注水井暂堵酸化改善吸水剖面技术研究.docx

1、石油化工应用PETROCHEMICALINDUSTRYAPPLICATION注水井暂堵酸化改善吸水剖面技术研究李长忠，张宁利，田育红,徐创朝，黄耀达，范明理，雍硕(中国石油长庆油田公司第三采油厂，宁夏银川750006)摘要:针对注水井由于油层较厚非均质性严重，单层注水吸水剖面显示尖峰状吸水的问题;针对注水井存在两个以上射孔段，由于射孔段间油层物性存在渗透率差异，出现一层不吸水或吸水较差，同时由于射孔段间距过小，无法进行分注或封隔器分隔酸化的问题，建立了注水井暂堵酸化工艺技术，在酸化前先注入暂堵剂，暂堵高渗层或高渗带，使后续酸液有效作用于不吸水的低渗层段或吸水较差的低渗带，达到改善吸水剖面的目的

2、。通过该技术的实施，对于开发非均质低渗透油田，提高油田的最终采收率，具有极为重要的现实意义。关键词：非均质性油藏；暂堵剂；酸化；效果中图分类号:TE357文献标识码：A文章编号：1673-5285(2009)07-0035-04ResearchofimprovingtechnologyprofilebywaterinjectionwelltemporaryacidizingLIChangzhong,ZHANGNingli,TIANYuhong,XUChuangchao,HUANGYaoda,FANMingli,YONGShuo(OilproductionPlant3ofPetroChinaCh

3、ongqingOilfieldCompany,YinchuanNingxia750006,China)Abstract：BasedoninjectionWells,thickerlayersduetotheproblemofseriousheterogeneity,singlewaterinjectionprofileshowspeakshapeofwater;TherearetwomoreforinjectionWells,duetothegunperforationpositiongunperforationpositionbetweenpetrophysicalproperty,ther

4、eappearedalayerofpermeabilityofabsorbingwater,orworse,becausesmallspacinggunperforationposition,unabletoseparateinjectionorsealsdisjunctiveacidification,establishedtheinjectorstemporarypluggingtechnologyinacidificationprocessbeforeacidificationintotemporarypluggingagent,temporaryplugginghypertonicor

5、higher,makethesubsequentacidwasnotbibulousthelowpermeablelayerorlowbibulouswithlowpermeability,improveinjectionprofilepurposes.Throughtheimplementationoftechnologytodevelopheterogeneitylowpermeableoilfield,improveoilfield,theultimaterecoveryhasveryimportantpracticalsignificance.Keywords：heterogeneit

6、yoilreservior;temporaryblockingagent;acidizing;effect*收稿日期：2009-08-14作者简介：李长忠，男(1974-),1999年毕业于大庆石油学院石油工程专业，采油工程师，现为采油三厂采油工艺研究所井下室主任、由于油藏非均质性的影响，注水井在剖面上呈尖峰状吸水、指状吸水、存在不吸水层现象严重，在平面上单向突进现象明显，导致油井含水上升速度加快,过早水淹，降低了注水开采效果，影响了油井的最终产油量。降低了油藏的开采效率。采油三厂近三年来共测吸水剖面850井次,其中存在不吸水层的井达170口，占20%；呈尖峰状吸水的井达158口，占18.6%

7、o两者合计所占比例达38.6%采油三厂存在不吸水层井170井次，其中无法采用封隔器分层酸化的井有70口，占存在不吸水层的井数比例达41.2%1注水井暂堵酸化原理针对注水井由于油层较厚非均质性严重，单层注水井吸水剖面显示尖峰状吸水的问题；针对注水井存在两个以上射孔段，由于射孔段间油层物性存在渗透率差异，出现一层不吸水或吸水较差，同时由于射孔段间距过小,无法进行分注或封隔器分隔酸化的问题，建立了注水井暂堵酸化工艺技术。技术原理是在酸化前先注入暂堵剂,暂堵高渗层或高渗带，使后续酸液有效作用于不吸水的低渗层段或吸水较差的低渗带，达到改善吸水剖面的目的。即在注入酸液之前注入水溶性暂堵剂，或将暂堵剂加到酸

