油水井屏蔽暂堵

油水井屏蔽暂堵技术 前言 一 、 技术机理 二 、 施工工艺 三 、 工艺技术的先进性 四 、 现场应用情况 五 、 结论与认识 技 术 介 绍 前 言 前 言 高压低渗注水井作业前溢流难放； 因套变 、 气大而无法采取卡封 、 填砂或注灰 ， 以致分层调堵工艺无法实施； 部分油层亏空漏失严重 ， 在钻塞 、 冲砂等作业施工中 ， 无法建立循环 ， 导致作业施工无法进行 。 中后期开发油田经过多年的注水开发，层间矛盾突出，井况不断恶化，制约了油水井钻塞、冲砂、挤堵、注灰及正常作业的实施，措施中常遇到下列难题： 前 言 2006年以来，我们开展了油水井作业屏蔽暂堵技术的研究与应用，经过近三年的实施、改进与完善，取得了较好的效果。 共实施 35井次 减少溢流排放 32500增油 10260t 成功率 100% 屏蔽暂堵技术机理 结构支撑剂 50固相颗粒 15活性微晶增强剂 5增韧剂 5胶凝固化剂 10施工性能调节剂 膨胀型活性填充剂 15暂堵剂组成 暂堵剂特点 稳定性和流动性好，固化时间易于调整 快速形成网架结构，有效滞留在漏失层的炮眼附近 能形成韧性好、微膨胀、有一定强度并可解的固化体 悬浮剂 缓蚀剂 高效渗透剂 解堵剂组成 溶蚀剂 解堵剂特点 ，在地层内能够快速地渗 透分解暂堵剂 对地层无伤害、无污染 技术机理 暂堵剂 进入低压漏失层后，在微压差作用下，可迅速失水，在炮眼附近快速形成 网架结构 ，完成对漏失层的屏蔽暂堵作用，保证了钻塞、冲砂、化堵等其它后续工艺措施的进行。而屏蔽暂堵剂形成结构强度的关键材料 结构支撑剂 能与 解堵剂 发生快速化学溶解反应，使 暂堵层 结构崩溃，从而达到解堵目的。 屏蔽暂堵剂流变性能评价 屏蔽暂堵剂 的常规流变性能测定（ 90 ） 水灰比 密度 g/00 300 s s 备注 1:104 61 52 43 9 1:1 65 36 29 1:40 22 20 18 2 1:26 15 13 11 2 结论： 屏蔽暂堵剂在各种水灰比情况下，表现出很 好的流变性能，随着水灰比的灰量加大，屈服值 蔽暂堵剂溶液的悬浮能力 加大，不会产生颗粒沉淀，更不会在现场影响水 泥车的可泵性，对现场施工的顺利进行创造条件 。 屏蔽暂堵剂初终凝时间评价 屏蔽暂堵剂 90 时初终凝时间评价 水灰比 缓凝剂（ % ） 温 度 ( ) 初凝时间(h) 终凝时间(h) 1 : 1 0 90 7 11 1:1 90 10 15 1:1 90 14 20 1:1 90 18 24 1:1 90 22 28 1:1 90 25 33 屏蔽暂堵剂 不同温度下的初终凝时间评价 水灰比 缓凝剂（ % ） 温 度 ( ) 初凝时间(h) 终凝时间(h) 1 : 1 0 3 0 14 16 1:1 0 40 12 15 1:1 0 50 11 14 1:1 0 60 10 13 1:1 0 70 9 13 1:1 0 80 8 12 1:1 90 18 24 1:1 100 16 21 1:1 110 15 20 1:1 120 14 19 1:1 0 130 12 16 1:1 140 11 15 1:1 150 10 15 结论 在屏蔽暂堵剂中引入缓凝剂，可以延长暂堵剂溶液的 固化时间，可根据不同井温（ 30），选择缓凝 剂的用量，确保井下安全。一般在井温 90 以下，可 以不加入缓凝剂，也能确保井下安全。 屏蔽暂堵剂封堵效果与温度关系的评价 屏蔽暂堵剂突破压力曲线051015202530 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150温度（）突破压力（论 屏蔽暂堵剂暂堵后突破压力随不同温度 下的走势呈向上的趋势，但在温度超过 110 时， 其走势向水平线，没有多大变化。