新型油井堵水劑技術(shù)研究及試驗(yàn)

曹 瑛，徐艷麗，劉秀華，王 濤，高 挺，石 琳

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006）

1 三疊系水淹井現(xiàn)狀及剩余油分布

全廠現(xiàn)有水淹井418口，其中關(guān)井193口，在用225口，日影響產(chǎn)量682 t。主要分布在吳起、五里灣、油房莊等油田。

五里灣區(qū)長6油藏剩余油主要集中在工區(qū)中部、壓裂試驗(yàn)區(qū)，剩余油分布分散，遍布全區(qū)。

2 交聯(lián)劑的研究

從表1可知JL-1、JL-2的交聯(lián)效果較好，而且成膠后凝膠強(qiáng)度較為穩(wěn)定。從成本原料來源考慮，選擇JL-2做為交聯(lián)劑的主體交聯(lián)劑體系，并針對其性能做進(jìn)一步的研究。

3 聚合物研究

由表2可以看出：YSS-1效果最好。

4 聚合物凝膠堵劑研究

4.1 凝膠體系配方優(yōu)選

由表3可知，弱凝膠體系配方為：0.3%YSS-1+0.3%JL-2時(shí)效果最佳；強(qiáng)凝膠體系配方為：0.3%YSS-1+0.35%JL-2。

4.2 凝膠體系性能評價(jià)

4.2.1 凝膠體系成膠時(shí)間及穩(wěn)定性測試 從表4可以看出，當(dāng)體系溫度從40℃升到80℃時(shí)，成膠時(shí)間縮短到4 h左右，且凝膠強(qiáng)度增強(qiáng)。但當(dāng)溫度升高達(dá)80℃時(shí)，體系穩(wěn)定性也隨之下降。

4.2.2 凝膠體系抗礦化水能力測試 體系中加入20%地層水后，凝膠體在成膠過程中有分層現(xiàn)象，底部為水，經(jīng)測試，不同成膠時(shí)間下，加地層水的體系粘度較不加地層水的粘度低，但4小時(shí)后均成膠，且成膠時(shí)間和體積較未加地層水均無明顯變化。

5 水膨體顆粒堵劑研究

5.1 水膨體顆粒性能評價(jià)

從表6可以得出：水膨體顆粒在自來水中的吸水率和膨脹率均高于地層水。顆粒粒徑愈大，吸水率和溶脹率愈小。

5.2 水膨體顆粒堵劑性能評價(jià)

從表7看出，水膨體顆粒堵劑的堵水性能優(yōu)越，當(dāng)加入量為填砂管的1/32時(shí)，對填砂管的封堵率可以達(dá)到99.64%。

6 封口堵劑研究

6.1 交聯(lián)劑對封口堵劑性能影響

由表8可以看出：交聯(lián)劑量的改變對成膠時(shí)間基本沒有影響。因此，選擇10%丙烯酰胺+0.1%交聯(lián)劑配方作為下步實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

6.2 引發(fā)劑對封口堵劑性能影響

隨著引發(fā)劑用量的減少成膠時(shí)間延長，其中當(dāng)引發(fā)劑用量為0.1%時(shí)，不能成膠。因此，結(jié)合成膠時(shí)間、強(qiáng)度和成本考慮，選擇引發(fā)劑用量為0.2%。

表1 交聯(lián)劑性能評價(jià)

表2 聚合物性能評價(jià)

表3 凝膠體系配方研究

表4 凝膠體系穩(wěn)定性能評價(jià)測試結(jié)果

表5 凝膠體系抗礦化水能力測試結(jié)果

表6 水膨體顆粒吸水率測試結(jié)果

表7 水膨體顆粒堵劑性能評價(jià)結(jié)果

表9 引發(fā)劑對封口堵劑性能影響

表10 油溶性樹脂對封口堵劑性能影響

表11 單體濃度對封口堵劑性能影響

表12 封口堵劑穩(wěn)定性能評價(jià)結(jié)果

表13 封口堵劑抗礦化水能力測試結(jié)果

6.3 油溶性樹脂對封口堵劑性能影響

隨著油溶性樹脂含量的增加，體系成膠時(shí)間基本不變，堵劑強(qiáng)度有所增大?？紤]成本問題，選擇油溶性樹脂投加量為8%。

6.4 單體濃度對封口堵劑性能影響

隨著單體濃度的增加，堵劑成膠時(shí)間縮短，強(qiáng)度逐漸增加。單體的濃度對聚合速度和反應(yīng)得到聚合物的聚合度均有影響，均隨單體濃度的降低而降低?？紤]堵劑強(qiáng)度和成本問題，單體濃度確定為8%。

6.5 封口堵劑性能評價(jià)

6.5.1 封口堵劑成膠時(shí)間及穩(wěn)定性評價(jià) 當(dāng)體系溫度從40℃、4 h開始，堵劑成膠，且成膠強(qiáng)度增大，穩(wěn)定性能好。

6.5.2 封口堵劑抗礦化水能力測試 堵劑中加入20%地層水后，溶液粘稠，能挑起；密封放入60℃烘箱后觀察，5 h后下、中、上部成凍膠，且強(qiáng)度大。

6.5.3 封口堵劑突破壓力測試 該體系有良好的封堵性能，并具有抗壓強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，能滿足現(xiàn)場成膠時(shí)間短、成交強(qiáng)度大的施工要求。

表14 封口堵劑突破壓力測試

7 現(xiàn)場試驗(yàn)效果

2012年10月22日至23日實(shí)施，侯凝五天后，于11月1日開抽，之后對措施效果進(jìn)行跟蹤監(jiān)測。措施后66天含水由100%降至80%，液量由7.82 m3上升至12.21 m3，日增油2.03 t，累計(jì)增油 149 t，措施效果良好。

8 結(jié)論

（1）自制合成的JL-2交聯(lián)劑和YSS-1聚合物性能良好，均優(yōu)于其它交聯(lián)劑和聚合物。

（2）針對裂縫性見水和孔隙性見水類型，室內(nèi)研發(fā)出四種不同段塞的配方，其性能穩(wěn)定性、抗礦化水能力強(qiáng)、強(qiáng)度高，尤其是封口堵劑的強(qiáng)度突破壓力大于15 MPa。

（3）該堵劑體系在現(xiàn)場試驗(yàn)后，油井含水降幅大，增油量高，效果顯著。

（4）該技術(shù)發(fā)生費(fèi)用較低，經(jīng)濟(jì)可行。

[1]萬仁溥.采油工程手冊[M］.北京：石油工業(yè)出版社，2000.

[2]胡博仲.大慶油田高含水期穩(wěn)油控水采油工程技術(shù)[M］.北京：石油工業(yè)出版社，1997.

[3]劉玉章，熊春明，羅健輝，等.高含水油田深部液流轉(zhuǎn)向技術(shù)研究[J］.油田化學(xué)，2006，23（3）：248-251.