稠油水平井堵水技术研究与应用

稠油水平井堵水技术研究与应用

张学军聂小敏

(中石化胜利油田分公司现河采油厂山东东营257000)

摘要：水平井开采技术是稠油油藏开发的主要技术之一，乐安稠油水平井高含水问题突出，制约了水平井开发效果。在高含水治理过程中，针对不同含水阶段、出水类型，制定了不同的堵水方式。其中在高含水阶段（80%-95%），边水影响相对较弱的情况下，采用高温氮气泡沫调剖；在特高含水阶段（>95%），针对多点出水，采用复合堵水技术；针对单点出水，采用定点封堵工艺。初步形成适应于不同状况的稠油热采水平井堵水系列技术。

关键词：稠油油藏；水平井；堵水技术

前言

乐安稠油油藏开发过程中，针对薄层、出砂、超稠等难点，应用以裸眼精密滤砂管为主的热采水平井配套开发新技术，实现了草20、广9、王140等稠油新区的规模开发。受边水内侵、汽水窜等因素影响，水平井高含水问题突出，含水大于95％水平井103口，占开井数的40.4%，并且逐年增长，已成为制约稠油油藏稳产基础的关键因素。

1稠油水平井堵水技术现状

1.1水平井堵水难点

稠油油藏的开发方式及水平井复杂的井身结构，决定了常规封堵方式及堵剂不能满足稠油水平井堵水的要求。特别是精密滤砂管完井方式，一方面由于筛管和岩石壁面之间没有隔挡，流体可以径向和横向流动，定点、分层堵水难度大；另一方面精密滤砂管的多层复式结构，在挡砂的同时，也阻挡了堵剂的进入，封堵过程中，堵剂容易在滤砂管中沉积形成堵塞。同时堵剂具有耐高温性能，满足稠油油藏热采开发方式；施工安全可靠。

1.2水平井堵水技术现状

针对稠油水平井高含水治理难题，近些年来进行了不断的探索和攻关，先后开展了高温氮气泡沫调剖、超细水泥封堵、插管桥塞配合水泥封堵、温敏凝胶、凝胶颗粒堵水、凝胶+氮气泡沫堵水、凝胶+凝胶颗粒复合堵水等技术试验，寻求稠油水平井汽水窜的治理方法。目前初步形成了针对不同含水阶段和出水类型的堵水系列技术。

技术思路是将高含水水平井治理为两个阶段，一是含水率80%-95%的高含水阶段，边水突破，未形成较大的水窜通道，边水影响相对较弱，采用高温氮气泡沫调剖；二是含水大于95%的特高含水阶段，汽窜通道进一步发育，同时受蒸汽冲刷作用，储层渗透率及孔喉增大，结合测井解释结果，对多点出水状况，采用凝胶+凝结颗粒复合堵水；对单点（单段）出水，采取定点堵水。

2稠油水平井堵水技术研究

2.1高含水阶段的氮气泡沫调剖技术

高温氮气泡沫调剖作用机理是利用泡沫剂在地层大孔道中产生的泡沫来降低蒸汽的渗流能力，使注汽压力升高，迫使其后注入的蒸汽转向未驱替带，起到堵水、调整吸汽剖面、实现水平段均匀动用的目的。同时泡沫剂是一种表面活性剂，能大幅度降低油水界面张力，改善岩石表面的润湿性，提高驱油效率。泡沫具有“遇油消泡、遇水生泡”的特性，属于弹性封堵，不受精密筛管挡砂精度的限制，能够适应不同出水点水平井的堵水，施工简便，目前该技术已成为稠油水平井堵水的主导工艺。

