新型堵剂在挤堵封窜工艺上的研究与应用

新型堵剂在挤堵封窜工艺上的研究与应用

杜艳

中国石化集团中原石油勘探局中原油田分公司濮城采油厂 河南 濮阳 457532

摘要：针对前期封窜失效的油井，二次挤堵时，无机堵剂粒径大无法进入微裂缝实施有效封堵，部分高压低渗层使用无机堵剂挤堵处理半径小，难以达到有效封堵，且易在井筒内留出长井段灰塞，增加了钻塞难度。为解决这一生产难题，经过近两年的室内试验和现场应用，成功研制YJ-19有机复合堵剂，实现了有效封窜，提高了开发效果。

关键词：堵剂；有机；复合；封窜。

1 概况

濮城油田经过四十多年的开发已进入高含水期，油井主力层水淹级别高，动用已相对充分，而二三类层，水淹级别较低，动用相对较差，为改善层间矛盾，通过对出水层段和套漏位置的识别，采取油水井挤堵封窜工艺措施对层间、层内水淹、管外水窜层进行封堵，以充分动用潜力层，实现层间转移，从而改善吸水和产液剖面，挖掘油井层间潜力，是目前高含水开发阶段提高采收率的一项重要手段。

2 无机堵剂配方的优化

结合濮城油田不同区块情况，优化无机堵剂配方，通过调节添加剂配方凝固时间由以往的48小时缩短至30小时。

其利用油井水泥为主体，加入一定比例添加剂，堵剂进入封堵层后，能够通过特殊的交联机制，快速形成密集的立体互穿网络结构，网住封堵剂中的固体颗粒组分，使其有效滞留在封堵层内，通过有机和无机堵剂的协同效应和化学反应，在封堵层位形成抗压强度高、韧性好、微胀涨和有效期长的固化体；并利用堵剂自身的微膨性和套管与地层之间有效胶接，使三者之间形成强有力的有机整体，胶结界面胶结强度高，从而提高挤堵成功率，调节缓凝剂比例，使其在12小时达到凝固，逐步完全固化，既缩短侯凝时间又满足强度需要。

3 YJ-19有机复合堵剂的研制

经过多次无机堵剂挤堵失效后，再次挤堵时因无机堵剂粒径大无法进入微缝实施有效封堵，另部分高压低渗层实施无机堵剂封堵时，因施工压力高导致处理半径小、封堵强度低，难以达到有效封堵的目的。为了提高低渗层挤堵成功率，需要研制一种无固相的堵剂进行挤堵。

针对新型堵剂要满足的条件，经过查阅相关资料和室内试验，最后确定以有机合成为主要方向，就是在地面上以单体的形式注入，在地下环境中发生聚合的交联反应，生成固体物质。研制应用了YJ-19有机复合堵剂，使用水溶性树脂为堵剂主料。堵剂固化后在室内测试其强度，测试结果为抗压强度为15.6MPa和抗折强度7.4MPa。注入岩心后，测水相渗透率为0，水相突破压力≥35MPa，能满足低渗油藏堵水的要求。

3.1 YJ-19堵剂作用机理

YJ-19堵剂由水溶性树脂、添加剂及激活剂组成。

Y J-19堵剂经过配方的调整，在地面温度和压力下不发生化学反应，以均一的水溶液存在，可顺利地通过泵注入地层。在地层温度和压力条件下，发生反应形成高强度的固态物质。该固态物质与岩石胶结强度高，不溶解于水和油，无渗透性，满足高压挤堵封窜的要求。

3.2 YJ-19有机复合堵剂的特点

a该堵剂初始状态为均一、无固相的水溶液，密度为1.16-1.18 g/cm³，可泵性强。

b固化反应时间可调范围广。固化反应是在地下进行，根据地层温度和施工需求时间，进行配方设计，设置固化时间，固化反应开始时间可以调至在4-10h。

c固化后强度高，胶结性能好，突破压力≥35MPa。

d耐温性能好，可以达到130℃。

e固化后具有良好的耐水和耐酸性。

f 可钻性强。该堵剂虽封堵强度高，但在井筒内容易被钻头机械破碎，钻塞速度可以提升20m/h，缩短了钻塞时间。

4 现场应用

文51-179井属于濮城油田文51区块，该井于2013年实施封窜后，出水层S2X2失效出水严重，使用无机堵剂封窜，清水试挤压力23MPa，用相对密度1.4的无机堵剂刚接触地层就出现35MPa不进，无法实施二次挤堵。

分析原因：S2X2层出水，由于曾经封堵过，随着生产液面的降低，生产压差的增加，水从层内部渗出，造成含水居高不下，无机堵剂因粒径大无法进入微缝，致使无机堵剂封窜失败。

解决办法：使用有机堵剂实施挤堵。

2019年12月19日现场实施YJ-19有机复合堵剂挤堵，下免污染一体化装置填砂保护下部油层，再利用桥式分流器替挤有机复合堵剂3m³，最高施工压力25MPa，关井候凝12h后，起出管柱，下新型钻头钻塞至2675m，试压25MPa无溢流一次合格，冲砂捞出免污染一体化装置。

该井投产后液面由井口降至1786m，目前动液面1997m，日产液21.7t，日产油3.6t，含水86.1%，并且继续呈下降趋势，达到预期效果。

5 结论

研制的有机复合堵剂解决了高压低渗油藏及重复挤堵层因无机堵剂粒径大无法进入地层实施挤堵的问题，提高了社会和经济效益，下步将继续完善并推广应用。

参考文献

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