普通稠油井堵水技术研究与应用

普通稠油井堵水技术研究与应用

随着开采程度不断提高，主力生产区块都已进入双高开发阶段，尤其是稠油区块，已进入特高含水期，由于地下油水关系复杂，堵水难度加大。为了延缓边水的推进速度，提高单井产量，近年来采取了大量堵水试验，寻找新型高效堵水技术已迫在眉睫。经过多年研究与完善，使得稠化稀油堵水技术在粘度500mpa.s以下的普通稠油井堵水取得成功，为下一步类似的稠油区块堵水提供了一定借鉴。

标签：稠化稀油；堵水；稠油井

引言

由于油层压力下降和非均质性，导致边底水和注入水侵入严重，一般主力生产区块都已进入双高开发阶段，全油田综合含水达86%，其中主力稀油含水已高达95%，进入特高含水开发阶段。而油田地下油水关系非常复杂，堵水工作难度极大，一方面要继续保持该区块稳产，另一方面还需要在其他区块试验，扩大该试验规模[1]。

1.JS5-626块地质特点

JS5-626块位于辽河盆地西部凹陷欢喜岭斜坡带西南端，外部由四条断层封闭而成，断块估算含油面积为0.2km2 ，地质储量为59×104t。油层孔隙度为30%，渗透率为1019×10-3μ㎡，含油饱和度为65%，泥质含量为7.9%，为中孔、高渗型储集层，亲水型地层。20℃原油密度为0.964g/cm3，地面脱气原油粘度（50℃）465.6mpa.s，体积系数1.073，胶质、沥青质含量33.87%，凝固点-12.2℃，属于普通稠油区块。

2.稠化稀油堵水机理

稠化稀油堵水技术是将稀油与乳化剂混合后形成的W/O型乳状液挤入油层后，疏通油层，封堵出水层，起到堵水不堵油的作用。

2.1 W/O乳状液物理堵塞原理。

W/O型乳状液在进入水层后，稠化剂与地层水或注入水接触后提高了乳状液粘度。高粘的W/O型乳状液通过贾敏效应堵塞孔喉与出水孔道，减少油井产水的作用[5]。

2.2稠化稀油在岩石表面吸附原理[3]。

稠化稀油中的乳化剂、稠油中的胶质、沥青质等都是表面活性剂，注入地层后吸附在岩石孔壁上，改变其润湿性，由亲水性变为亲油性，使得原油吸附在岩

石孔壁上，达到收缩水流通道，阻碍水流动的目的。

2.3稠化稀油对油层的疏通原理。

稠化稀油注入到油层，特别是含油饱和度高的油层时，由于外注压力较高，加之油层回压较低，此时可起到疏通油层、提高油层回压，利于原油产出的目的。

3.室内实验

为了达到预期堵水效果，在实验室内做了乳化剂粘度与含水关系、封堵能力、耐冲刷能力等几项实验。

3.1实验条件。

使用吴茵搅拌器、RV-2旋转粘度计、恒温水浴、岩心驱替流动试验仪器等，采用粘度为500mPa.s外输稠油，其胶质、沥青质含量为25%以上，乳化剂加量5%，吸水率300%、实验温度50℃。

3.2稠化稀油耐温性实验。

利用烧杯将原油改性活化剂与50%的水混合搅拌后置于恒温水浴中，在不同温度下测试粘度，结果表明在70℃以内，稠化稀油吸水后形成的W/O型乳状液稳定。

3.3稠化稀油选择性堵水能力实验。

实验在填砂管中进行，所填砂为石英砂，润温性为中性（弱亲水），饱和水、驱替水均为油田注入水，堵水用稠化稀油注入量为2PV，实验在恒速条件下进行，结果是水驱最高驱替压力为4.5MPa，而油驱最高驱替压力仅为1.5 MPa。由驱替过程中压力变化可见稠化稀油堵水能力远远大于堵油能力，具有优良的选择性堵水作用。

3.4稠化稀油耐冲刷性能实验。

稠化稀油在地层水及注入水作用下形成的W/O乳状液具有一定的耐冲刷能力，用计算机自动采集处理数据，以观察长期注水冲刷下乳状液的封堵性能变化[2]。堵剂用量为0.2PV，稠化稀油堵水后，随着水流量的增加，水驱压力不断上升，当水流量达到一定值后（5PV），稠化稀油的乳化达到极限，注水压力不再上升，之后随注水量的增加而降低，并于最后趋于稳定（15PV）。

4.施工工艺

4.1段塞式注入工艺。

稠化稀油堵水为选择性堵水技术，堵水施工时不需作业管柱，可直接从生产井油套环空注入。该工艺采用稠化稀油、热污水、稠化稀油间隔注入方式，在施工过程中即可形成比较稳定的W/O型高粘乳液，可提高较大出水孔道的封堵效率[4]。

4.2过量顶替注入工艺。

注入稠化稀油堵剂后，采用过量顶替封住稠化稀油堵剂的后缘，使强度相对较低的稠化稀油，在油井生产时延长反吐时间，提高了堵水有效期。

4.3堵剂用量的设计。

不同的封堵半径产生不同的封堵压差，因此堵剂用量的多少直接影响封堵效果。

堵剂用量根据下列方法计算：

首先根据堵剂突破压力和油层生产压差来确定处理半径。

再根据处理半径确定堵剂用量。

5.现场应用

在该区块现场应用7井次，措施有效率达100%，累计增油8140t ，降低产水8793m3，创经济效益4530×104万元。JS5-626-26井措施前平均日产液46m3，日产油0.9 t，含水98%，实施稠化稀油堵水措施后，初期日产液27m3，日产油13.5t，含水降至50%，最高日产16.5t，累增油2185t，目前依然有效。

6.结论

（1）原油改性活化剂性在含水50%、温度70℃左右时性能最好，堵水效果最理想。

（2）乳状液是以原油为基液，与地层配伍性好，具有选择性堵水能力强。

（3）该技术再出水强度相对较弱，原油粘度在500 mpa.s以内的普通稠油井应用，效果较为理想。

参考文献

[1] 张恩臣等.锦州采油厂油田开发论文集[M].北京：石油工业出版社，2003：10-30.

[2] 油田化學品应用关键技术手册编委会.油田化学品应用关键技术手册[M].

北京：中国石化出版社，2007：1064-1076.

[3] 白宝君等.活化稠油堵水工艺技术研究及应用[J]. 石油勘探与开发，1998，25（4）：80-83.

[4] 付奎仕等.活性稠油堵水技术研究与应用[J]. 油田化学，1995，12（1）：41-43.