奈曼油田压裂井选择性堵水技术

1、奈曼油田压裂井选择性堵水技术 由于奈曼油田天然能量不足、 地层压力低等自身特点导致初 期（压裂） 产量高、 后期自然递减快， 投产初期储层动用程度高， 后期逐渐变差。 为缓解奈曼地区生产矛盾， 实现低渗透油藏高效稳产， 则要 靠注水的不断调整，提高区块产能。奈曼油田 2009 年进入全面 注水开发阶段。 2013 年，奈曼油田油井含水大于 70%的油井 18 口，占总开井数的 22%，奈曼油田综合含水 53%，部分井组综合 含水大于 70%。由于其自身条件限制，奈曼油田油井不压裂不出 油。注水开发后，油井的递减率得到减缓，油井稳产基础得到了 加强。但随着注水开发的深入，油井综合含水逐年上升，压

2、裂产 生的裂缝对注水的巨大影响， 油井沿裂缝方向易发生水窜、 水淹 等现象，若不能有效治理，驱油效率将不断下降。 一、压裂井出水治理方法 以往在治理奈曼油田压裂井高含水工艺措施中， 主要应用机 械卡封或注水泥在井筒内打隔断灰塞， 控制高含水层。 但由于工 艺技术的限制，既堵住了水流动通道，又堵住了油流通道，不能 充分挖潜出高含水层段的剩余地质储量， 或由于封堵半径小， 油 井堵水措施有效时间短， 不能充分发挥油层层内潜力， 使油田水 驱采收率的提高受到影响。 针对奈曼油田复杂情况， 现场封堵压裂高含水井要单井逐口 实施，为达到稳油控水的目的， 采用具有高度选择性的复合凝胶 型堵水剂。 有注水井

3、对应的油井堵水时， 由于油井与注水井之间 的联通有不同渗透率的地层， 所以在油井堵水前关闭与油井联通 好的注水井或投死嘴关闭与油井联通好的小层。 二、堵水技术 （一）反应机理 选择性堵剂主要由两性离子聚丙烯酰胺（ MPAM、交联剂、 有机酚和调节剂四种材料组成。 交联剂受热缓慢释放出甲醛， 甲 醛与有机酚缩合，其缩合产物与 MPAM交联，形成凝胶型堵剂。 由MPAM交联剂、有机酚三种原料制备的凝胶型堵剂是以MPAM- 酚醛树脂为主要成分的复合凝胶体， 此外， 还有部分羟甲基有机 酚、甲撑基MPAM凝胶等。由上述反应机理可知：甲醛是交联剂 受热缓慢释放出来的， 延长了体系中的交联时间， 有利于大

4、剂量 处理，凝胶型堵剂网状结构中导入了芳香环，提高了热稳定性。 选堵剂选择性堵水的机理主要有：两性离子聚合物MPAM勺 吸附、凝胶的堵塞、 油溶性树脂颗粒的堵塞与封口剂的膨胀堵塞。 （二）性能评价 经室内实验筛选出选择性堵剂最优配方： 第一部分是凝胶型 主剂，主要由两性离子聚丙烯酰胺 MPAM有机酚和交联剂组成， 凝胶强度大于50000mPa?s第二部分是封口剂，主要由丙烯酰 胺、交联剂和引发剂组成，凝胶强度大于 300000mPa.s。 1. 选择性堵剂堵水能力测定 利用人造岩心， 评价堵剂对岩心的突破压力的影响。 数据如 表 1 所示： 通过实验可知，选择性堵剂成胶后强度大，突破压力大于

5、1.5 MPa/cm。对岩心的堵塞率高，堵塞率大于 90% 注入堵剂后 阻力系数较大，堵剂的堵塞效果好。 2. 选择性堵剂堵油能力测定 按照最优配方配制选择性堵剂， 利用人造岩心 （用煤油浸泡 12 小时以上），评价堵剂对油的堵塞能力。数据如表 2。 通过实验可知， 选择性堵剂对煤油的堵塞能力较小， 突破压 力小，对油的堵塞率小于 30%。注入堵剂后对油阻力系数小，堵 剂具有堵水率高，堵油率小的特点。 3. 选择性堵剂的长期稳定性 长期稳定性是评价堵剂性能的一项重要指标， 直接影响到堵 水的有效期。实验结果见表 3 所示： 结果表明，选择性堵剂在60C条件下能长期稳定一年以上， 不脱水，不破胶

6、。在凝胶形成初期，堵剂的强度逐渐增加，达到 极大值后强度略有降低，但一年后的损失率小于1%。 三、施工工艺优化 （1）选井原则。无法确定出水层位或近井区域无分隔层 （如页岩层）的压裂井；压裂井段和射孔井段较长，含水上升 较快的压裂井；优先选择裸眼完井且出砂不太严重的压裂井； 尚有较大增产潜力的压裂井。 (2)施工参数优化。笼统注入，全井段处理半径4m-5m 注入方式：带搅拌桨的搅拌池现场配药，罐车拉运，水泥车泵 入地层；管柱结构：采用光油管；施工泵压？10MPa施工 排量 0.3 - 1m /min 。四、现场实施 选择性化学堵水技术先后在奈曼油田压裂高含水井中应用 5 井次，措施有效率 70

7、%，累计增油 571t ，起到了明显的效果。 典型井为奈 1-48-46 井。该井于 2008 年 10 月 29 日压裂投 产，射开井段为2107.9m-1941.9m，厚度166m压裂井段 2107.9-1941.9m ，48.1m/12 层。初期日产液 15.9t ，日产油 14.2t ， 含水 11%。后期含水逐渐上升到 100%，并于 2011 年 12 月 6 日因 高含水关井。 2012年 6 月机械堵水，封堵 2055.9-2107.9m ， 19.1m/7 层，封隔器位置 2040.62 米，生产 1941.9-1976.1m ，29m/5 层。 2012 年 12 月 6 日高含水停井。 2012 年 12 月 8 日实施选择 性化学堵水措施，采用笼统注入工艺，注入目的层 1941.9m-2107.9m，累计增油 275.54t，日增产原油 2.43t/d，含 水下降 13 个百分点。 五、