8、液中随酸液一同注入，这时注入的暂堵剂对高渗透水层会形成较好的封堵作用，使后续注入的的酸液大部分进入低渗透油层，从而取得一定的酸化转向的作用。但由于注入的暂堵剂会逐步被水溶解,其封堵强度和有效期均有限，暂堵失效后高渗层仍然保持较高的产水率。从而最终可以达到封堵高渗层、启动相对低渗层、缓解层间矛盾的作用。2暂堵剂室内试验研究2.1暂堵剂的合成遵循上述原则开展试验研究，结合室内试验结果，最终优选出了（有机物ZJ-1：惰性无机盐ZD-2：温敏性物质ZD-1=3：1：6）为暂堵剂的配方，定其代号为CZZDJ-1。通过实验证实,CZZDJ-1暂堵剂常温下，在水中和酸中的溶解率均很小，随着温度的升高,溶解率

9、逐渐增大,且溶解速率较为缓慢，在50Y经过24h后的溶解率能达到70%以上。这表明CZZDJ-1暂堵剂在水中能溶解且速度慢，在酸中的溶解速率也较慢，因此适合作为暂堵酸化工艺中的暂堵剂。2.1.1暂堵剂的性能评价1水溶性试验不同温度，不同时间下的各种暂堵剂的水溶性实验数据（见表1）。表1不同温度下CZZDJ-1暂堵剂在水中的缓溶性温度您溶解率/%0.5h1h2h4h6h24h206.456.977.427.858.148.73010.4610.9512.0312.813.1813.214016.0316.8517.2217.9818.83225028.7330.9634.8439.0146.87

10、66.21从表1可以看出,CZZDJ-1暂堵剂低温水溶率较低,且溶解速度较慢,24h的溶解率能达到65%以上。2.2酸溶性实验不同温度，不同时间下的各种暂堵剂的酸溶性实验数据（见表2）。表2不同温度下暂堵剂的酸溶性实验数据表温度溶解率/%/r0.5h1h2h4h6h24h206.456.977.427.858.148.793010.4610.9512.0312.813.1813.214016.0316.8517.2217.9818.83325028.9331.9636.4739.5447.877.31从表2可以看出，CZZDJ-1在温度达到40Y以上时,在酸中溶解速率迅速增大。2.3岩心模拟试

11、验2.3.1颗粒浓度对暂堵作用的影响试验为了研究颗粒浓度对暂堵作用的影响和找出迅速暂堵所需要的最低临界颗粒浓度，采用2/3粒子在0.4MPa压差下注入15mL,再后续注水，对6种颗粒浓度进行了相同实验条件下的实验。结果（见表3）。表3颗粒浓度影响试验采用的岩心和暂堵颗粒参数岩心Kw孔隙度平均孔隙桥堵粒子Ki/Kw粒子浓编号/(10-2jinr)直径/jim直径/pm度/%2-1，184.729.074.513.03.50.2032-2*294.6529.885.623.5-4.00.1752-3，304.629.935.713.54.00.1382-4*414.5530.476.604.04.

12、50.05102-5524.530.887.374.55.00.05122-6*534.4530.917.445.05.50.0515从表3可以看出，当2/3粒子浓度增加到10%以后，不再增加桥堵效率，可以认为10%为架桥粒子的临界浓度。此时若想进一步降低暂堵层段的渗透率，可以考虑采用更小的粒子去填充。2.3.2暂堵深度试验暂堵体系的暂堵深度，直接决定着暂堵技术的应用效果。暂堵深度取决于暂堵材料分散于水溶液中的形状、粒径及与地层孔喉直径的匹配关系。暂堵技术不允许固相颗粒侵入地层太深，否则难以用酸化解堵，会造成油层永久性伤害。对前面作过桥堵试验的岩心，使用切割法测侵入深度，其中2-1#-2-5祥

13、采用2/3粒子，而1-3和1-6分别采用1/6和1/3粒子，室温下进行。表4桥堵深度实验结果数据不同截块的渗透率ki及ki/kw岩心截长/cmKi/(10WnF)Ki/kw截长/cmKi/(lOW)Ki/kw3-80.0-1.6145.90.791.6-2.5178.50.983-T0.01.6229.80.78l.62.3277.()0.943-10*0.()1.7258.60.851.72.5301.60.993-1卜0.0-1.5331.60.951.5-2.1410.40.993-12,0.0-1.5503.50.963-13,().0-1.5177.9().7()1.5-2.1190

14、.60.753-14*0.01.5128.50.551.5-2.3208.00.8923.37块岩心的实验结果1 采用2/3粒子岩心的桥堵深度在2.5cm之内，一般在2.0cm左右,可以满足酸化解堵的作用。而采用1/3粒子其侵入深度可达到2.8J/6粒子进入深度可达到3.2。所以不同比值的粒子在地层中的侵入深度差距较大。2 在一定压差下，固相粒子浓度与侵入深度无直接关系。虽然浓度增加不影响侵入深度,但其影响岩心的渗透率,即堵塞效率。桥堵粒子浓度的增加只增加了更多的桥堵粒子，使其孔隙被桥堵的机会增加,桥堵粒子旦在一个孔隙内形成了桥堵，其他粒子就不会进入，因而固相浓度与侵入深度无直接的关系弓这些结

