奈曼油田压裂井选择性堵水技术

奈曼油田压裂井选择性堵水技术
由于奈曼油田天然能量不足、地层压力低等自身特点导致初期（压裂）产量高、后期自然递减快，投产初期储层动用程度高，后期逐渐变差。

为缓解奈曼地区生产矛盾，实现低渗透油藏高效稳产，则要靠注水的不断调整，提高区块产能。

奈曼油田2009 年进入全面注水开发阶段。

2013 年，奈曼油田油井含水大于70%的油井18 口，占总开井数的22%，奈曼油田综合含水53%，部分井组综合含水大于70%。

由于其自身条件限制，奈曼油田油井不压裂不出油。

注水开发后，油井的递减率得到减缓，油井稳产基础得到了加强。

但随着注水开发的深入，油井综合含水逐年上升，压裂产生的裂缝对注水的巨大影响，油井沿裂缝方向易发生水窜、水淹等现象，若不能有效治理，驱油效率将不断下降。

一、压裂井出水治理方法以往在治理奈曼油田压裂井高含水工艺措施中，主要应用机械卡封或注水泥在井筒内打隔断灰塞，控制高含水层。

但由于工艺技术的限制，既堵住了水流动通道，又堵住了油流通道，不能充分挖潜出高含水层段的剩余地质储量，或由于封堵半径小，油井堵水措施有效时间短，不能充分发挥油层层内潜力，使油田水驱采收率的提高受到影响。

针对奈曼油田复杂情况，现场封堵压裂高含水井要单井逐口实施，为达到稳油控水的目的，采用具有高度选择性的复合凝胶型堵水剂。

有注水井对应的油井堵水时，由于油井与注水井之间的联通有不同渗透率的地层，所以在油井堵水前关闭与油井联通好的注水井或投死嘴关闭与油井联通好的小层。

二、堵水技术
（一）反应机理
选择性堵剂主要由两性离子聚丙烯酰胺（MPAM、交联剂、有机酚和调节剂四种材料组成。

交联剂受热缓慢释放出甲醛，甲醛与有机酚缩合，其缩合产物与MPAM交联，形成凝胶型堵剂。

由MPAM交联剂、有机酚三种原料制备的凝胶型堵剂是以MPAM- 酚醛树脂为主要成分的复合凝胶体，此外，还有部分羟甲基有机酚、甲撑基MPAM凝胶等。

由上述反应机理可知：甲醛是交联剂受热缓慢释放出来的，延长了体系中的交联时间，有利于大剂量处理，凝胶型堵剂网状结构中导入了芳香环，提高了热稳定性。

选堵剂选择性堵水的机理主要有：两性离子聚合物MPAM勺
吸附、凝胶的堵塞、油溶性树脂颗粒的堵塞与封口剂的膨胀堵塞。

（二）性能评价经室内实验筛选出选择性堵剂最优配方：第一部分是凝胶型主剂，主要由两性离子聚丙烯酰胺MPAM有机酚和交联剂组成，凝胶强度大于50000mPa?s第二部分是封口剂，主要由丙烯酰胺、交联剂和引发剂组成，凝胶强度大于300000mPa.s。

1.选择性堵剂堵水能力测定
利用人造岩心，评价堵剂对岩心的突破压力的影响。

数据如表1 所示：
通过实验可知，选择性堵剂成胶后强度大，突破压力大于
1.5 MPa/cm。

对岩心的堵塞率高，堵塞率大于90% 注入堵剂后阻力系数较大，堵剂的堵塞效果好。

2.选择性堵剂堵油能力测定按照最优配方配制选择性堵剂，利用人
造岩心（用煤油浸泡
12 小时以上），评价堵剂对油的堵塞能力。

数据如表2。

通过实验可
知，选择性堵剂对煤油的堵塞能力较小，突破压
力小，对油的堵塞率小于30%。

注入堵剂后对油阻力系数小，堵剂具有堵水率高，堵油率小的特点。

3.选择性堵剂的长期稳定性长期稳定性是评价堵剂性能的一项重要
指标，直接影响到堵
水的有效期。

实验结果见表3 所示：
结果表明，选择性堵剂在60C条件下能长期稳定一年以上，不脱水，不破胶。

在凝胶形成初期，堵剂的强度逐渐增加，达到极大值后强度略有降低，但一年后的损失率小于1%。

三、施工工艺优化
（1）选井原则。

①无法确定出水层位或近井区域无分隔层（如页岩层）的压裂井；②压裂井段和射孔井段较长，含水上升较快的压裂井；
③优先选择裸眼完井且出砂不太严重的压裂井；④尚有较大增产潜力的压
裂井。

(2)施工参数优化。

①笼统注入，全井段处理半径4m-5m
②注入方式：带搅拌桨的搅拌池现场配药，罐车拉运，水泥车泵入地层；
③管柱结构：采用光油管；④施工泵压？10MPa⑤施工
排量0.3 - 1m /min 。

四、现场实施
选择性化学堵水技术先后在奈曼油田压裂高含水井中应用5 井次，
措施有效率70%，累计增油571t ，起到了明显的效果。

典型井为奈1-48-46 井。

该井于2008 年10 月29 日压裂投产，射开井段为2107.9m-1941.9m，厚度166m压裂井段2107.9-1941.9m ，48.1m/12 层。

初期日产液15.9t ，日产油14.2t ，含水11%。

后期含水逐渐上升到100%，并于2011 年12 月6 日因高含水关井。

2012年6 月机械堵水，封堵2055.9-2107.9m ，19.1m/7 层，封隔器位置2040.62 米，生产1941.9-1976.1m ，29m/5 层。

2012 年12 月6 日高含水停井。

2012 年12 月8 日实施选择性化学堵水措施，采用笼统注入工艺，注入目的层
1941.9m-2107.9m，累计增油275.54t，日增产原油2.43t/d，含水下降13 个百分点。

五、结论奈曼油田压裂井出水主要原因是沿裂缝而产生的底水锥进和边水突进，筛选两性离子聚丙烯酰胺( MPAM、交联剂、有机酚、和油溶性树脂颗粒堵剂体系具有较强的工艺适应性，可满足奈曼油田压裂井选择性堵水要求，达到了稳油控水的目的。