稠油热采水平井精准堵调技术研究应用

2022-11-16李小莹

中国科技纵横 2022年4期

李小莹

(中石化河南油田分公司采油二厂，河南南阳 473400)

河南油田采油二厂稠油热采水平井控制地质储量181.8万吨，主要分布于新庄南三块、杨楼杨浅3、井楼八区和一区等区块，采出程度仅为19.01%，整体开发效果差，具有很大开发潜力。随着吞吐轮次的增加，边水水淹不断加剧，氮气泡沫抑水效果逐渐变差。同时，凝胶泡沫笼统抑水技术会加大凝胶体系在非目的封堵层段的损失，使得凝胶抑水半径缩小，从而导致整体措施效果变差。针对这些问题，通过开展稠油热采水平井精准堵调技术研究，细化凝胶体系配方，优化精准堵调技术工艺参数及调剖管柱设计，改善稠油热采水平井笼统调剖封堵针对性不强的问题，实现精确有效定点封堵，改善稠油热采井的开发效果。

1.稠油热采水平井现状调研分析，优选潜力井

河南油田热采区块水平井受边水影响28口井，控制地质储量57.5万吨，采出程度25.1%。其中，南三块水平井距油水边界线较近，边水侵入造成局部水淹，严重影响油井正常生产，且南三块水平井已实施过多轮次氮气泡沫调剖，措施效果明显变差。经过反复梳理讨论，对南三块12口水平段生产的水平井制定下步措施如下：

（1）已实施精准找堵水：XQ25-P8、XQ24-P5、XQ24-P6、XQ25-P 11、XQ25-P2、XQ25-P13，其中XQ25-P8生产效果好，维持现状；XQ24-P5、P6择机实施找水后第三轮调剖；XQ25-P11按需实施调剖；XQ25-P2全井段出水，暂缓调剖；XQ25-P13机械堵水待观察，可根据生产情况适时调剖；

（2）可实施精准找堵水：XQ24-P1、XQ25-P7、XQ25-P2，其中XQ24-P1、XQ25-P7井生产较好，维持现状；XQ25-P12井本周期含水明显上升，生产效果变差，下步可考虑实施精准找水；

（3）其它井代替：XQ24-P7、XQ25-P4，X3206代替XQ24-P7、XD1代替XQ25-P4；

（4）维持现状：XQ24-P4，该井B靶点有产，维持现状生产。

2.综合动静态分析与测试结果，准确判断出水段

一般认为，渗透率高的生产层段易出水、汽窜，同时根据油井历史生产资料也可以分析该井见边水时间、水淹强度，综合油井动静态分析与测试结果，准确判断出水层，为后续精准封堵奠定基础。

配套水平井温剖流量双参数动态多点找水技术。通过“停测-抽汲测-停测-挤注测”4个过程，监测温度和流量的变化趋势，分析出水规律，确定出水层段。

XQ25-P8井测试结果显示790～826米为出水段；生产动态分析，该井生产851～883米水平段时初期含水33%，生产27个周期后含水升至92.7%，分析认该段也为出水段。决定对两段精准堵调，累计常采545天，累计产油1610.3吨，增油1174.1吨，操作成本670元/吨，措施效果效益好，说明该井动态分析更为准确。

截至目前，水平井精准找堵水累计实施8井次，其中XQ25-P13、XQ25-P11、YQ3-P13井测试结果与动态分析结果一致；XQ25-P8、XQ24-P5、XQ24-P6、XQ8-P4、XQ25-P2测试结果与生产动态分析结果存在偏差。根据措施后效果分析，XQ25-P2、XQ8-P4、YQ3-P13井的测试分析相对准确，XQ25-P8、XQ24-P5、XQ24-P6井的生产动态分析相对准确，测试结果对每一口井出水段的分析判断都起到了关键作用。

