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可逆凝胶暂堵工艺技术研究与应用

2020-09-10冯松林陈世栋马景洋陈立韩立

中国化工贸易·上旬刊 2020年7期

冯松林 陈世栋 马景洋 陈立 韩立

摘 要:高压注水井在修井作业中压力泄不掉,容易造成地层能量損失,研究出可逆凝胶暂堵技术工艺,能有效阻止地层流体侵入井筒且堵剂自行降解,不影响后续正常注水。成功试验两口井,解决了带压作业修井周期长、进度慢、成本高的问题。

关键词:可逆凝胶;暂堵;泄压;带压作业;现场应用

1 注水井带压作业现状及问题

注水井带压检串作业已成为目前各油田推广的主要技术,带压检串受技术特点和设备条件限制,起下油管过程均需使用防喷器组合,导致注水井带压检串存在作业时间长、作业费用高等缺点,并且带压作业设备庞大,搬运复杂,以上原因,导致带压作业进度滞后,影响生产。

2 可逆凝胶暂堵工艺技术

为解决现场生产问题,研究出一种可逆凝胶暂堵剂,该堵剂能对温度、pH值、压力、化学介质等外部条件产生敏感响应,具有吸收性和缓释性的特性,在外界环境刺激下发生可逆的有序--无序构造变化相变,达到成胶--破胶一体化。可逆凝胶在地面条件下呈液态,粘度低,流动性好;当堵剂进入封堵位置,凝胶线团结构变化,在裂缝形成胶体堵塞,依靠胶体强度平衡地层压力,达到阻止地层流体外泄,满足敞井修井作业要求,作业完成后,胶体自行降解。

3 可逆凝胶适应性评价

3.1 温度对胶体成胶的影响

控制成胶时间是可逆凝胶暂堵技术的关键之一,合理控制成胶时间有利于堵剂顺利进入封堵层,增加封堵成功率,数据见表1。表1数据可以看出,地层温度60℃时,可逆凝胶成胶时间为3h,能够满足油藏条件使用。

3.2 胶体降解时间

胶体降解速度应能满足修井作业的时间要求,修井作业完成后胶体完全降解,不伤害储层,不影响生产,实验数据见表2。

表2数据可以看出,随着可逆凝胶质量分数增加,胶体成胶时间和胶体强度提高,当质量分数为90%时,胶体强度达到最高,稳定时间7天,之后胶体逐渐降解,完全降解时间约14天。

4 现场应用

现场实施两口井,均能完成敞井修井检串工序。

4.1 可逆凝胶暂堵技术能够实现高压注水井“堵得住、解得开”

挤堵施工中两口井爬坡压力均2.0MPa,说明堵剂在射孔段成胶,封堵效果明显;两口井检窜作业完成后均能达到配注要求,施工后井口压力平稳,堵剂自行破胶。井例1:9月4日实施暂堵施工施工,排量12m3/h,施工压力15.0MPa升至17.8MPa;9月6日18:00起原井管柱,井口无溢流,顺利施工,9月7日完井。井例2:11月4日施工,排量18m3/h,施工压力14.0MPa升至16.0MPa;11月5日18:00开始起原井管柱,井口无溢流,11月7日顺利完井。

4.2 前置凝胶封堵性能是成功关键

前置低分子凝胶既要抗地层流体对可逆凝胶的破坏,又要达到堵而不死的效果,增加了安全性、可控性,同时也满足了更高压力的需求。

4.3 可逆凝胶暂堵技术能实现检串全部工序

可逆凝胶暂堵后,由堵后“检串”完井,到堵后“通井--洗井--检串”全部工序,达到敞井作业要求,暂堵后注水井变化如下。

4.3.1 措施后注水井溢流变小

井例1,9月5日9:10开始泄压,泄压前油压6.5MPa,泄压初期液量较大,溢流量约4m3/h,随后溢流逐渐减小,2.5h后溢流量约0.5m3/h,泄压数据见表3。

4.3.2 暂堵前后措施井注水压力变化不大,注水正常

目前,措施井1已经开注70d,压力与措施前相比下降2.2MPa,注水正常;措施井2,开注90d,油压上升1.6MPa,注水正常。两口井措施前后注水压力变化不大,说明可逆凝胶暂堵后,破胶彻底,对储层无影响。

5 结论及建议

①可逆凝胶是一种成胶时间、成胶强度、破胶时间可控的凝胶体,具有吸收性和缓释性的特性;②通过2口井现场成功应用,说明可逆凝胶对部分高压注水井暂堵,将复杂的带压检串作业,变为小修敞井检串作业,提高了检串效率和作业成本;同时检串后可逆凝胶自行破胶,对注水生产无影响;③可逆凝胶暂堵检串技术单井技术服务费低,施工灵活,通过两口井的现场应用,证明可逆凝胶暂堵检串技术具有较好的可行性和应用前景;④针对部分区块注水井泄压难度大,带压队伍不足,该技术可作为一种提高检串效率的补充技术。

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