长庆特低渗透油藏暂堵酸化工艺技术研究与推广

1、长庆特低渗透油藏暂堵酸化工艺技术研究与推广长庆第三采油厂工艺研究所2008年9月长庆第三采油厂目 录一、前言二、暂堵酸化工艺技术研究三、现场实施效果四、经济效益评价五、结论及认识长庆第三采油厂一、前 言长庆采油三厂近四年油井酸化含水上升井统计1、酸化后出现了在增油的同时油井含水上升的问题年度酸化井数可比井数含水上升井数含水上升井数占可比井数比例（口）（口）（口）(%)200382593355.92004109893640.420051241013736.620061189436383长庆第三采油厂一、前 言2、油井常规酸化后含水上升原因分析含水上升原因（1）由于地层的非均质性，进行常规酸化施工

2、，往往会造成酸化过程中酸液的“指进”现象。（2）受相对渗透率的影响，在酸化过程中，水基酸液优先进入含水饱和度最高的区域，使酸化作用主要作用于含水饱和度高的层位，而不是富含油层。暂堵酸化（3）由于高渗层、大孔道或裂缝得到进一步酸化，加大储层的渗透率差异，往往会造成出水孔道与出油孔道的相互沟通，从而造成油井酸化后采出液中，含水上升. 长庆第三采油厂目 录一、前言二、暂堵酸化工艺技术研究三、现场实施效果四、经济效益评价五、结论及认识长庆第三采油厂二、暂堵酸化工艺技术研究1、暂堵酸化原理 ：把聚丙烯酰胺溶液携带暂堵剂先打入地层 挤入土酸 封堵高渗透大孔道地层或裂缝使低渗及堵塞油层得到有效酸化酸液地层酸

3、液地层长庆第三采油厂二、暂堵酸化工艺技术研究2、暂堵剂的合成 通过对国内油田（如大庆油田、新疆油田）和国外油田(如美国lost hill油田)暂堵酸化工艺有关资料的调研以及经过大量的室内实验，我们最终采用硬度不同的油溶树脂及较软的石蜡类物质混配在一起，并将其加工成粒径分布不同的颗粒状物质，从而形成ZDJ-1暂堵剂 。暂堵剂物性固态颗粒状黄色水不溶、酸不溶、油溶特性长庆第三采油厂二、暂堵酸化工艺技术研究3、暂堵剂的性能评价（1）溶解性评价ZDJ-1暂堵剂在酸及水中的不溶解性 序号 溶剂 ZDJ-1颗粒重(g) 不溶物重（g） 不溶率（） 1自来水 5.061 4.877 96.36 2土酸 4.

4、966 4.689 94.22 ZDJ-1暂堵剂在煤油及原油中的溶解性 介质ZDJ-1颗粒重(g) 不溶物重（g） 油不溶物含量（%） 溶解率（） 煤油 5.064 0.0684 1.35 98.65 原油 5.125 0.532 10.4 89.60长庆第三采油厂二、暂堵酸化工艺技术研究（2）暂堵剂在携带液中分散性实验研究 实验结果表明：当用0.2浓度的聚丙烯酰胺溶液做携带液时，能使15ZDJ-1暂堵剂悬浮稳定时间达12小时，因此确定携带液中聚丙烯酰胺浓度为0.2%。 介质暂堵剂含量（）时间10min1h8h12h24h36h清水15颗粒沉降上部变清0.1HP溶液15颗粒均匀分布颗粒沉降0.

5、2HP溶液15颗粒均匀分布，悬浮性好大颗粒沉降0.3HP溶液15颗粒均匀分布，悬浮性好0.4HP溶液4溶液粘度太大，暂堵剂颗粒不易分散3、暂堵剂的性能评价长庆第三采油厂（3）携带液及暂堵剂悬浊液粘度测试评价： 暂堵剂悬浊液浓度粘度mPaS0.2%HP24.50.2%HP+10%ZDJ-125.50.2%HP+15%ZDJ-126.0 由所测粘度值可以看出，暂堵剂悬浊液粘度较低，完全可用酸化施工水泥车将暂堵剂由井筒泵入至地层中，便于实际施工。暂堵剂悬浮液粘度测试结果 3、暂堵剂的性能评价二、暂堵酸化工艺技术研究长庆第三采油厂 驱替液平流泵岩心夹持器系统数据采集器数据处理数据输出电子天平中间容器

6、岩心封堵实验装置 在室内采用平行岩心实验装置、多段渗透率仪和酸化转向实验装置进行室内模拟实验。下图为多段渗透率仪试验装置示意图。（4）ZDJ-1暂堵剂封堵岩心模拟实验 3、暂堵剂的性能评价二、暂堵酸化工艺技术研究长庆第三采油厂（4）ZDJ-1暂堵剂模拟封堵岩心实验研究 酸化转向实验装置3、暂堵剂的性能评价二、暂堵酸化工艺技术研究长庆第三采油厂堵剂浓度 实验序号 浓度/% Kw1/m2 注入量/孔隙体积 突破压力梯度MPa/m Kw2/m2 w/% 156.440 511.7 0.090 98.6 276.780 523.0 0.014 99.8 3106.520 536.7 0 100 415

