深度調(diào)剖復合段塞式注入工藝研究與應用

孟慶勝深度調(diào)剖復合段塞式注入工藝研究與應用前言隨著油田注水開發(fā)的不斷深入，油田層內(nèi)、層間矛盾日益突出，連通油井含水持續(xù)升高，原有常規(guī)的堵水調(diào)剖技術難以完全滿足油田生產(chǎn)需求，深部調(diào)驅(qū)技術應運而生。深度調(diào)剖技術是在淺調(diào)剖技術基礎上發(fā)展起來的，但其處理范圍遠超于淺調(diào)剖，不再局限于近井地帶，因此深度調(diào)剖與淺調(diào)剖的差異不僅僅是藥量上的大小差異，深度調(diào)剖設計還必須考慮到地層不同位置對調(diào)剖劑性能需求的差異，其在注入工藝上也應該分階段、以段塞形式進行前言為此，葡萄花油田針對復合段塞注入工藝開展了研究，對堿土——弱凝膠復合調(diào)剖體系的各段塞以不同用量比例和組合方式進行了物理模擬，優(yōu)化出最佳的段塞組合方式，以提高調(diào)剖封堵強度、滿足地層封堵需要目錄段塞大小對封堵率的影響1段塞式注入工藝研究段塞組合方式對封堵率的影響2現(xiàn)場試驗應用3結論認識4

1段塞大小對封堵率的影響巖芯物理模擬試驗首先，按葡萄花油田地層孔隙度、溫度等資料制作試驗巖芯、設定試驗條件；然后，向四塊相同的巖芯中分別注入段塞體積為0.1、0.18、0.25和0.3PV的調(diào)剖劑；最后，對已采用調(diào)剖劑封堵的巖芯進行進行正向耐沖刷試驗，測試封堵率變化試驗流程示意簡圖以下四圖分別是以0.1PV、0.18PV、0.25PV和0.3PV的調(diào)剖劑封堵的巖芯在正向耐沖刷試驗中封堵率的變化曲線由對比圖可以看出巖芯的封堵率隨段塞體積增大而增強，為進一步摸清巖芯封堵率與調(diào)剖段塞大小的關系，我們依據(jù)左圖繪制出了巖芯最大封堵率與段塞大小的關系曲線采用段塞大小不同的堿土調(diào)剖劑封堵后，巖芯的封堵率變化曲線對比

1段塞大小對封堵率的影響0.1PV0.25PV0.2PV0.18PV不同段塞大小與巖芯最大封堵效率的關系曲線

1段塞大小對封堵率的影響擬合巖芯的最大封堵效率與段塞大小關系曲線，可得關系式如下：y=43.531㏑(x)+147.29

1段塞大小對封堵率的影響①0.21PV時存在一拐點，封堵率為87.23%；②注入段塞體積大于0.21PV，封堵率隨注入體積增加而增加，但增加幅度不明顯。綜合以上兩點，段塞理論最佳注入體積為0.21PV。研究該函數(shù)：不同段塞大小與巖芯最大封堵效率的關系曲線

1段塞大小對封堵率的影響估算調(diào)剖藥劑用量4600=4142×3×20%×21.3%×0.21212m3m該區(qū)域地層孔隙度在21.3%左右，井距212m，砂巖體積系數(shù)β在20%左右。要想達到試驗封堵強度87.23%的話，按研究知需封堵空隙體積0.21PV，調(diào)剖層段一般厚度為3m，據(jù)此估算調(diào)剖藥劑一般用量如下：調(diào)剖較集中的葡葡萄花油田北部加密高含水老區(qū)調(diào)剖藥劑用量=調(diào)剖井組面劑×砂巖體積系數(shù)×調(diào)剖厚度×孔隙度×封堵孔隙體積

2段塞組合方式對封堵效果的影響巖芯物理模擬試驗首先，按葡萄花油田地層孔隙度、溫度等資料制作試驗巖芯、設定試驗條件；然后，以不同的段塞組合方式向巖芯中注入0.1PV的堿土—弱凝膠調(diào)剖劑；最后，對已采用調(diào)剖劑封堵的巖芯進行進行正向耐沖刷試驗，測試封堵率變化試驗流程示意簡圖實驗室測試了4種不同段塞組合方式下巖芯封堵率的變化，實驗結果如下圖：凝膠:堿土=1:2:1:2:1凝膠:堿土=1:2:1:2:1:2:10.05PV凝膠:0.05PV堿土凝膠:堿土=1:2:1凝膠:堿土=1:1