15、论充分说明选用2/3尺寸粒子作为桥堵粒子的重要性。2.3.4暂堵分流剂对高低渗透层的选择性封堵效果实验试羚过程中将两个不同渗透率的岩心并联，挤入暂堵分流剂（先低压0.2MPa,后高压1.2MPa）后，用清水驱然后测渗透率,得到暂堵剂对高低渗透率岩心的暂堵效果。实验结果（见表5）。表5暂堵分流剂对高低渗透层的选择性封堵效果岩心号原始渗透率/（xlOnr）渗透率级差暂堵痢挤入堵塞率/%.压力/MPa7-1*141.61009:01().21.2盘33-21井15.1837-2*182.798.86:010.2-1.2盘26-31井3013.37-3*32983：010.2-1.0柳27-50井10

16、.821以上高渗岩心为人造岩心，低渗岩心为天然岩心且都是长6层。由实验结果知，随着原始渗透率级差的减少，低渗透率的岩心堵塞率增大。在实验范围内，低渗透率岩心堵塞率由8.3%上升到21.0%，高渗透岩心的堵塞率由100%下降至98.0%。因此，该堵剂对渗透率级差较大的油水层具有较好的选择封堵效果.3注水井暂堵酸化现场试验20072008年共实施暂堵酸化井8口，措施前平均油压6.14MPa,措施后平均油压6.43MPa,平均单井日增注3措施前后油压没有多大变化，这说明暂堵酸化后不会对高渗带产生永久封堵。3.1水井实施效果3.1.1吸水厚度增加通过吸水剖面进行监测，注水井吸水状况明显好转,5口井吸水

17、剖面厚度由化堵前的5.7m上升化堵后的10.5mo水驱动用程度提高。3.1.2吸水剖面得到明显改善20072008年共实施暂堵酸化井8口，其中5口井措施前后测试过吸水剖表6暂堵酸化实施效果统计表序号井号措施日期-措施前措施后目前油压套压实注油压套压实注油压套压实注1冯70-619.75.55355.55.53755352柳82-548.87.57307.97.7207.47.3313柳20-308.14.24273.53.2273.63.4304柳26-479.14.74.51700203.83.7205柳10-3510.188.58.3278.58.2288.88.6286柳15-3810.

18、2411.711.5309.99.7309.99.8307盘27-4011.200065.5126.56.4158盘29-361JJ576.7296.66.4326.56.429合计6.145.8624.45.995.7825.86.436.3227.3面,通过措施前后吸水剖面对比,5口井措施前为单层水，吸水剖面改善明显。如柳82-54井由单层吸水变为吸水、指状吸水和尖峰状吸水，措施后转变为均匀吸两层同时吸水。表7暂堵酸化前后吸水剖面对比表暂堵酸化前暂堵酸化后序号井号吸水厚度/m吸水/m3吸水厚度/m吸水量/rr?1柳26-473.1178.55202柳82-545.73011.1313盘29

19、-366.52911.3294柳20-302.9279.2305冯70-6110.23512.3835平均5.72810.5293.2油井实施效果2007-2008年共实施暂堵酸化井8口,其中有2口注水井对应的油井见到效果，平均单井日增油0.41to4结论及认识1注水井暂堵酸化改善吸水剖面技术的试验成功，解决了由于油层较厚非均质性严重,单层注水井吸水剖面显示尖峰状吸水的问题；解决了注水井存在两个以上射孔段，由于射孔段间油层物性存在渗透率差异，出现一层不吸水或吸水较差，同时由于射孔段间距过小，无法进行分注或封隔器分隔酸化的问题。对于提高油藏的采收率具有极为重要的意义。2通过岩心流动实验表明，暂堵剂CZZDJ-1的最佳浓度为10%，增粘剂的加量为8%。，润湿剂的加表8柳10-35暂堵酸化对应油井效果统计表水井井号措施日期对应油井-井号日产液/m5日产油A含水/%动液而/m日产液/m'日产油/t含水/%动液面/m日增油/t柳9-3514.865.8253.8115914.535.67541133-0.15冯10917.636.5754.392119.527.7353.36681.16柳10-352008.10.17柳10-3415.