无机颗粒型堵剂试验研究——复合段塞控水封窜技术之二

乐大发 （中石化胜利油田分公司孤岛采油厂，山东 东营257231）

无机颗粒型堵剂试验研究
——复合段塞控水封窜技术之二

乐大发 （中石化胜利油田分公司孤岛采油厂，山东 东营257231）

孤岛油田注聚区层内或层间非均质性严重，注聚过程中聚合物易沿高渗孔道窜进，使得部分注入井油压低，对应油井高见聚，严重影响聚合物驱开发效果。针对这一问题，研究应用了复合段塞控水封窜技术之无机颗粒型堵剂。堵剂具有较好的悬浮性，注入性能优良，强度较高，有较好的封堵效果。

注聚合物；注聚区；控水封窜；复合段塞；无机颗粒型封堵剂

孤岛油田在注聚过程中，由于地层的非均质性严重，加上长期注水开发，有效渗透率逐年增大，层内或层间非均质程度明显增加。注聚过程中很容易造成聚合物溶液指进或窜流，造成部分注入井油压低，对应油井高见聚 （聚合物浓度＞500mg/L），严重影响聚合物驱开发效果。原有调剖工艺主要以颗粒类堵剂为主，效果较差。为此，研究应用了复合段塞控水封窜技术。针对多段塞调剖需要，笔者研究了一种高强度颗粒型堵剂，这种堵剂具有较好的悬浮性，注入性能优良，强度较高，有较好的封堵效果。

1 堵剂配方研究

颗粒类堵剂体系主要由油井G级水泥、粉煤灰组成；另外，添加少量的缓凝剂、悬浮剂在水中调配而成。室内针对堵剂强度、悬浮性2个指标进行了试验，以便得到合理经济的配方。

1.1 缓凝剂的优选

针对因深井、地温等因素影响的堵水作业中所出现的问题，研究了缓凝剂种类、加量对堵剂固化时间、固结强度的影响。研究结果表明：缓凝剂加量与稠化时间、固化时间关系密切；随缓凝剂的浓度增加，固化时间逐渐延长。最后选用了比较常用的木质素磺酸钠盐和钙盐。

1.2 悬浮剂的优选

参考国内已有的堵剂配方及评价方法，预设配方：15%油井G级水泥 （180～250目）＋12%粉煤灰 （180～250目）＋1.5%缓凝剂＋水＋不同浓度的悬浮剂，对3种悬浮剂进行优选。从室内试验现象和数据可以得出，3种悬浮剂中，2＃悬浮剂悬浮性最好 （表1）。

表1 悬浮剂对析水率的影响

1.3 优选正交试验方案及结果

堵剂体系是由4种组分及水配制而成。试验有4个因素，分别是：油井G级水泥、粉煤灰，添加少量的缓凝剂、悬浮剂的含量。各因素取4个水平，经过正交试验优化，最终得到堵剂配方，见表2。

表2 高强度颗粒堵剂综合配方表

2 堵剂性能评价

2.1 悬浮性

从堵剂悬浮测试结果 （表3）来看，堵剂的析水率在10%以内，为说明该堵剂具有很好的悬浮性，从而保证了该堵剂具有较好的可注入性。

表3 堵剂悬浮测试结果

2.2 抗压强度

配制3份30%的堵剂悬浮液600ml置于1000ml的烧杯中，搅拌均匀后，每个样品分别倒入3只25mm×250mm的试管内，不得有气泡，封口后放入70℃恒温水浴中恒温72h，取出并轻轻敲碎试管，尽量不要敲碎试样。将敲出的试样凉干后，取30mm的固结体，磨平2个端面，按照压力机使用说明书的规定测其抗压强度，结果见表4。可见堵剂抗压强度高。

表4 堵剂抗压强度测试结果

3 现场试验与效果

3.1 施工要求

针对不同井的油压和吸水情况采用多级段塞施工、不同强度的堵剂组合工艺。为防止部分颗粒堵剂在施工过程中沿大孔道从油井产出，进入联合站后造成联合站生产混乱，采用堵剂组合方式为：前置段塞＋主体段塞＋封口段塞。根据现场实际注入情况，及时调配注入参数，尽量做到堵得深，堵得强，以便后续注聚能产生更大的波及体积。

施工压力的选择：一方面，最高不超过地层破裂压力的80%，同时必须考虑各种施工设备的安全因素，确保在此压力下的施工安全；另一方面，为保证能将堵剂顺利挤入地层，并能满足设计的施工排量要求，注入压力又不能太低。针对大孔道发育的区域进行吸水剖面调整，要考虑调整后低渗层不被污染。确定调剖井施工过程中最高注入压力不得超过12MPa。

3.2 应用效果

该技术在孤岛油田中二北Ng3－4注聚驱实施2个井组，单井平均注入：冻胶堵剂1500m3＋颗粒堵剂50t＋封口段塞50m3。对比调剖前后注入井和对应油井生产动态，见到了较好的效果。

1）实施2口井平均油压由6.2MPa上升到9.9MPa，上升了3.7MPa，有效期大于12个月。

2）对应油井8口，6口井见到增油效果，累计增油5144.9t。

3）对应高见聚油井见聚浓度得到一定控制。GD2－20－28井对应油井，2009年5月、7月、9月、11月检测到见聚浓度分别为1633、1609、705、402mg/L。

4 结 论

1）该技术针对孤岛油田注聚驱油藏特点和目前调剖工艺存在的不足，对现有的调剖工艺进行改进。经过多方论证分析决定采用冻胶＋颗粒型堵剂调剖多段塞注入模式，在改善剖面的同时，进一步改善地层深部矛盾，防止聚合物窜流，扩大波及体积，提高了注聚开发效果。

2）通过室内试验，研究出适合注聚驱多段塞调剖用的有机冻胶和无机颗粒类堵剂2种体系。有机冻胶体系成胶时间较长，适用温度60～80℃；无机颗粒类堵剂悬浮性好，注入性能优良，抗压强度高，封堵性能强。

3）现场实施2个井组，从实施效果来看，见到了一定的效果，与原调剖工艺对比，措施效果有所提高，高见聚井见聚浓度有所下降。多元多段塞调剖技术适用于注水油田开发后期调剖封窜，具有较好的推广应用前景。

Experimental Study on Inorganic Particle－type Blocking Agent——Part II：Water－control and Channel－blocking with Composite Slugs

LE Da－fa（Author's Address：GudaoO il Production Plant，ShengliO ilfield Company，SINOPEC，Dongying257231，Shandong，China）

Heterogeneity was serious inside the polymer injecting areas or in interlayer of Gudao Oilfield，during the polymer flooding，it was easy channeling along the high permeability pores，thus part of the injected wells were in low pressure condition，polymer breakthrough was induced in corresponding wells，it seriously influenced the effect of oilfield development.In consideration of the problems，the technique of inorganic particle－type blocking agent of composite slugs of water control and channeling blocking is used for solving the problems.It has good suspension ability，high performance and high strength and better sealing effect.

polymer flooding；polymer flooding area；water control and channeling blocking；composite slug；inorganic particle blocking agent

TE357.461

A

1000－9752（2011）06－0143－02

2011－04－20

乐大发 （1966－），男，1985年江汉石油学院毕业，硕士，高级工程师，油藏工程首席专家，现主要从事油田开发及油藏工程技术研究工作。

［编辑］ 苏开科