3.优化凝胶配方，确保封堵效果

对于注蒸汽高温油藏，评价凝胶类堵剂适应性的两个主要参数为：成胶时间和凝胶强度。受温度和矿化度等影响，聚合物交联体系的分子链受高温而断裂和二价金属钙镁离子而沉淀，因此，凝胶堵剂的强度性能很难满足。低温油藏的交联凝胶体系，虽然凝胶体系的强度能得到保证，但交联反应受温度的影响很大，温度升高、交联反应速度明显增加（成胶时间缩短）。成胶时间太短，导致堵剂的可泵入时间太短，大大限制了其在矿场的应用。

根据室内实验，主剂用量在3.0%～4.5%范围内成胶较好；填料用量在5.0%～6.0%范围内成胶较好；交联剂用量在0.075%～0.15%范围内成胶较好，同时考虑地层水稀释影响和化工料费用。

4.堵调工艺参数优化

4.1 堵调工艺管柱优化

根据不同出水段，优化配套精准堵水工艺管柱，实现精准封堵。截至目前已优化完善了4四种精准堵水工艺管柱。

针对多点出水的水平井，优化配套使用K344封隔器、投球滑套、节流器等井下工具，地面打压5～6兆帕，挤注过程堵剂先通过节流器进入下段。挤注完成后通过投球用压控法坐封滑套座，封堵下段，继续打压，打开上层段投球滑套，挤注上段，从而实现分段堵调、精准堵调的目的，措施后下入生产管柱进行生产。多点出水分段挤注管柱应用于XQ25-P8、XQ24-P5井。通过精准找水测试，并结合生产动态分析认为，XQ25-P8井上、下两段出水、XQ24-P5井上段出水，下段与XQ24-P6井汽窜。因此对这两口井应用多点出水分段挤注管柱实施分段堵调，措施后生产效果明显改善。

针对跟部出水/汽窜的水平井，优化配套使用K344封隔器、限压单流阀、节流器、球座等井下工具，封隔非目的层段，使得挤注过程堵剂通过节流器进入跟部目的封堵段，从而实现精准封堵跟部端出水段/汽窜通道，精准堵调结束后下入生产管柱进行生产。XQ24-P6井精准堵调后，日产液由10.2吨降至9.7吨，含水由96.6%降至95.3%，措施后累计生产295天，累计产油133.2吨，增油133.2吨，因频繁出砂影响，生产效果较差，下步氮辅，汽窜通道封堵后，XQ24-P5生产效果明显好转。

针对指部出水/汽窜的水平井，优化配套使用热采桥塞、插管等井下工具，封隔非目的层段，使得挤注过程堵剂通过带孔插管进入指部目的封堵段，从而实现精准封堵指部出水段/汽窜通道，精准堵调结束后下入生产管柱进行生产。

针对中部出水/汽窜的水平井，优化配套使用桥塞、插管等井下工具，用桥塞封隔非上段和下段，挤注过程堵剂通过插管进入中部，从而实现精准封堵中部出水段/汽窜通道，精准堵调结束后下入一体生产管柱进行生产。

4.2 参数设计优化

对近两年水平井调剖效果进行分析，并对参数设计进行回归，归纳总结了水平井精准堵调参数设计规范。

水平井精准堵调堵剂用量设计公式：V=L＊2r＊h＊Φ

根据数据回归分析得出：氮气泡沫优选半径为15-25米，凝胶抑水优选半径5-8米。

4.3 封堵段塞优化

水平井调剖因受井型限制，仅可实施泡沫、凝胶等易注入的堵剂。分别对泡沫、凝胶性能进行研究，并对近几年调剖措施效果分析，回归总结了水平井封堵段塞的选型条件。氮气泡沫段塞适用于低强度抑水或凝胶高强度封堵后下周期的低强度抑水，氮气泡沫+凝胶段塞，氮气泡沫将边水推至油层深部，减缓地层水对凝胶的稀释作用，凝胶增加封堵强度，凝胶段塞，高强度封堵，增加抑水强度。