注水井复合调驱技术规律性研究

2019-02-28闻晶

科学与财富 2019年1期

闻晶

摘要：欢西油田经过三十多年开发生产，已处于"高含水、高采出程度"开发阶段。注采失衡矛盾突出，非均质程度严重，注水低效无效循环，已成为制约水驱开发效果和产量稳定的重要因素。以提高注水波及体积为目的的注水井复合调驱技术，已发展成为水井主体治理措施之一，在改善水驱开发效果方面发挥重要作用。通过多年的理论研究与现场实践，结合国内外调驱现状，利用科学先进的方法，进行规律性研究，总结出适合我厂各区块特点的调驱药剂配方体系、选井条件、现场施工参数，为注水区块整体深部复合调驱技术的发展提供了宝贵经验，为注水开发油田的后期挖潜探索了有效途径。

关键词：复合调驱；调驱机理；规律性研究；应用效果

1、调驱作用机理

调驱技术是一种以实现流体在油层深部转向为主的工艺措施，其目的主要是实现流体在油层深部的转向，即调驱作用。

我们所选用的复合调驱剂主要由弱凝胶、预交联颗粒、纳米微球等组成。其主要作用机理就是弱凝胶与预交联颗粒在地层条件下，利用弱凝胶及预交联颗粒水化膨胀后所形成的复合凝胶，封堵大的水流通道，使注入水进入中低渗透层，迫使液流改向，降低流度比，扩大注入水的波及体积，提高区块开发效果。

2、复合调驱技术分类

2.1. 弱凝胶作用机理

弱凝胶是由低质量浓度的聚合物和交联剂通过分子间交联形成。一般选择HPAM作为交联主剂，质量浓度为800-3000 mg/L。交联剂主要有树脂、二醛和多价金属离子等，美国使用最多的是醋酸铬、柠檬酸铝和乙二醛，我国应用较多的为酚醛树脂预聚体、醋酸铬、乳酸铬、柠檬酸铝等，形成的凝胶强度通常在0.1-2.5 Pa，现场应用则根据地层及生产状况选择凝胶强度。。

2.2预交联颗粒作用机理

预交联颗粒调剖是近年发展起来的一项新型复合调驱技术，主要是针对非均质性强、高含水、大孔道发育的油田改善水驱开发效果而研发的创新技术。它是利用交联剂、支撑剂、聚合物单体、引发剂，经复杂的化学反应生成的既具有柔韧性又具有很高强度和耐温性能的一种调剖剂。体膨颗粒遇油体积不变而吸水体膨变软（但不溶解），在外力作用下可发生变形运移到地层深部，在高渗层或大孔道中产生流动阻力，使后续注入水分流转向，有效改变地层深部长期水驱而形成定势的压力场和流线场，达到实现复合调驱、提高波及体积、改善水驱开发效果的目的。

2.3纳米微球作用机理

利用纳米微球水化膨胀堵塞封堵和吸附封堵地层孔喉。在注入初期，由于微球的原始尺寸只有纳米级，远远小于地层孔喉的微米级尺寸，因此可以顺利地随着注入水进入到地层深部，随着注入时间的不断延长，微球不断水化膨胀，直到膨胀到最大体积后，依靠架桥作用在地层孔喉处进行堵塞，从而实现注入水微观改向。由于微球是一个弹性球体，在一定压力下会突破，逐级逐步液流改向，最大限度提高注入液的波及体积。

3、复合调驱配方参数选择

3.1弱凝胶调驱剂

通过室内实验，评价出弱凝胶现场使用最佳参数范围：主剂HPAM分子量：1500-2500万；交联剂为：NMSL；合理PH值范围应控制在：4-7；成胶时间：50℃时成胶时间为8-10小时，可以保证现场施工安全。

3.2预交联颗粒调剖剂

通过室内实验，评价出预交联颗粒现场使用最佳参数范围：颗粒粒径3-5mm；抗压强度为1.2-1.5MPa；膨胀倍数为15-19倍。

3.3纳米微球调剖剂

通过室内实验，评价出纳米微球现场使用最佳参数范围：微球大小 2.8-40μm；膨胀性3-40倍；耐温0-120℃；耐矿化度小于8000mg/L。

4、规律性研究

4.1形成了各区块完善的调驱体系

首先收集各注水区块的油水井动静态资料，分析评判对水驱有重大影响的因素，然后用正交实验对所选因素进行优选，确定关键参数，建立完善的调驱体系。

正交试验设计是利用正交表来安排与分析多因素试验的一种设计方法。它是由试验因素的全部水平组合中，挑选部分有代表性的水平组合进行试验的，通过对这部分试验结果的分析了解全面试验的情况，找出最优的水平组合。

4.2运用FD决策技术，评价各区块适合调驱井组