高膨微粒调剖工艺先导性试验与效果评价

何风华 刘德正 樊玉生 何 静 张冬梅

（1. 渤海钻探井下技术服务公司技术研究所，天津 300280；2.华北油田公司采油工程研究院，河北任丘 062552）

高膨微粒调剖工艺先导性试验与效果评价

何风华1刘德正1樊玉生1何 静1张冬梅2

（1. 渤海钻探井下技术服务公司技术研究所，天津 300280；2.华北油田公司采油工程研究院，河北任丘 062552）

通过对调剖试验区块地质特征的研究，结合试验井注水管柱的现状，设计了YHH高膨微粒调剖施工工艺，阐述了其调剖机理，通过扶余油田西24-9区块内4口注水井的调剖先导性试验取得的成果证实：对应受益井组增油控水效果显著、YHH高膨微粒调剖施工工艺在多段分注管柱内适用，与聚合物交联、黏土、粉煤灰、石灰乳等调剖施工相比具有占井施工周期短、风险小、见效快的优点，为今后调剖工作的开展拓宽了途径。

高膨微粒；先导性试验；施工工艺；调剖；增油控水

1 试验区块储层特性及开发现状

1.1 储层特性

吉林扶余油田西24-9区块位于西二南调整区内，其构造形态为被断层切割的单斜构造。含油面积0.33 km2，地质储量60.8×104t。线状井网注水，井距100 m，排距80 m。主力油层为扶余油层的 4、7、9、11、13小层。平均砂岩厚度 83.3 m，孔隙度24%，渗透率20～200 mD。原始地层压力4.4 MPa，目前地层压力3.3 MPa，油层温度32 ℃，地层水NaHCO3型，总矿化度2 900～6 900 mg/L。井位图如图1所示。

图1 西24-9区块井位示意图

1.2 试验区块开发现状

扶余油田属于裂缝发育的低渗透砂岩油藏，由于储层的非均质和后期实施压裂改造，无效水循环严重,含水上升快，区块开发形势变差。截至2012年2月，试验区块内共有受益油井13口，注水井4口。日产液173.5 t，日产油7.0 t，含水96.0%；日注水147.8 m3，平均单井日注水量36.9 m3，注采比1:1.3。

试验区块储层层间矛盾突出。储层砂体纵向上一般有7～10层左右，单层最大厚度7～9 m，砂体分布稳定。主力小层 4、7、9、11、13，砂体连续性好，非主力小层砂体连续性较差。沉积韵律导致剩余油分布不同，在注水开发过程中，注入水对油层底部水洗程度高，中上部水洗程度低。总体看来，一砂组非均质性以弱中为主，二砂组以中强为主，其中7号小层为强非均质，三砂组以中强为主，其中8、9小层为强非均质性，四砂组中11小层为强，12小层弱，13小层为中等非均质性，层间矛盾突出。

井内管柱结构复杂。4口试验井均采用分层注水管柱注水，每口井井内封隔器3～4个，井内水嘴4～5个。各井具体情况如表1所示。

表1 4口试验井的井内管柱情况

2 试验方案设计

2.1 调剖试验目的

高膨微粒调剖［1-3］施工工艺虽然在大港油田有过小规模单井调剖试验，但都是在井内光管柱的情况下与聚合物胶体分段共同完成的，本次现场试验的目的是通过吉林扶余油田西24-9区块的4口水井整体调剖试验，验证高膨微粒调剖剂及施工工艺在试验井内多个封隔器、多个水嘴的复杂管柱以及在试验区块储层条件下单独使用的适用性，检验该技术能否达到缩小注水井层间矛盾，改善吸水剖面，实现增油稳产的目的。

