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非固相调堵技术在锦91块的适用性研究

2019-03-29闻晶

科学与技术 2019年10期
关键词:适应性

闻晶

摘要:锦州油田稠油锦91区块进入高轮次吞吐阶段后,随着吞吐周期的不断升高。蒸汽不断注入,油层层内、层间矛盾愈加突出,具体表现在:层内存水增多、压降纵横向不平衡、导致边水内侵;层间水窜;井间汽窜。严重影响注汽热能损失及区块油井的正常开采。为此我们通过对非固相调堵技术在锦91块的适用性研究,提高了该区块高温调剖措施的效果,达到提高采收率的目的。

关键词:非固相;调剖技术;蒸汽吞吐;适应性

1、锦91块开发现状

截至2016年12月,锦91块东部水淹区共有各类井228口,其中油井227口,觀察井1口,油井开井187口,日产液1569.2t/d,日产油231.4t/d,平均单井日产液8.4t/d,单井日产油1.2t/d,综合含水控制至85.25%,采油速度0.57%,累积产油450.4176×104t,累积产水1477.8726×104t,累积注汽768.6304×104t /3392 轮次,区块采出程度30.23%,回采水率高达192.27%,累积油汽比0.59 t/t,年度油汽比0.38 t/t,单井平均吞吐14.9 轮次。

自边水侵入油藏开始,制约锦91块东部开发的一直是水淹问题,治水问题一直是区块综合治理的重点,同时也是调剖工作的难点。

2、非固相调堵技术的适应性研究

2.1 蒸汽吞吐作业理想调剖材料应具备的特性

蒸汽吞吐作业理想的调剖材料应该是注蒸汽时调堵材料能够形成具有适宜的封堵强度,将窜流通道、裂缝以及产液主通道等强吸气层段堵住,使注入的蒸汽转向含油饱和度较高的低渗层段,对那里的原油进行加热,使原油粘度大幅度降低。而在闷井后采油阶段,调堵材料在地层所形成的封堵物能够有一定程度的解除,特别是产液主通道中封堵物的解除,以利于降低了粘度的原油能够通过原来的产液主通道顺利采出。

2.2 采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料的作用机理

通常采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料凝结固化后形成非渗透性凝胶,其凝胶固化大致经过两个阶段。即调堵材料受热一定时间后,首先形成的是整体弹性冻胶,化学键密度较低,其中包含大量的束缚水,冻胶强度较弱,这种冻胶是非渗透性的,既不透水透气也不透油,是非渗透性整体封堵。随着受热时间的延长,凝胶反应继续进行,凝胶中形成的化学键密度逐渐增加,凝胶的弹性逐渐降低,刚性逐渐增大,此时它慢慢由弹性凝胶转变成刚性凝胶。这种刚性凝胶仍然是非渗透性整体凝胶。

2.3 硅氧树脂类调堵材料在锦91块蒸汽吞吐作业中添加剂的研究

为了满足吞吐作业对封堵物渗透率要有一定程度恢复的技术要求,经室内试验,专门制备了一种适用于锦91块蒸汽吞吐作业的添加剂,即5#蒸汽吞吐专用添加剂。这种添加剂在高温条件下可逐渐发生分解,分解产物完全为气态物质,包括NH3、N2、H2等,这种物质若完全分解,可产生其三倍摩尔的气体物质。如果将5#蒸汽吞吐专用添加剂引入采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料的凝胶固化反应中,发现最后所形成的凝胶固化产物状态与没有5#蒸汽吞吐专用添加剂参与的情况有很大差异。因为,5#蒸汽吞吐专用添加剂在高温条件下发生分解反应并释放出大量的气体。这个气体释放过程是与筛管井调堵剂凝胶过程同时进行的,即边凝胶边产气,这样就使得调剖剂的凝胶产物是一种存在大量孔隙的多孔凝胶,这种多孔封堵物具有很大的渗透性,既透水又透油,可以成为地层流体的渗流通道。

另外,封堵物的弹性凝胶随着受热时间的延长,化学键密度慢慢增大,迫使弹性凝胶会慢慢脱液,包含在凝胶中的束缚水也会慢慢被驱逐出来,凝胶弹性逐渐降低,密度慢慢增大而转变成刚性凝胶。在这个转变过程中,凝胶会与其存在的孔隙内表面以化学键的形式结合。同时,凝胶体积也会逐渐朝着孔隙的表面方向慢慢收缩,逐渐在孔道中心收缩形成一个明显的大通道。随着凝胶体积的收缩,刚性凝胶体的密度重心也逐渐向凝胶与孔道壁的结合表面转移,凝胶强度重心也会慢慢集中到界面处。如直径5cm的圆形孔道,加热15d后会产生直径约2.0cm的贯穿孔道,直径1.0cm的圆形孔道,加热15d后会产生0.35cm的贯穿的通道。这样,筛管水平井高温调堵剂形成的固体凝胶的渗透性会随着注气时间的增加而逐渐增大,最后形成很高渗透率的透水透油的刚性凝胶。

5#蒸汽吞吐专用添加剂和采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料的这种性质非常适合于蒸汽吞吐采油作业对调剖剂渗透率变化的要求。实际调剖作业时,可根据需要调整5#蒸汽吞吐专用添加剂以及采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料和其它添加剂的比例以满足封堵强度和渗透率恢复的不同要求。

参考文献

[1] 戚勇. 耐高温聚合物调剖剂的研制与评价[D]. 大庆石油学院. 2009

[2] 王胜利. 柔性调剖剂合成及其性能评价[D]. 中国地质大学(北京). 2009

[3] 王威. 新型化学调剖剂调剖效果研究[D]. 东北石油大学. 2010

(作者单位:中油辽河油田分公司)

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