辽河油田稠油区块整体封堵边底水技术研究与应用

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:QINSHAOKUN1988
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堵水调剖技术是油田开发过程中一项重要的工艺技术,可有效地控制地层水、注入水对油井的影响,降低油井含水,提高油层的动用程度,增加油田的可采出量,最终达到提高采收率的目的。 国外早期使用非选择性的水基水泥堵水,后来发展为应用原油、粘性油、憎水的油水乳化液、固态烃溶液和油基水泥等做为选择性堵剂。1974年Needham等人指出:利用聚丙烯酰胺在多孑L介质中的吸附和机械捕集效应可有效地封堵高含水层,从而化学堵水调剖技术的发展进入了暂新的阶段。近二十年来,水溶性聚合物类堵剂在油田得到了广泛的应用。原苏联各组成国对聚丙烯腈堵水有广泛的研究和应用,同时还使用了有机硅、水泥、泡沫及化工副产品作为堵剂;美国以聚丙烯酰胺冻胶为主,同时还使用了生物聚合物、水玻璃、油基水泥及微细水泥堵剂,形成了系列化产品,结合各自的优化设计技术,制定了堵水工艺和堵水剂选择规程,规程了各类堵剂的适用条件和范围。目前已发展到已区块为单元,结合预测、、分析、评价、优化设计、监测等多种手段的综合应用技术。 我国从五十年代开始进行堵水调剖技术的研究和探索,早期使用水泥浆、稠油、水泥等进行堵水,六十年代以树脂为主,七十年代水溶性聚合物及其凝胶开始在油田应用,八十年代初期进一步提出了注水井调整吸水剖面来改善一个井组、一个区块注水波及效率的新目标。到九十年代已发展成熟了油井堵水技术、注水井调剖技术、油水井对应堵水调剖技术、油田区块整体堵水调剖技术、油藏深部调剖技术等,研制成功了六大类60多种堵水调剖剂。九十年代后期研究开发了弱冻胶(可流动性冻胶)深部调剖技术和液流转向技术。进入新世纪,随着油田开发不断深入,堵水调剖技术已向注水区块弱凝胶深部整体调驱、热采稠油油藏整体封堵边底水入侵锥进、深井超深井堵水、水平井堵水等方面发展。 目前,边底水稠油油藏在热采开发过程中,受边底水入侵和锥进的影响,开发效果逐年变差,而现有的成熟调堵工艺技术由于受热采高温、堵剂成本等因素的限制只能局部小剂量的应用,解决不了区块边底水大面积入侵的问题,因此,治理“水患”、防止区块水淹、提高整体开发效果是稠油开采急待解决的问题,也是堵水调剖今后发展的重要方向。 在堵水调剖施工设备方面,国外一些主要的技术服务公司如哈里伯顿、道威尔等均配套了专门的堵水专用设备,包括聚合物粉碎、混合和堵剂的注入设备几计算机控制系统,对堵水调剖进行自动监测。国内各油田堵水调剖注入设备主要以有水泥车、柱塞泵为主,由于均存在着对聚合物剪切大、不能准确计量和控制排量等缺点。因此,为了满足大剂量调剖堵水的需要,确保施工成功率和有效率,需进行专门的注入设备研制,形成配套的工艺技术。稠油区块整体封堵边底水技术研究以2005年油田公司重大科研攻关项目《稠油区块边底水大剂量堵水工艺技术完善与应用》为依托,是辽河油田公司“十五”末期和“十一五”期间重点研究和推广的课题。辽河油田稠油年产量占总原油年产量的70%,大部分稠油区块为边底水活跃的油藏,目前,蒸汽吞吐仍为目前稠油开采的主要方式之一,由于受储层物性、蒸汽超覆、蒸汽指进以及地层采出程度的影响,边底水会沿高渗透条带快速突进和锥进,使得油井含水上升,导致区块大面积水淹,随着采出吞吐轮次的增加、采出程度的加剧,区块水淹形势日趋严重,使得水淹区内的油井无法生产,严重影响油井产量和区块的整体开发效果。目前,化学堵水而且是大剂量的化学堵水是最行之有效的方法,以区块为整体堵水单元,以单井为堵水点,通过大剂量地注入堵剂,增大封堵半径,进行地层深部的调堵,封堵水流通道,达到整体堵水的目的,有效防止油井出水,延缓水侵、水锥速度和水淹趋势,提高油井产能,盘活水淹区块储量。稠油区块整体封堵边底水技术通过对水淹区块水侵规律的研究,制定了切实可行的整体堵水方案,对于边水锥进,研制出了高温调剖剂、水玻璃/粘土胶堵剂、树脂粉煤灰高强度堵剂三种类型的耐高温堵水剂;对于边水入侵,研制开发出了弱凝胶、强凝胶、耐高温封口剂组成的复合堵水体系,该套堵水体系不仅可以满足高温注汽的需要,而且还可以降低成本,实现大剂量注入,增大封堵半径,延长堵水有效期。同时对油田施工注入设备存在的缺陷,研制开发出了与之相配套的地面智能泵注设备,该套注入设备对聚合物剪切小,可实现现场连续配液施工注入一体化,并且施工参数可智能控制,极大地提高了施工的成功率,降低了施工作业费用和现场施工人员的劳动强度。在现场应用中,对于底水锥进的稠油区块,堵剂注入量在400~600m<3>,封堵半径可达8~10m,对于边水侵入的稠油区块,堵剂注入量在1000m<3>以上,封堵半径可达15~20m。在冷家油田主力稠油区块冷41块封堵底水和冷42块603井区封堵边水共实施70余井次,注入堵剂近5×10<4>m<3>,累计增油5.9×10<4>吨,延缓了边底水水侵速度,有效地提高了区块的整体开发效果。通过现场应用证明该技术可有效地治理边底水稠油区块在热采过程中的“水患”的问题,尤其是针对目前辽河油田稠油热采区块水淹状况的日益严重的现状,有着重要的研究和推广价值,确保稠油长期持续稳产具有广阔的应用前景。
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