2不同段塞組合方式對封堵效果的影響

0.1PV凝膠—堿土復合段塞組合方式封堵效率對比分析四條曲線對比圖：①對于同一個體積的段塞，凝膠和堿土體系不同的組合方式，將會對封堵效果產(chǎn)生一定的影響。②復合段塞封堵效果好于單一段塞，耐沖刷實驗得到的最終封堵效率差別在15%左右。因此建議在進行現(xiàn)場施工時，盡可能的增加段塞的組合方式，這樣將充分發(fā)揮出凝膠增粘作用和堿土的封堵作用

2不同段塞組合方式對封堵效果的影響

0.1PV凝膠—堿土復合段塞組合方式封堵效率對比③段塞數(shù)量超過3個后，增加段塞數(shù)量后，雖可提高封堵效率，但變化值不大，為便于現(xiàn)場施工，以3-5個段塞為佳，這樣將充分發(fā)揮出凝膠增粘作用和堿土的物理封堵作用

2不同段塞組合方式對封堵效果的影響

0.1PV凝膠—堿土復合段塞組合方式封堵效率對比

3現(xiàn)場試驗應用

2004-2007年間葡萄花油田應用復合段塞式注入工藝進行深調(diào)施工26口井，單井施工設計按照室內(nèi)試驗研究成果結合數(shù)值模擬指導優(yōu)化藥劑量，現(xiàn)場施工均采用五段塞的方式進行注入經(jīng)現(xiàn)場試驗證明

以段塞式工藝進行的深度調(diào)剖控水挖潛效果明顯26口水井經(jīng)深調(diào)后在相同注水條件下目的層注水壓力全井注水壓力3.7MPa2.1MPa至目前調(diào)剖水井無一失效，平均注水壓力上升值仍保持在1.7MPa，連通油井平均井組累計增油679t

3現(xiàn)場試驗應用調(diào)剖藥劑突破監(jiān)測在看到堿土調(diào)剖效果顯著的同時，我們也考慮到了堿土一旦突破地層被采出將會對采油設備產(chǎn)生的影響，為此開展了堿土突破監(jiān)測⑴長期密切注意調(diào)剖連通油井生產(chǎn)情況為了確定堿土調(diào)剖對后續(xù)生產(chǎn)的影響，我們選取2口深調(diào)井的連通油井進行了效果跟蹤

3現(xiàn)場試驗應用⑵周期性檢測采出液進行固含量為定量研究堿土突破情況，我們對堿土調(diào)剖連通油井的固含量進行了檢測，通過對比調(diào)剖前后連通油井中固含量的方法來檢驗堿土的突破情況。目前已完成對2個深調(diào)井組內(nèi)油井在措施前后采出液固含量的檢測深調(diào)井連通油井固含量檢驗數(shù)據(jù)表

調(diào)剖井號施工日期實注調(diào)剖劑量(m3)連通油井措施前固含量濃度（％）措施后固含量濃度（％）3個月6個月9個月12個月15個月太112-572004.9.10-10.244000太112-590.00640.00580.00440.00520.00450.0039太111-580.00320.00310.00360.00280.00240.0024葡77-832005.7.29－9.84568葡76-8320.02120.02040.02060.01540.01750.0165葡77-820.0260.02840.02560.02490.02680.0294葡77-8320.0180.01560.01690.01520.01850.0172連通油井生產(chǎn)情況和采出液的連續(xù)監(jiān)督檢測證明，采用段塞式注入有效的提高了調(diào)剖封堵強度，至目前所形成堿土——弱凝膠復合封堵體系仍無無突破跡象，連通油井生產(chǎn)正常無出砂卡泵情況出現(xiàn)，連通油井采出液經(jīng)化驗其成分也無明顯變化

4結論采用復合段塞式注入工藝進行深度調(diào)剖施工可有效提高堵劑封堵強度，且所采用的段塞大小與組合方式不同所