2.2 调剖工艺原理

2.2.1 利用清洗剂清洗近井地带 由于油田注入水中含有油污，这些油污附着在储层近井地带的岩石空隙壁上，使储层原有孔隙、裂缝变小渗透率降低，形成了有机堵塞。用JA清洗解堵剂解除有机物形成的堵塞，疏通近井地带吸水通道，为YHH高膨微粒进入注入水长期冲刷形成的主流通道打下基础。另外，该区块注水温度低“冷伤害”使储层温度进一步降低，原油流动性也进一步变差，储层内的油在裂缝、孔隙壁上，形成了层状重质油圬，水驱油效率低，因此使用JA清洗解堵剂改善流经区域原油的流动性能。JA清洗解堵剂的技术指标如表2所示。

表2 JA有机清洗解堵剂的主要技术指标

2.2.2 利用YHH高膨微粒深部调剖 首先，YHH高膨微粒在地层孔隙中与水反应后，能以自身体积的几十倍乃至上百倍膨胀率膨胀。其次，膨胀后的晶粒的密度与注入水相当，在后置液体的驱动下向地层深处运移，移动过程中在地层孔喉处滞留，其后部区域注入压力逐渐升高，迫使注入水向未波及到的低渗透区域进行绕流，膨胀后晶粒在地层的孔喉处发生了塑变、爬行或破碎，当晶粒穿过第一道孔喉后，在地层的孔道中继续向深处运移，在下个孔喉处又重新继续上述过程，使调剖半径“动态”化，迫使注入水不断重复着绕流，增大了注入水的波及面积，驱使地层中的流体向受益井流动，实现了调剖和深部驱替。YHH高膨微的技术指标如表3所示。

表3 YHH高膨微粒的主要技术指标

2.2.3 利用HH-1液携带并隔离调剖剂 HH-1携带隔离液的作用：一是用调剖剂将前、后液体在井筒及近井地带隔离；二是将YHH高膨微粒在保持其理化性能不变的前提下携带至调剖地层。HH-1携带、隔离液主要技术指标如表4所示。

表4 HH-1携带、隔离液主要技术指标

2.3 调剖施工段塞及处理半径设计

2.3.1 调剖施工段塞 调剖施工共设计：前置、封堵、驱替3个段塞，作用如表5所示。

表5 封堵段塞及作用

2.3.2 处理半径 试验区块的西+24-07、 西+24-8.1、 西 24-9 、西 24-8.1等 4口注水井，调剖处理半径设计为：16～22 m。

2.4 施工工艺参数设计

2.4.1 试验井施工各段塞药剂用量 各段塞药剂用量设计如表6所示。

表6 西24-9区块调剖井施工工艺参数

2.4.2 施工排量 调剖施工井挤入排量确定原则是：依据注入液的性能、封堵强度、YHH高膨微粒调剖的性能及其在携带液中的沉降速度等要素，结合目的层的孔隙度、历次调剖情况及井下管柱结构等综合因素来设计的，施工排量如下：前置段塞排量18～30 m3/h；封堵填充段塞排量12～24 m3/h；驱替段塞排量60～80 m3/d。

2.5 施工工序设计

（1）挤JA有机清洗解堵剂：试挤注入水，压力小于10 MPa；油管合挤JA有机清洗解堵剂，油管顶替注入水10 m3，恢复正常注水至稳定；捞出调剖层段配水器芯子，在最底段下入密封段。

（2）挤YHH高膨微粒调剖剂：正挤HH-1携带隔离液+YHH高膨微粒调剖剂（HH-1携带隔离液+YHH高膨微粒）+HH-1携带隔离液+注入水20 m3。

（3）恢复注水驱替。

3 现场试验情况

在2012年5月27日至6月29日期间先后对西+24-8.1、西+24-07、西 24-9、西 24-8.1 井进行了 YHH高膨微粒工艺技术先导性调剖试验，施工压力、排量、各段塞的注入量符合设计要求，4口井现场试验均一次成功。例如：在2012年5月27日至31日进行了西+24-8.1井现场调剖试验，最高施工压力为：6.6 MPa，前置段塞排量 18.9～21.9 m3/h，用量 57 m3；封堵填充段塞排量20.28～23.76 m3/h，用量24 m3；驱替段塞排量2.5 m3/h，用量20 m3。