说明在温度超过 110 时，屏蔽暂堵剂的结构强度几乎没有发生多 大变化，相对稳定。 屏蔽暂堵剂随时间变化的关系评价（ 90 ） 图 2 时间变化与抗压强度之关系0102030400 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24时间 在 90 实验条件下，屏蔽暂堵剂抗压强 度在 16小时后，其强度基本稳定，说明暂堵剂终 凝时间之后，其结构趋于稳定。 地层水矿化度对屏蔽暂堵剂的影响评价 0102030抗压强度（离子 镁离子 氯离子总矿化度自来水图3 地层水矿化度对无论单独无机盐或复合盐， 其矿化度不同的地层水对 屏蔽暂堵剂的强度几乎没 有影响，即研制的暂堵剂 有抗盐的能力。 评价条件： =900， =500 ， 120000 ，总矿化度 =150000 暂堵剂 解堵效果室内评价 选择岩心 烘干 地层产出水饱和 正向测定饱和后的岩心渗透率 反向用模拟炮眼进行封堵 反向注入解堵剂 正向测定岩心渗透率 岩心渗透率恢复值 （ 100 岩心渗透率恢复值80859095100文1 4 - 6 文1 0 - 9 4 文1 3 - 1 文1 5 - 5 8 文9 2 - 4 4 文1 6 - 6岩心解堵后渗透充恢复值变化关系岩心井位号选用文留油田典型区块的岩心进行实验，评价产出层的保护。 屏蔽暂堵后解堵效果很好，渗透率恢复值均在 96%以上，有利于保护产层。 施工工艺 工步骤 关井停注 ， 待压力扩散 3 试挤 ， 测吸水指数 。 正挤暂堵剂 ， 清水顶替完成后 ， 控压 20 关井候凝 8小时后油管放压 。 原管柱加深探冲至人工井底 。 起出原井管柱 ， 下后续措施管柱 。 解堵至暂堵层段 ， 正挤解堵剂 ， 清水顶替后关井反应 2小时 。 执行注水方案 。 水井 1 选井原则 注水压力低于 35 放压时间大于 10天。 措施前为光油管 。 套管无漏失 、 严重缩径变形 。 井口及连接部位良好 ， 无渗漏 ， 阀门开关灵活 。 油井 2 施工步骤 下暂堵管柱 。 正挤暂堵剂 ， 正挤清水 ， 反洗井至进出口水质一致 。 钻冲塞 (砂 )至人工井底 ， 实施后续配套措施 。 解堵至暂堵层段 ， 正挤解堵剂 ， 清水顶替后 ，关井反应 2小时 ， 反洗井二周 ， 起出管柱 。 执行其它采油方案 。 套管无漏失、严重缩径变形。 选井原则 存在低压漏失层，洗井无法循环 。 工艺技术的先进性 在推广应用油水井作业屏蔽暂堵工艺技术的过程中，我们从暂堵剂 、 解堵剂 配方的 优化 到 施工工艺 都进行了不断地创新和完善，从而提高了工艺效果和措施效益。 该技术可用于高压水井作业前暂堵及低压油井屏蔽暂堵后的钻塞 、 冲砂 、 挤堵等作业施工中 ， 并取得了成功 ，有效地解决了生产实际难题 ， 拓宽了该技术的应用范围 。 2 开发出了新型暂堵剂配方 ， 在配方中调整 活性微晶增强剂和 增韧剂 的用量 ， 提高了暂堵强度 ， 减少了 暂堵剂用量 ， 从而实现了地层炮眼附近的近井屏蔽 ， 避免了地层的深部污染 。 9 井次 26 井次 10 t/井 12 t/井 改进堵剂配方后， 3 研制出了专项解堵剂配方 ， 调整 溶蚀剂 和高效渗透剂 含量 ， 提高了解堵效果 ， 降低了解堵施工压力 ， 减少了暂堵施工对地层的污染 。