聚驱注入井深部解堵体系的评价

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  摘要:针对聚驱注入井的堵塞物,采取压裂解堵与化学解堵相结合的方法对注聚井进行深部高效解堵。研制了一种解堵体系,由主剂和润湿反转剂组成。主剂可以可以高效降解地层中堵塞的聚合物,降解时间为24h左右,适合深部解堵。润湿反转剂可以降低解堵后聚合物溶液在裂缝附近储层岩心或压裂填砂上的吸附,延长解堵有效期。对于天然岩心聚驱堵塞后,经过压裂和化学解堵后,解堵率可达85%以上,并且解堵后的注聚堵塞率下降20%以上。
  关键词:聚驱堵塞;深部解堵;压裂;化学解堵
  
  
  随着聚驱在油田开发中的应用,聚驱油井堵塞问题越来越严重,导致注入压力升高,聚合物欠注或停注,而且聚驱后期,注入井的堵塞深度增加,解堵难度加大[1]。目前,单独使用压裂和化学方法皆达不到理想的解堵效果。为此,实验研制了一种适合压裂后深部解除聚合物堵塞的解堵体系,将压裂解堵[2]与化学解堵[3]相结合。对堵塞范围较大的井采取压裂作业,通过压裂形成的渗流通道把解堵体系送到地层深处,进行聚驱注入井深部解堵作业。
  1 解堵体系的性能评价
  解堵体系的组成为0.3%主剂+0.2%润湿反转剂。主剂是由高价铬离子的强氧化剂A和过硫化物B以1:1的比例配制的混合物,主要起到氧化降解聚合物的作用,降解反应速度较慢,适合聚驱深部解堵,降解过程中不会产生气体,安全高效。润湿反转剂是一种磺酸基表面活性剂,通过润湿反转作用[4],降低解堵后聚合物在储层岩心上的吸附,延长解堵有效期。
  1.1主剂对聚合物溶液的降解效果
  实验以8000mg/l聚丙烯酰胺的降粘率[5]为评价标准,降粘率越高,主剂对聚合物溶液的降解效果越好。在40℃水浴中,润湿反转剂用量为0.2%,改变主剂用量,研究其对聚合物溶液的降解效果,如图1所示。
  
  图1 降解主剂用量对聚合物溶液的降解效果
  由圖1可知:随着主剂用量的增加,降粘率逐渐增加,24h后基本达到最大值。当主剂用量为0.3%时,对聚合物的降解效果最好,24h后降粘率达94.35%。
  1.2 润湿反转剂对降低聚合物在岩心上吸附的影响
  配制两种解堵体系1和2,1为0.3%主剂+0.2%润湿反转剂;2为0.3%主剂。实验选取一组渗透率相近的天然岩心,分析润湿反转剂对降低聚合物在岩心孔隙中堵塞率的影响。其中试样1和试样2分别注入解堵体系1和2。实验结果如表1所示。
  
  表1 润湿反转剂降低聚合物吸附动态实验结果
  试样 岩心渗透率 mD 堵塞率η1 % 堵塞率η2 % 解堵率
  %
   岩心原始渗透率
  K1 聚驱堵塞后渗透率K2 解堵后渗透率
  K3 解堵后继续聚驱岩心堵塞率
  K4
  1 36.904 8.355 31.723 14.621 77.36 53.91 85.96
  2 44.246 11.022 38.069 7.679 75.09 79.83 86.04
  注:堵塞率η1为解堵前岩心聚驱堵塞率,η2为解堵后继续注入聚合物溶液岩心的堵塞率。
  
  由表1可知:注入加有润湿反转剂的解堵体系后,不会影响聚驱岩心的解堵率,而且解堵后继续注入聚合物溶液,岩心的堵塞率由77.36%降到53.91%,下降了20%以上。
  2 压裂与解堵体系相结合动态室内模拟评价
  选取大庆油田葡Ⅰ族杏6-12-检24号井位的天然岩心,进行室内模拟解堵实验,评价压裂与注入化学解堵体系相结合解除聚驱堵塞的能力。解堵体系的组成为:0.3%主剂+0.2%润湿反转剂。聚合物溶液为1500mg/l的聚丙烯酰胺溶液。
  在45℃的恒温箱内,模拟现场解堵工艺进行聚驱岩心解堵实验。对比有无压裂过程对聚驱岩心堵塞和解堵体系解堵效果的影响,其中岩心压裂造缝如图2所示。
  
  图2 岩心压裂造缝示意图
  解堵前后注入1500mg/l聚合物溶液岩心的堵塞率和解堵体系的解堵效果如表2所示。
  
  表2 压裂和解堵体系相结合对聚驱堵塞的解堵能力
   岩心渗透率 mD 堵塞率η1 % 堵塞率η2 % 解堵率
  %
   岩心原始渗透率
  K1 聚驱堵塞后渗透率K2 解堵后渗透率
  K3 解堵后继续聚驱岩心
  堵塞率
  K4
  有压裂过程 50.672 11.685 44.789 22.287 76.94 50.24 88.39
  无压裂过程 48.336 10.484 38.19 17.01 78.31 55.46 79.01
   由表2可知:将压裂与注入化学解堵体系结合后,对聚驱岩心造成的堵塞解堵率可达88.39%,解堵后继续注入聚合物溶液,岩心的堵塞率降低了26.7%,与单独使用化学解堵的效果相比有所增加。
  3 结论
  1、解堵体系中的主剂对8000mg/l的聚丙烯酰胺溶液降粘率达94.35%,降解时间为24h,润湿反转剂降低聚合物在岩心中的堵塞率达20%以上。适合深度解堵作业,并可以延长解堵有效期。
  2、将压裂与注入化学解堵体系结合后,有很好的解除聚驱堵塞的效果,并可以有效降低解堵后的聚驱堵塞率。解堵率可达88.39%,解堵后继续注入聚合物溶液,岩心的堵塞率降低了26.7%。
  参考文献
  [1]姜开惠.注聚后期注聚井堵塞原因分析及解堵工艺应用[J].中国科技博览,2011(35):291-292.
  [2] 罗明辉,李运福,王文军等.大庆油田注聚合物井压裂解堵工艺技术[J]石油钻采工艺,2002,24(1):61-65.
  
  
  
  
  
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