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塔河油田1、9区开发已进入高含水阶段,且油藏非均质性极强、水平井出水机理复杂,普通的堵水方法难以满足当前油田的生产需求。本文通过研究水平井堵水与吞吐复合提高采收率技术,为该油藏后续原油开采提供技术保障。该复合技术由凝胶堵水和吞吐组成,其核心是通过研制一种单体凝胶堵水剂,对油层高渗层进行有效封堵,再通过表面活性剂、CO2和N2泡沫三种驱油剂提高洗油效率,从而达到提高油井产量和降低油井含水率的目的。结合二维可视化实验研究了复合技术作用机理,形成了合理的堵水与吞吐复合提高采收率技术。论文主要工作及成果如下:(1)在塔河油田1、9区高低渗透率为400mD/50mD的强非均质情况下,“底水锥进”是水平井主要的见水方式,水淹模式为“高渗突破→沿井扩展→次高突破→全井水淹”,油井水淹后低渗透段区域原油主要以“屋檐油”形式存在。(2)研制了复合堵水用单体凝胶堵水剂,凝胶堵剂的配方为:主剂AM浓度为7%-9%,引发剂APS浓度为0.6%-0.8%,交联剂NN+FQ浓度为0.01%-0.015%,助剂DF+CY浓度为6%-8%,成胶时间为4h-5h,成胶强度可达H级。(3)凝胶性能评价实验结果表明:当矿化度为20X 104mg/L时,拉断倍数为13倍;温度为90℃下,成胶强度可达H级;pH值为6～8时更有利于合成高性能堵剂;裂缝岩心封堵实验中凝胶的注入压力较低,有效封堵率高达99%,表明该凝胶堵水剂具备良好的注入性和封堵能力。(4)三维物理模拟实验结果表明,在8MPa回压下,堵水与吞吐复合提高采收率技术的优先顺序为:堵水+N2泡沫(提高采收率22.15%)>堵水+表面活性剂(提高采收率21.41%)>堵水+CO2(提高采收率15.34%),推荐堵水+N2泡沫复合提高采收率技术作为塔河1、9区后续开采的复合技术。(5)开展了平板模型和亚克力玻璃板两种二维可视化模型实验研究,实验结果表明:凝胶堵剂能对高渗层进行有效封堵,可通过有效抑制底水上窜、提高底水在低渗层的波及效率等机理,实现控水增油目的;先注表面活性剂或N2泡沫,在底水上窜通道被封堵后,绕过近井地带高渗区的凝堵封堵带,进入含油饱和度较高的低渗区,启动死油、死孔隙,从而带出“屋檐油”;在扩大波及体积及油层动用程度的同时,充分发挥表面活性剂降低油水界面张力作用和N2泡沫控制流动剖面的洗油作用,提高原油采收率。本论文的研究成果能为塔河油田1、9区碎屑岩油藏水平井开采提供技术保障,对提高该油田原油采收率和改善平面非均质情况具有重要意义。