平均最高施工压力由原来的 降了 10 高压注水井暂堵采用了过量顶替 、控压反洗井的施工工艺 ， 确保了井筒内不留塞 、 管柱不卡不堵 ， 同时又避免了堵剂的反吐 。 5 低压漏失油井的暂堵 ， 以建立循环为主要目的 ， 工艺上进行了较大的创新： 一是 控制最高施工压力为 5 二是 堵剂初凝时进行冲钻 ， 不留灰塞 。 改变了原来关井候凝 36小时后堵剂强度高 、 钻塞难度大的状况 ， 节省了钻塞时间和施工费用 ， 平均钻塞时间由原来的 72小时缩短为 10小时 。 人工井底 填砂保护 生产层 该层（ 失严重 实施暂堵 实施探冲 实施解堵 暂 堵 冲 砂 解 堵 工艺 成功 日产液 d 日产油 d 恢复正常生产 现场应用情况 2006年以来 ， 共实施油水井作业屏蔽暂堵 35井次 ， 工艺一次成功率 100 。 其中水井不动管柱暂堵 14井次 ， 减少溢流排放 32500 压油井屏蔽暂堵 21井次 。 累计增油 10260t， 效果明显 。 对溢流难放的高压注水井应用不动管柱屏蔽暂堵工艺 14井次 ， 达到了不放压作业的施工目的 。 高压注水井不动管柱屏蔽暂堵 效 果 措施后 措施前 放溢流平均时间为 39天，平均单井放溢流 2321 减少溢流排放 32500节约 了作业前的放压时间， 减少 了无效注水， 降低 了污水处理费用， 提高 了注水开发效益。 措施前后注水状况 均油压 1180 M3/d 1165 M3/d 日注水 措施前后注水基本持平 1(月 ) 生产日期 2 3 4 5 6 7 油 压 (0 20 40 日 注(m3/d) 0 50 100 5月 9日恢复 地层能量 4月 14作业施工 2月 3日 4月 13日 放溢流 油 压 (0 20 40 日 注 (m3/d) 0 50 100 生产日期 4（ 月 ） 5 6 7 8 9 10 业施工 油层暂堵后分层挤堵技术 因保护层位漏失无法填砂或因井况差 、 夹层薄等问题无法卡封保护时 ， 不能分层挤堵的难题 ， 采用耐高压堵剂对保护层进行暂堵保护 ，对挤堵目的层进行封堵后 ， 再对暂堵层解堵生产 。 人工井底 该层漏失严重 无法卡封挤堵 实施暂堵保护 钻塞至井底 人工井底 尖钻头 完成对该层的解堵 实施挤堵 1/5 2/10 4/15 5/30 7/15 8/30 10/15 97 98 97 98 5 4 1 84 82 8 40 80 0 5 10 60 80 100 日 产 液 (t/d) 日 产 油 (t/d) 含 水 (%) 堵作业 增油 d 累计增油906t 低压漏失层暂堵后冲砂工艺 由于上部存在低压漏失层 ，冲砂 时 ， 因 不能建立循环 而无法施工 ， 下部 潜力层 因此 得不到挖掘 而影响了油井产能 ， 屏蔽暂堵技术较好地解决了这一难题 。 1(月 ) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 40 80 0 5 10 0 50 100 生产日期 日 产 液 (t/d) 日 产 油 (t/d) 含 水 (%) 2007年 1月 8累计增油 1512t 增油 d 低压漏失层暂堵后钻塞工艺 部分油井在注灰上返生产一段时间后 ， 由于油田开发状况的变化 ， 又需层间调整 ， 重新进行 钻塞合采 。 如若上部油层亏空漏失 ， 这一工艺便难于实现 ， 借助于屏蔽暂工艺 ， 就可顺利解决 。 钻冲灰面 人工井底 层漏失严重 实施暂堵 解堵剂溶蚀 ,完成整个施工 实施解堵 结论与认识 1配制的暂堵剂 流变性 好，并有很好的 悬浮稳定性 能， 可泵性 强；适用于井温 30，固化时间任意可调，现场施工简单、安全可靠。 2 该技术的配套