度。
考虑暂堵酸化和常规调剖不同,随着暂堵剂的注入,地层压力增大,这时暂堵剂会进入低渗层,对低渗层造成伤害,也降低了暂堵剂的利用率。因此我们采用小排量低压注入,保证暂堵剂进入高渗层, 压力达到一定程度停止注入。
三、适用条件
1、有产能的油井;
2、高含水,且存在堵塞的油井;
3、渗透率级差大的油井;
4、压力明显上升的油井。
四、结论及建议
1、针对暂堵剂耐温耐酸性,加入丙烯酸和阳离子疏水单体,提高凝胶强度,同时提高其耐温耐酸性能;
2、室内实验表明,改进后的暂堵酸化技术能有效的封堵出水层,提高酸化效果,现场应用中也见到明显效果;
3、应用过程中,通过对措施效果的监测、分析及管理,对现场施工方式的改进也是可行的;
4、现场应用表明,该技术可改善欢西油田高周期油井出水严重,同时地层存在堵塞油井的生产问题;
5、暂堵酸化技术在欢西油田现场应用效果较好,值得进一步推广应用。
6、对于油层薄,出水严重压力高的油井,可实施暂堵酸化技術,通过摸索控制注入压力、速度可以提高整体酸化效果,同时达到预期效果。
7、加强地质分析,明确水淹规律、区块及单井地层压力,提高选井准确率。
8、对施工方式进行进一步的摸索与改进
9、对于井况特殊的油井,措施前进行特别处理。例如:出砂井施工前进行洗井作业。
关键词:暂堵酸化;高含水;溶解;渗透率
一、概述
由于LJ91块油层非均质性强,边水沿高孔高渗的主力油层突进快,导致主力油层先见地层水。特别靠近边水的低部位油井,主力油层即强水淹层。常规酸化时,酸液进入水层和含水饱和度较高层段,使含水孔道扩大,只有很小一部分能进入含油层段,致使油井含水大幅度的升高,产油量反而减少,进而导致酸化效果较差,另一方面酸液进入动用程度高的高渗透层,这些层位经过多轮次开采,产能几乎枯竭,油产量增加较少,导致常规酸化效果较差。
由于LJ91块均边底水油藏,随着采出程度的提高,地层压力下降,地层水侵入加剧,见水井逐年增多。由于油井水淹方式多样,对油井水淹层位无法确定,同时部分井水淹层不集中、隔层薄,目前堵水技术无法从根本上解决,部分井无法实施有效的措施。
针对上述这种情况,我们采用暂堵酸化技术,酸化时选择合适的时机注入暂堵剂封堵出水能力强的层段,人为改变油层的渗流阻力,改善低渗透层的利用率,从而使各小层都能够得到有效处理,该技术能有效的封堵出水层,提高酸化效果,同时提高单井产油量。
二、主要研究内容
1、确定药剂最佳配比
根据油田生产的生产实际需要,通过各种酸液对天然岩心粉末的溶蚀实验,筛选复配出酸化液主体酸液。其体系主要组成成分为:氢氟酸、盐酸、氟硼酸、乙酸。然后通过溶蚀性能实验,并且综合考虑溶蚀效果和药剂成本,优选出的主剂配方为:HF+ HBF4+HCL+乙酸。
2、加入丙烯酸和阳离子疏水单体,提高凝胶强度,同时提高其耐温耐酸性能。
在以往暂堵剂的基础上添加阳离子疏水单体YS的用量,可增加溶液的耐酸性,但生成的凝胶相对强度略有下降,即高浓度阳离子疏水单体YS会影响凝胶的强度。当YS用量增加到0.06%时,生成的凝胶表面出现一层薄膜状物质,可保护凝胶不受酸液的侵害。阳离子疏水单体YS的加入量以0.06%-0.08%为宜。
在5.0%AX+BX(丙烯酸)+0.06%阳离子疏水单体YS+0.035%引发剂YF+0.02间苯二酚+1.0%甲醛液+0.05%稳定剂WD体系中,当BX用量增加时,生成的凝胶粘度增大。
通过对阳离子疏水单YS、丙烯酸的浓度筛选,确定暂堵剂的最佳配方为:5.0%AX(丙烯酰胺)+1.0%BX(丙烯酸)+0.06%阳离子疏水单体YS+0.035%引发剂YF+0.02间苯二酚+1.0%甲醛液+0.05%稳定剂WD。
3、性能评价
3.1高温成胶特性
配置好的堵剂溶液,放在高温高压反应釜中维持环境温度为280°C,观测凝胶状态变化,在12h和24h取出凝胶,测定其粘度,实验表明,在高温高压条件下,反应产生的凝胶具有良好的成胶稳定性。
3.2耐温耐酸性
将高温成胶后的体系凝胶,浸泡在上述配成的酸化液中,放在高温高压反应釜中维持环境温度280°C观测凝胶状态变化。每隔两天,冷却后观测凝胶状态,然后再放在高压反应釜中,继续耐高温实验。
通过高温成胶特性、耐温耐酸性能试验,得出:在高温下,堵剂在24小时候形成稳定的高粘度不流动凝胶,测量其粘度在100000 mpa.s以上,DY-2凝胶稳定存在15天内未发生变化,具有良好的耐温耐酸性。
4、施工工艺
经过室内模拟实验和现场施工的双重结合,发现采用前置液——处理液——后置业——顶替液的方式,现场实施效果好,能有效的达到暂堵酸化的效果。同时还要考虑油层厚度的影响,单独油层为保证油井正常的供液能力,不需要加入暂堵剂,而油层厚度大、渗透率级差大的油层,可以调整暂堵剂的用量和浓度。
考虑暂堵酸化和常规调剖不同,随着暂堵剂的注入,地层压力增大,这时暂堵剂会进入低渗层,对低渗层造成伤害,也降低了暂堵剂的利用率。因此我们采用小排量低压注入,保证暂堵剂进入高渗层, 压力达到一定程度停止注入。
三、适用条件
1、有产能的油井;
2、高含水,且存在堵塞的油井;
3、渗透率级差大的油井;
4、压力明显上升的油井。
四、结论及建议
1、针对暂堵剂耐温耐酸性,加入丙烯酸和阳离子疏水单体,提高凝胶强度,同时提高其耐温耐酸性能;
2、室内实验表明,改进后的暂堵酸化技术能有效的封堵出水层,提高酸化效果,现场应用中也见到明显效果;
3、应用过程中,通过对措施效果的监测、分析及管理,对现场施工方式的改进也是可行的;
4、现场应用表明,该技术可改善欢西油田高周期油井出水严重,同时地层存在堵塞油井的生产问题;
5、暂堵酸化技术在欢西油田现场应用效果较好,值得进一步推广应用。
6、对于油层薄,出水严重压力高的油井,可实施暂堵酸化技術,通过摸索控制注入压力、速度可以提高整体酸化效果,同时达到预期效果。
7、加强地质分析,明确水淹规律、区块及单井地层压力,提高选井准确率。
8、对施工方式进行进一步的摸索与改进
9、对于井况特殊的油井,措施前进行特别处理。例如:出砂井施工前进行洗井作业。