2.1.1泡沫剂的性能评价。

筛选出发泡性能好、封堵能力强的DP-4泡沫剂，同时加强施工井现场抽检取样化验，重点评价泡沫剂的半衰期和起泡性能，并建立抽检化验台账，确保施工用泡沫剂质量。

泡沫剂注入时机选择：含水高于80%后，泡沫封堵压差明显增大。低含水井首先预注蒸汽，再注泡沫剂；高含水井直接注蒸汽泡沫剂段塞。泡沫剂现场注速根据蒸汽注入速度确定，一般选择0.15-0.3m3/h。

2.2特高含水封堵技术

在含水大于95%的特高含水阶段，针对不同的出水类型，分别采用复合堵水及定点堵水的方式，提高措施有效性。

2.2.1复合堵水技术

针对水平段多点出水的类型，采用凝胶+凝胶颗粒复合堵水技术，达到深部堵水的目的。其机理是在地层深部，注入凝胶并进行交联，形成凝胶段塞，建立第一道堵水屏障；在近井地带，注入凝胶颗粒堵剂，建立高强度的封堵带，防止蒸汽冲刷。

2.2.1.1凝胶深部堵剂

为实现油井地层深部堵水，通过凝胶主剂、浓度、交联剂筛选、耐温等性能优化实验，确定了油井堵水的高强度凝胶，该堵剂在120℃高温下不脱水，成胶强度无明显变化。

通过优化结合现场实际情况，选择浓度0.35%的高分子聚合物主剂+4#交联剂0.6%+2#调节剂0.5%的现场施工配方。

2.2.1.2凝胶颗粒堵剂

针对近井地带生产压差大，受蒸汽冲刷等特点，通过开展各类堵剂的过筛性能评价、堵剂组分筛选、堵剂耐温性能、悬浮性等评价实验，自主研制出了过筛率高，耐温性能强、悬浮性好且价格低廉的凝胶颗粒堵剂。该堵剂泵入特性良好，也有较好的滞留能力。

2.2.2定点堵水技术

2.2.2.1插管塞卡封配合堵剂封堵技术

针对B端出水为主的高含水水平井，结合水平井管柱特点，提出了水平井插管桥塞卡封配合堵剂封堵技术：即通过在水平出水点前端打插管桥塞封堵筛管内渗流通道，并配合水泥对下部出水点进行封堵，达到封堵底部出水点的目的。

插管塞卡封配合堵剂封堵机理：插入挤灰桥塞，打开滑套开关进行挤灰作业，挤灰结束后，上提管柱拔出插管，滑套开关关闭。由于水平井插管桥塞具有防卡性能稳定、独特的防粘结构、具有一定的可钻性的突出特点，能够确保水平井水泥堵水技术施工安全性。

3现场应用效果

2015年以来，实施水平井堵水94井次，累产油66531t，增油40143t。平均单井增油427吨，措施有效率91%，油汽比提高0.10。

4结论

（1）水平井技术是稠油开发的主导技术之一，受边水内侵、汽窜等因素影响，水平井高含水问题突出，并且高含水水平井呈逐年增长趋势，严重制约稠油油藏稳产增长。

（2）根据不同含水阶段，采取不同的治理手段，形成了稠油水平井堵水技术系列。其中高含水阶段采用高温氮气泡沫调剖，特高含水采用高强度的堵水技术，有效抑制边水内侵，提高开发效果。

（3）针对不同的出水类型，采取相应的技术手段，提高了措施针对性，最大限度了保障水平段产油能力。

参考文献

[1]王佩华.泡沫堵水调剖技术综述[J].钻采工艺，2000，23(2):60261.

[2]刘显太.胜利油区水平井开发技术[J].油气地质与采收率，2002，8:45-47.

[3]廖广志，李立众.常规泡沫驱油剂技术[M].北京:石油工业出版社，1999.

[4]张朝辉.水平井开发稠油油藏[M].北京:石油工业出版杜.1991.

[5]万仁博.中国不同类型油藏水平井开采技术[M].北京:石油工业出版杜，1997.

[6]段荣杰,汪玉华.水平段堵水新工艺[J].钻采工艺，2006，12(2):56263.