超低渗裂缝油藏深部置胶成坝调驱技术

【摘要】针对长庆油田吴410区超低渗透、裂缝性油藏，试验了深部置胶成坝调剖工艺技术。研制了体膨凝胶颗粒堵剂及聚丙烯酰胺间苯二酚地下交联堵剂，并进行了堵剂性能评价试验。聚丙烯酰胺间苯二酚地下交联堵剂具有成胶时间可控（16～48h，60℃）、堵水选择性好（油相岩心封堵率≤40.7%，水相岩心封堵率≥97.6%；油相岩心突破压力≤0.91MPa/m，水相岩心突破压力≥1.75MPa/m）、耐冲刷性能强等特点。裂缝深部前置聚丙烯酰胺间苯二酚地下交联堵剂，后续大剂量、多段塞、小排量挤注体膨凝胶颗粒堵剂，矿场试验效果较好，具有堵水与驱油双重作用。2011年施工2口注水井，平均注水压力上升2.0MPa，井组内油井均见调剖增油效果，最短见效周期65天，最长见效周期已超过360天，且继续有效。至目前单井平均累计增油超200t，调剖增油效果好。

【关键词】置胶成坝深部调驱 超低渗裂缝油藏 堵水调剖 堵剂性能评价 现场试验

吴410区油藏平面非均质性严重、纵向上渗透率变异系数较大，平面及纵向均发育有裂缝，平均渗透率0.5×10-3μm2，属于较典型的超低渗透、裂缝性油藏。生产过程主要表现为注入水向下滤失严重、压力驱替系统难以建立、油井见效差、注水效率低等特点。常规浅堵浅调技术不能有效解决当前生产问题，且单纯利用体膨颗粒堵剂调剖效果较差。

1 调驱机理

控制聚丙烯酰胺间苯二酚地下交联堵剂成胶时间，则液态堵剂在成胶前可被泵送至裂缝深部，堵剂在地层深部某处成胶，形成深部前置成坝封堵，对后续堵剂在裂缝中的运移起到阻滞、改向作用，即置胶成坝作用。后续体膨凝胶堵剂具有较好吸水膨胀性（遇油不膨胀）及变形通过性，随注入水的冲刷， 通过变形、收缩和破裂3种形式在地层孔隙中移动[1]，由于水的冲刷和地层的剪切，颗粒堵剂进入到地层深部后重新分布、聚集， 从而起到体膨凝胶堵剂堵水和驱油的双重作用[2]，提高油田最终采收率。

2 堵剂性能评价试验

2.1 聚丙烯酰胺间苯二酚交联堵剂

2.1.1 堵剂制备

该堵剂主要由以下药品制备：甲叉基聚丙烯酰胺（分子量1200万，水解度15%～20%）；间苯二酚；六次甲基四胺；甲醛；盐酸等。

2.1.2 堵剂性能评价结果

采用真实砂岩进行岩心驱替试验。试验方法与常规水驱油试验相同。试验温度：60℃；岩心规格：Φ2.5cm×25cm。

（1）堵水选择性

分别对水相、油相岩心进行封堵-驱替试验。试验结果表明水相岩心封堵率高，油相岩心封堵率低（表1）；水相岩心突破压力高，油相岩心突破压力低（表2）。堵剂将主要对含水率高的裂缝或孔隙部位起到封堵作用。堵剂具有较好的堵水选择性。

（2）裂缝封堵

分别对均质砂岩模型、裂缝-孔隙砂岩模型进行封堵-驱替试验。第一次水驱油阶段，均质砂岩模型驱油效率高；注堵剂、候凝、第二次水驱油阶段，裂缝-孔隙砂岩模型最终驱油效率高于均质砂岩模型的驱油效率（图1）。说明堵剂对裂缝具有较强的封堵作用。

2.2.1 堵剂制备

该堵剂由单体、交联剂及添加剂经地面聚合、交联、造粒、烘干、粉碎、筛分等工艺制成。

2.2.2 堵剂性能评价结果

主要试验体膨剂的膨胀性能及注入性能。

（1）膨胀性能

膨胀性能用膨胀倍数描述。膨胀倍数（Q）定义为颗粒充分吸水膨胀后的质量与吸水前质量之比，采用自然过滤法测定。将一定量的体膨剂（m1）加入水溶液中，吸水饱和后过滤，用滤纸吸去颗粒表面的水，测其质量（m2）。则Q=（m2-m1）/m1 。

试验用水分别采用吴410区地层水（矿化度63420mg/L）与注入水（矿化度1240mg/ L），试验结果表明：

（1）相同温度下，水质矿化度愈低，体膨剂膨胀倍数愈大；

（2）相同水质条件下，温度愈高，体膨剂膨胀倍数愈大。调剖施工过程，为将体膨剂顺利推送至地层深部，抑制其快速膨胀，可用盐水做携带液，增大体膨剂地层推送半径，增加调剖效果。

图3 温度和矿化度对体膨倍数的影响

（2）注入性能

采用填砂管进行岩心驱替试验。试验温度：60℃；岩心规格：Φ2.5cm×25cm。

颗粒注入性与颗粒尺寸、地层有效孔径、颗粒膨胀速率等有关。根据1/3和2/3架桥原理，只要颗粒粒径小于有效孔径的1/3，就能够通过地层，对于膨胀颗粒，因其自身的粘弹变形性，粒径大于1/3有效孔径、甚至更大时都能通过地层，显示出较好的注入性能（图3）。注入初始阶段，压力上升平缓，随注入体积的增加，注入压力呈上升趋势，这是因为体膨颗粒逐渐吸水膨胀，提高了后续注入压力。

图5 旗81-102井措施前后吸水剖面3.3.3 井组内对应油井产油量上升

14口调剖井对应井组内95口油井，见效62口，见效率65.3%，有效井平均单井日增油0.27t。措施三年累计增油3006t，累计降水1244m3，增油效果很好，见表4。

4 结论及建议

（1）针对吴410区超低渗裂缝性油藏，置胶成坝堵水调剖工艺效果明显。前置聚丙烯酰胺间苯二酚地下交联堵剂，能对后续体膨凝胶颗粒堵剂形成较好的阻滞和改向作用，从而实现并提高堵水与驱油双重作用，提高油田采收率。

（2）为实现堵剂的深部进入与驱油作用，现场宜采用“大剂量、多段塞、小排量”调剖施工工艺，严格控制施工爬坡压力上升值。

（3）对于注采对应关系强烈、油井水淹程度高的注水井组，建议实施油水井双向堵水调剖工艺。加强油井深部堵水工艺研究，提高双向堵水调剖效果。

参考文献

[1] 崔景胜，胡玉国，张伟东，等.体膨型预交联调驱剂TY-101在港西18-6-1井的应用[J].石油与天然气化工，2002，31（ 3）：146-149

[2] 李金发，齐宁，张琪，曲占庆，等.大剂量多段塞深度调驱技术 石油钻采工艺，1000-7393（2007）01- 0076- 031

[3] 曹建坤，谢珍.安塞油田长2裂缝性油藏油井堵水技术 试采技术，2009年12月 Vol.30 No.4

作者简介

斯拉英・库尔班，1980年1月出生，维族，新疆阿图什市人。采油助理工程师，2004年毕业于中国地质大学石油工程专业，现在长庆油田第九采油厂从事油田开发、采油工艺等技术研究和管理工作。