渤海X油田注聚井区堵塞物成因及分布规律研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:cebianwo670
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渤海油田自开展聚合物驱以来,取得了很好的增油降水效果,然而随着注聚时间的延长,由聚合物驱导致的储层堵塞问题日益突出,制约了油田生产。矿场实践发现,注聚井区堵塞物组分复杂,堵塞物的成因机理及其在储层中的分布规律不明确。为解决这一问题,本文以渤海油田X油田注聚井区堵塞物为研究对象,首先,通过扫描电镜(SEM)、流变仪等方法研究了两种注聚井、一种受效井堵塞物的宏观及微观形貌,利用化学溶解、核磁共振波谱仪、红外光谱仪、同步热分析(TG)等手段明确了堵塞物的各组分含量;其次,借助光学显微镜、紫外分光光度计、动态光散射(DLS)、水质配伍性、一维岩心驱替等方法分析了聚驱堵塞的主要成因机理及堵塞物的形成历史过程;最后,利用长填砂管模型探究了“鱼眼”、聚合物吸附滞留、无机垢及模拟垢在一维方向上的堵塞半径,并借助平面非均质模型得到了平面上的堵塞规律。结果表明:渤海X油田三种堵塞物表现为聚合物、碳酸垢、油、酸不溶物相互包裹形成的复杂聚集体。与注聚受效井相比,注聚井堵塞物的含水率和无机垢含量较高。随着堵塞物在储层中长期高温老化运移,注聚受效井堵塞物中聚合物、酸不溶物和原油的含量明显升高,且聚合物含量越高,堵塞物胶结强度越大。堵塞物成因机理研究表明,“鱼眼”、原油对聚合物的包裹、聚合物吸附滞留、水质不配伍的共同作用是渤海X油田注聚井区储层堵塞的主要成因。该油田使用的聚合物干粉易溶解不均形成“鱼眼”并被原油包裹,导致堵塞;聚合物在砂砾表面的静态吸附量与浓度、剂砂比成正比,在岩心中的动态吸附滞留量与浓度成正比,与渗透率成反比,且会通过疏水缔合作用形成多分子层吸附,加剧吸附滞留堵塞;注入水与地层水配伍性差,地层温度下(65℃),等体积混合时结垢量达到92.43 mg/L,生成的无机垢可吸附于孔隙壁减小孔隙半径,或向受效井运移而导致堵塞。堵塞物分布规律研究表明,“鱼眼”、聚合物吸附滞留、无机垢的主要堵塞半径均为距离注入端0-1/10。上述因素共同作用时,对于一维长填砂管模型,在0-1/10的范围堵塞加剧,同时高粘度聚合物溶液对“鱼眼”裹挟导致“鱼眼”运移,在1/10-6/10的区域也发生轻度堵塞,而对于平面非均质物模,在注入井附近形成椭圆形的堵塞区域。明确堵塞物的组分含量及成因机理有利于研制高效的解堵剂,探究堵塞物在地层中的分布规律可为解堵工艺设计提供理论指导。因此,该区块的堵塞物成因机理和分布规律的研究有助于预防和解除地层伤害,具有一定的现实意义。
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