[發明專利]礫石充填井選擇性化學堵水劑

有效

• 申請號: 201010285579.2
• 申請日: 2010-09-16
• 公開（公告）號: CN102002351A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 張海;陳翔宇;陳小華;徐紹誠;莫成孝;王寶林
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油田服務股份有限公司
• 主分類號: C09K8/44
• 分類號: C09K8/44
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 胡劍輝;王漪

技術領域

本發明涉及一種礫石充填井選擇性化學堵水方法。

背景技術

海上油田多數屬于非均質砂巖油藏，油田邊底水活躍，非均質性明顯，縱向滲透率級差較大。進入開發中后期以后，由于邊水沿高滲透小層竄流，導致油井見水早，含水上升快，多數油田的含水在30％-80％之間，有些油田的平均含水率更高，其中部分井含水高達90％以上，油田產量出現遞減趨勢，穩產難度大；同時由于油田產液量的上升，導致原油和污水處理系統超負荷運轉。

對于海上油田，采取最多的完井方式是礫石充填完井，整個礫石充填段長達幾十米，出水的小層位并不十分明確，往往油水同層，機械堵水方法根本沒有辦法實施，因此，采用化學堵水方法是目前可選的較好方法之一。

化學堵水方法一直是油田生產關注的一項技術難題，無論是油公司還是技術服務公司在這方面都做了大量的工作。國外公司在化學堵水方面作的工作很多，主要的化學體系包括無機堵水體系和有機聚合物體系。對于需要使用化學方法進行完成封堵某一層段，一般都使用無機化學堵劑方法；如果需要有選擇性地封堵某些層位，就只有采用有機堵劑了。選擇性化學堵水是一種新的化學堵水技術，能有效解決油田生產后期的油井大量產水的難題，使得油井含水率大幅度降低，油產量增加，為油田的穩產、高產提供支持。

有機化學堵劑方面分成兩類，一類是丙烯酰胺單體堵劑，它成膠后強度高，強度保持時間長，常常用于高溫的油井堵水作業中；另一類是聚丙烯酰胺類堵劑，堵劑的水溶性好，可泵性強，能優先進入出水層位，形成凝膠的強度也比較高。國外采用聚丙烯酰胺進行化學堵水的研究和作業較多，特別是俄羅斯和美國，如Schlumberger、BJ?Services、TIORCO、Gel?Tech等國外公司。國內石油公司和大專院校曾經在大慶、遼河、勝利、華北等油田也利用聚丙烯酰胺進行化學堵水，往往都是針對某一段水層進行完全性地封堵，幾乎沒有遇到油層和水層在同一生產段的問題，在進行堵水時不用考慮是否需要對油層進行保護，因為油層已經通過下入封隔工具或者其它工藝措施隔離了；而針對礫石充填完井的油井，沒有任何機械工具或者工藝措施能將礫石充填層內的油層進行隔離，從而也無法讓礫石充填層內的出水層充分暴露出來。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種自動封堵出水層的流通通道，而對油層的滲流能力沒有傷害礫石充填井選擇性化學堵水方法。

本發明的一種礫石充填井選擇性化學堵水劑包括：聚丙烯酰胺(PAM)0.6～1.0％、木質素磺酸鹽1.0～1.5％、交聯劑0.3～0.7％、成膠時間調節劑0.2～0.5％，余量為水；其中，百分比為重量百分比。

進一步，聚丙烯酰胺0.75～0.95％、木質素磺酸鹽1.0～1.2％、交聯劑0.4～0.6％、成膠時間調節劑0.20～0.40％，余量為水；其中，百分比為重量百分比。

進一步，所述交聯劑為有機重鉻酸鹽。

本發明堵水劑成膠前粘度小于100mPa.s，成膠時間在15～70hr之間可調，成膠后粘度大于100000mPa.s，因此具有很強的堵水性。本發明堵水劑的堵水率大于90％，堵油率小于15％左右，因此具有良好的選擇性。

具體實施方式

圖1為本發明選擇性化學堵水劑的實驗模擬裝置。

具體實施方式

選擇性封堵實驗

采用樹脂膠結人造巖心，在模擬地層原油生成的條件下，考察凝膠對油水的選擇性封堵實驗，所選配方為：聚丙烯酰胺0.8％、木質素磺酸鹽1.1％、交聯劑0.5％、成膠時間調節劑0.40％，余量為水；其中，百分比為重量百分比，交聯劑為有機重鉻酸鹽，成膠時間調節劑選擇尿素類化合物。具體的實驗測試步驟如下：

1)巖心烘干，稱重，氣測滲透率；

2)抽真空，飽和模擬地層水，計算孔隙度；

3)水驅至壓力穩定，計算水相滲透率；

4)油驅至束縛水的狀態，計算束縛水的飽和度；

5)正向擠入0.5倍孔隙體積的選擇性堵水劑；

6)在70℃條件下恒溫48h，使堵劑充分吸附于巖心孔隙的表面；

7)在70℃和壓力P下，用煤油反向驅替巖心，測定堵后油相滲透率；

8)重復操作，改用清水反向驅替，測定堵后水相滲透率。

采用的實驗裝置如圖1所示，如圖1所示，包括：注入系統1、儲液系統2和油層模擬系統3；油層模擬系統3和儲液系統2安裝在保溫箱6內，注入系統2進一步包括高壓泵11和環壓泵12，高壓泵11、儲液系統2、油層模擬系統3和環壓泵12通過管道依次相連。