油井纳米凝胶反向堵水工艺技术

李鑫

摘要：文留油田属于裂缝断块油气田，层间矛盾变大。针对文留油田的厚油层水驱后期韵律层表现水窜锥进，形成了油井纳米凝胶反向堵水工艺技术，为文留油田剩余油挖潜提供了一种新的有效技术手段。

关键词：反向堵水 韵律层

前言

文留油田位于东濮凹陷中央隆起带文留构造南部次级地堑内，是一个异常高压、低渗复杂断块油气藏。由于油层厚度大，油层物性相对较好，是开发中、前期的主产层，也是开发中、后期的堵水目的层。普遍存在正韵律沉积特点，也有少数为均匀的箱状、复合韵律和反韵律沉积特点。但是由于长期注水开发，在油井的近井地带，注入水或边水受重力作用影响，会优先选择油层底部突破，造成注入水沿油层底部水窜锥进，水淹现象的加剧，导致文留油田在平面上剩余油分布零散。

如何治理水窜锥进，挖掘厚油层顶部剩余油成为边水驱厚油层开发中的难题。为此，文留油田广泛查阅相关技术资料，开展大量的厚油层室内实验研究，针对厚油层的渗透率差异、剩余油分布、堵剂的实验室评价和施工工艺设计，形成了油井纳米凝胶反向堵水工艺技术，为文留油田剩余油挖潜提供了一种新的有效技术手段。

1.纳米凝胶反向堵水

1.1技术思路

反向调剖堵水技术借鉴水井深部调驱的技术思路，从油井入手，利用调剖剂实现油井深部堵水，与深部调剖配合达到控水增油的目的。

（1）打入驱油剂段塞后顶替至深部地层，在液流转向进入剩余油富集区，提高洗油效率。

（2）纳米凝胶段塞，采用较大的纳米凝胶堵剂段塞，使用“先低浓度，后高浓度”的挤入工艺，促使堵剂优先进入物性好、渗透率高的厚油层下部，使边水转向剩余油富集区。

（3）在堵水段塞后在近井地带挤入适量高强度封口剂，以保证厚油层封堵效果和减少堵剂返吐。

（4）封堵施工结束后，对厚油层顶部低含水或不含水部位实施补射，射孔厚度为厚油层厚度的5-20%。

2、纳米凝胶堵水体系选择

2.1高效表活剂

高效表面活性剂的研究筛选。高效表面活性剂是由水、油、表面活性劑和助表面活性剂等自发形成，选取26种表面活性剂测定洗油效果，G44的洗油效率最高。

表面活性剂可以通过改善孔道润湿性、降低油水界面张力，从而达到驱动剩余油提高采收率的目的。

2.2纳米树脂凝胶

纳米树脂凝胶由锂皂石，衣康酸以及丙烯酰胺等组成，主要通过与油田高矿化度的水混合后产生凝胶。纳米树脂凝胶属于弱凝胶，弱凝胶进入原先被水占据的大孔道，在后续注入水在弱凝胶作用下沿阻力小的大孔道继续前进，同时弱凝胶的存在增加了大孔道的流动阻力，迫使注入水改向，从而提高注入水的波及体积;此外，由于弱凝胶可移动，可在后续注入流体前缘形成高黏度驱油流体，从而降低原油与驱替液流度比，提高驱油效率和最终采收率。

1纳米树脂凝胶性能与评价

（1）泵注性能实验

用3%的调驱剂分别与清水和文留油田注入水混合形成凝胶，（油田水矿化度在9×104mg/L），观察温度对凝胶粘度的影响。

通过室内实验，配置不同主剂浓度的凝胶，观察温度对粘度的影响。在5%的主剂浓度下凝胶具有较强的粘度峰值，超过5%后呈现下降，在超过30%后粘度开始增大。考虑到经济性，选择5%主剂浓度较为适宜。

2.1封口剂

暂堵型高强度堵剂属于无机堵剂，由可固结暂堵颗粒、纤维、超细水泥组成。由于近井地带生产压差较大，堵剂需要较高的封堵强度以满足生产压差。但是堵剂必须具有较强的暂堵能力，添加可固化暂堵颗粒和纤维能够提高堵剂的暂堵性能，防止堵剂大量进入上部油层造成严重污染。

（1）堵剂浓度

纤维-超细水泥是堵剂的主体材料，其浓度是影响堵剂强度的主要因素，用清水分别配制浓度为62%、65%、67%、69%的堵剂浆体，在70℃下养护72h，用抗压强度仪测试抗压强度。从实验结果可以看出，随着浓度增大堵剂抗压强度增加，总体上能达到20MPa以上.考虑堵剂的流动性及对可固结暂堵剂的悬浮能力，优选堵剂浓度为67%.

（2）可固结暂堵剂用量优选

固结支撑剂用量在5%～10%时，堵剂悬浮稳定性好，性能均一，抗压强度均大于20MPa，堵剂具有良好的稳定性和抗压强度。堵剂采用清水配制，纤维超细水泥复合材料浓度为67%，可固结暂堵剂的用量为纤维超细水泥质量的5%～10%，具体用量可根据地层的吸收量及对堵剂的强度要求确定。

3 现场应用效果分析

典型井例：XX33-38

构造位置：X33断层尾部，构造复杂，生产层位：S2下2-4砂组，生产情况：26.5*0.5*98%，对应水井：XX33-247关井

该井2011年射孔17号层射孔后油井水淹，为了挖掘韵律厚油层剩余油潜力，正挤凝胶颗粒8方，50%堵剂24方，顶清水9.4方，最高压力29MPa，停泵压力26MPa，解封洗井溢流1.8方/小时。

第二次施工，正挤60%堵剂28方，顶清水9.4方，最高压力24MPa，停泵压力20MPa，钻塞试压合格后投产。

措施后该井含水由99%下降至97%，日增油1吨，累产油485.1吨，累增油341.1吨。目前继续有效。

在2020年目前开展试验2口（XX209-11/XX33-247），目前日增油2.0t，阶段累计增油143.2t，取得了较好的效果。

四、结论与认识

1、本文通过开展纳米凝胶性能试验和暂堵型高强度堵剂研究，加深了对油井深部堵水的认识，优化了厚油层堵水工艺。

2、油井纳米凝胶反向调剖堵水实施，弥补了文南油田深部堵水的空白，使在文南油田深部堵水有了新发展，丰富了堵水工艺手段。

参考文献：

[1]付欣，刘月亮，李光辉，葛际江，俞力，朱伟民，张贵才.中低渗油藏调驱用纳米聚合物微球的稳定性能评价[J].油田化学.2013（02）

[2]孙琳，田园媛，蒲万芬，辛军，吴雅丽.高温低渗油藏表面活性剂驱影响因素研究[J].油田化学.2013（02）