4 效果评价

4.1 试验后调剖井吸水剖面得到改善

对比西24-9、西+24-8.1两口井调剖施工前后吸水剖面测试曲线发现（图2）：西24-9井Ⅰ层段的1号层（428～432.6 m）吸水量下降，Ⅱ层段的2、3号层（436.2～449.8 m）启动了新层，Ⅲ层段的4、6号层（458.8～470.8 m）强吸水层吸水量大幅下降，Ⅳ层段的7、8号层（474.4～490.0 m）吸水量无变化。西+24-8.1井Ⅰ层段的1号层（429～434 m）吸水量大幅下降，Ⅱ层段的2号层（439.6～445.2 m）为强吸水层被封堵，Ⅲ层段的3、4号层（444.6～464.8 m）吸水得到调整，Ⅳ层段的5、6号层（471～481.2 m）中5号层被封堵、6号层吸水量降低，Ⅴ层段的7号层（487.6～485.4 m）吸水量变大。由此证明，两口井吸水剖面得到有效改善。

图2 试验前后调剖井吸水剖面图

4.2 试验区块受益油井增油降水效果显著

试验区块西+24-8.1等4口调剖水井对应的受益油井是西26-8.4等13口井。西26-07.2井和西+26-07.4井，因6月份修井无法进行参数对比，截至2012年8月底在3个月时间内11口受益井净增油221.3 t，平均增油幅度达33.8%，平均含水下降了1.8%，增油降水效果显著。如表7所示。

表7 试验区块受益油井阶段生产增油、降水情况

5 认识与结论

（1） YHH高膨微粒调剖施工工艺在西24-9区块的多段分注管柱内调剖可行, 施工后对应受益井组增油控水效果显著。

（2）使用的JA有机清洗解堵剂能有效解除施工管柱内、近井地带的有机物堵塞，减小液流阻力，保障了YHH高膨微粒调剖剂顺利进入目的层。

（3）采用YHH高膨微粒调剖施工与使用聚合物交联、黏土、粉煤灰、石灰乳等调剖施工相比具有占井施工周期短、风险小、见效快的特点。

［1］ 梁梦兰.表面活性剂和洗涤剂［M］.北京：科学技术文献出版社，1990：08.

［2］ 赵福临.油田化学［M］.东营：石油大学出版社，2000：07.

［3］ 王浩.体膨型调剖剂在碱加聚合物驱中的应用［J］.石油钻采工艺，2003，25（S1）：49-50，95.

（修改稿收到日期 2013-09-08）

Pilot test and effect evaluation of high-swelling particles profile control process

HE Fenghua1, LIU Dezheng1, FAN Yusheng1, HE Jing1, ZHANG Dongmei2
（1.Technical Research Institute,Downhole Technology Service Company,BHDC,Tianjin300280,China;2. Oil Production Engineering Research Institute,Huabei Oilfield Co.,Renqiu062552,China）

Combined with the current situation of test wells injection string, YHH high swelling particles of profile control construction process was designed based on studying the geological characteristics of profile control test block, and then its profile control mechanism was described in detail. Profile control pilot test results obtained from 4 injection wells of Block West 24-9 Fuyu oilfield confirmed that: the oil increment and water control effect is significant for the corresponding benefit well group, and the YHH high-swelling particles can applied to multi-stage separate injection pipe column in profile control construction process. Compared to the construction with cross-linked polymer, clay, fly ash and lime, the YHH high-swelling particles profile construction has the advantage of short cycle period, lower risk and quick returns, which broadens the way of carrying out the profile control process in the future.

high-swelling particles; pilot test; construction technology; profile control; oil increment and water control

何风华，刘德正，樊玉生，等.高膨微粒调剖工艺先导性试验与效果评价［J］. 石油钻采工艺，2013，35（5）：107-110.

TE357.46

：A

1000–7393（2013） 05–0107–04

何风华，1962年生。2001年毕业于天津大学工业工程专业，从事油层保护技术研究、推广应用工作，高级工程师。电话：13920435856。E-mail：hefenghua1962@163.com。

〔编辑 付丽霞〕