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渤海B油田水平井在线调剖体系研究与应用

2018-05-22徐文娟

石油化工应用 2018年4期
关键词:乳液聚合成胶水平井

徐文娟

(中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津 300452)

水平注水井具有井段长、线性驱动等特点,在海上低渗透、裂缝油藏注水开发中广泛应用。目前,渤海B油田有8口水平注水井,油田综合含水91%,整体进入中高含水期。调剖技术能有效调控各层吸水剖面[1,2],是稳油控水重要方法,但基于注水水平井的井身结构,常规调剖技术未有效解决油藏横向上(水平井)非均质性问题,常出现注入压力偏高,措施效果不明显的问题[3]。另外常规调剖作业设备复杂、占用平台空间大,影响其他作业安排,而在线调剖技术因其设备少、占用空间小、可在平台上实现多口井同时施工等特点,近年来在海上油田广泛应用[4,5]。

渤海B油田C8H为水平注水井,井组综合开采程度低,见水后含水上升速度较快,具有较大挖潜潜力,需开展在线调剖措施。针对井组油藏特点,开发一套水平井在线调剖体系,要求具有溶解快、注入黏度低、强度可控、性能稳定等特点,并进行现场应用。

1 配方优化

研制的凝胶体系由乳液聚合物WW-1和交联剂FQJL组成。用C8H井注入水配制不同质量浓度的交联聚合物溶液,在60℃条件下,观察其成胶时间,用黏度计测量凝胶成胶后黏度表征成胶强度,根据成胶时间及强度,选择适宜的体系配方。实验结果(见图1、图2)。

凝胶体系成胶时间为2 d~5 d可调,成胶强度在2×104mPa·s~10×104mPa·s可控,适宜的体系配方为 0.6%~1.5%WW-1+0.2%~0.5%FQJL。

图1 凝胶体系成胶时间等值图

图2 凝胶体系成胶强度等值图

2 性能评价

WW-1为聚丙烯酰胺反相乳液,分散相亲水,粒径从几微米到几十微米,评价其溶解速度及溶解后黏度,确定是否符合海上在线调剖注入工艺。另外,对凝胶体系开展性能评价,包括耐温耐盐、抗剪切及封堵性能等。

2.1 聚合物溶解速度

利用电导率法[6]评价WW-1的溶解速度,结果(见图3)。该乳液聚合物在C8H井注入水中的溶解时间为12 min,符合在线调剖注入工艺要求,适宜海上平台的在线注入。

图3 乳液聚合物溶解速度曲线

2.2 入井液黏度

聚合物溶液黏度越低,越有利于在线调剖的现场注入。70℃条件下,用C8H井注入水配制质量浓度1.5%的WW-1溶液,溶液黏度为17 mPa·s,远低于同条件下常规干粉聚合物溶液黏度,更适宜水平井在线调剖的现场注入。

图4 凝胶耐温性能

2.3 耐温耐盐性能

用不同矿化度模拟水配制凝胶成胶后,在不同温度下放置6个月,测定放置前后的黏度,计算黏度保留率,评价凝胶体系的耐温耐盐性能。实验结果(见图4、图5)。可见,实验范围内,温度对凝胶体系性影响不大,70℃下放置6个月,凝胶浓度保留率在95%以上。矿化度对凝胶性能有一定影响,随着矿化度增大,凝胶黏度保留率降低,在30 000 mg/L条件下浓度保留率为85.9%。

表1 机械剪切对凝胶性能影响

图5 凝胶耐盐性能

2.4 抗剪切性能

利用Waring剪切机对体系溶液进行不同时间的剪切后,观察体系成胶情况,评价其抗剪切性能。结果(见表1),凝胶溶液经机械剪切后,成胶时间不受影响,但强度会略有下降,但浓度保留率均在85%以上。

2.5 封堵性能

利用封堵实验仪的一维岩心模型,在70℃条件下,利用现场注入水配制凝胶体系溶液,向岩心模型中注入1 PV,注入速度为1 mL/min,候凝后进行水驱。通过计算注入前后的水相渗透率,评价凝胶体系封堵性能(见图 6)。

注入凝胶体系,岩心模型的水相渗透率由225 mD降至2.9 mD,封堵率为98.7%。在注入过程中,由于体系有较好的注入性,使其注入压力未明显上升,而成胶后封堵性能较明显,可见开发的凝胶体系更具有“容易注,强封堵”的特性。

3 矿场应用

图6 凝胶体系注入及封堵性能

2017年6月,凝胶体系在C8H井组在线调剖措施中应用,凝胶段塞注入28 d,共计6 000 m3。调剖后,C8H井压降曲线明显变缓,吸水指示曲线压力上升,说明注采井间大孔道得到有效封堵。周围2口油井见到增油降水效果,措施6个月,井组阶段增油3 130.2 m3。

4 结论

(1)开发一种适用于水平井在线调剖工艺的凝胶体系,由乳液聚合物和交联剂组成,该体系成胶强度、耐温耐盐、封堵性能较好,较常规干粉聚合物凝胶相比,入井黏度更低,更适宜海上油田在线调剖的现场注入。

(2)现场应用结果表明,使用凝胶体系的调剖措施,可有效封堵注采井间大孔道,改善注水井吸水剖面,对整个井组实现增油降水的效果。

参考文献:

[1]熊春明,唐孝芬.国内外堵水调剖技术最新进展及发展趋势[J].石油勘探与开发,2007,34(1):83-88.

[2]赵福麟,张贵才,周洪涛,等.调剖堵水的潜力、限度和发展趋势[J].石油大学学报(自然科学版),1999,23(1):49-54.

[3]赵玲莉,王晓惠,李得志.稠油水平井高温调剖剂的研究与应用[J].新疆石油天然气,2012,8(4):85-90.

[4]王秀平,刘凤霞,陈维余,等.聚合物驱在线混合调剖技术在海上油田的应用[J].石油钻采工艺,2014,36(4):101-104.

[5]黄晓东,唐晓旭,刘义刚,等.新型在线深部调剖技术在海上稠油油田的研究与应用[J]. 非常规油气,2016,3(4):58-64.

[6]侯洪涛,杜勇,李积祥,等.乳液聚合物在线深部调剖技术研究与应用[J].石油地质与工程,2012,26(2):112-115.

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