7、14.150 528.0 0.011 99.9 （4）ZDJ-1暂堵剂模拟封堵岩心实验研究 实验结果表明，堵剂浓度增大，封堵效果提高，突破压力明显增大。此外，实验中还发现，相同浓度时，渗透率增大(即孔道变大)，则承压能力降低，说明随着地层渗透率增大，施工浓度相应要增加。3、暂堵剂的性能评价二、暂堵酸化工艺技术研究长庆第三采油厂堵剂注入量 实验序号 注入量/孔隙体积 Kw1/m2 H/L (%) 高渗透层突破压力梯度MPa/m 堵后酸液渗透 率Ka/m2 酸液封堵率/%10.56.283 10204.336 0.25496.0226.562 206014.342 0.13698.0355.440

8、10028.70 0.09098.64106.70510036.54 0.01199.8 结果表明，堵剂注入量越多，封堵效果越好，从满足施工效果和经济效益方面考虑，以选择5倍孔隙体积的注入量为宜。因此在现场施工时要求设计的堵剂注入量在高渗透层中要达到一定的封堵深度(1 m)，这样才能承受较高的正、反向压力冲击，避免酸液突破进人高渗透层而漏失，同时可延长堵水的有效期。 （4）ZDJ-1暂堵剂模拟封堵岩心实验研究 二、暂堵酸化工艺技术研究长庆第三采油厂 实验结果表明，在三组渗透率值相差较大的平行岩心在相同压差下进行暂堵实验时，堵剂主要进入高渗透率岩心，对高渗透率岩心封堵。暂堵后，对水相封堵率几乎达

9、100%。 暂堵剂的选择性暂堵效果岩心号Kw1/m2 Kw2/m2 w /% Ko1/m2 Ko2/m2 o/% 11.635 0.002 1000.167 0.141 15.9 26.035 0.013 99.80.596 0.533 10.6 310.320 0.029 99.70.987 0.902 8.6（4）ZDJ-1暂堵剂模拟封堵岩心实验研究 暂堵剂的堵水效果评价实验二、暂堵酸化工艺技术研究长庆第三采油厂1 、确定了携带液材料及浓度 根据室内实验结果，确定采用0.2的聚丙烯酰胺水溶液，作为暂堵剂携带液。2 、确定了暂堵剂配制浓度 根据室内实验结果，确定暂堵剂的浓度为1015。3、确

10、定了施工压力及流量 根据室内实验结果，现场注入暂堵剂的施工压力应与酸化施工压力相同，或略高于酸化压力12MPa，但应不大于地层破裂压力。施工过程应控制流量120200L/min，当爬坡压力过大时可适当降低流量，并控制爬坡压力小于2MPa/小时。4、确定了暂堵剂注入量 当在注入流量稳定不变情况下，注入压力最大值P注地层破裂压力P破裂2MPa时，所注堵剂注入量为施工用量。应立刻停注暂堵剂。根据现场施工情况，暂堵剂用量可自行调节。 通过上述实验 二、暂堵酸化工艺技术研究长庆第三采油厂目 录一、前言二、暂堵酸化工艺技术研究三、现场实施效果四、经济效益评价五、结论及认识长庆第三采油厂三、现场实施效果 2

11、007年共在我厂实施了暂堵酸化45口，有效率达100%，日增油81.5t，累计增油14030.54t。暂堵酸化后平均单井日增油1.81t，平均单井含水下降了9.0%，暂堵酸化效果明显好于常规土酸酸化 。实施效果 2007年暂堵酸化效果统计表长庆第三采油厂典例：1、靖安油田柳9243井 三、现场实施效果柳9243油层数据长庆第三采油厂 根据地质资料及生产数据，表明该井2000年2月注水见效特征明显，于2004年7月含水上升，从2004年7月至2005年8月含水从19%上升为47.9%，说明该井注水见效引起含水上升含盐下降，同时注水见效后引起地层结垢导致地层堵塞，动液面也下降，2005年9月份日产

12、液降为4.57方，含水45.5%，动液面下降为1502米，需要酸化解堵，对应的注水井92-44、92-42于7月配注上调，措施有能量保证，邻井91-43测压井喷，同时从地质数据可以看出该井射孔段对应油层存在0.7米夹层，因此对该井采用常规土酸酸化存在含水上升的危险，因此选择实施暂堵酸化工艺。三、现场实施效果柳9243生产数据长庆第三采油厂施工过程简介 在施工过程中暂堵剂的注入时间为30min，暂堵剂配制浓度为15，注入压力最大值为7MPa，暂堵剂注入量为600Kg，注入体积为4m3，停泵后井口压力保持在6.5MPa。暂堵施工完成后进行正常常规酸化施工，配制土酸10m3，正替酸液5m3，关闭套管

13、闸门后，挤入酸液5m3，挤酸最高压力9MPa。三、现场实施效果长庆第三采油厂 从生产曲线上可以看出，该井措施后含水呈下降趋势，由措施前的45%下降到38%，单井日增油7吨，累增油428吨。达到了控水稳油的目的。 三、现场实施效果长庆第三采油厂2、柳77-511 从油层数据可以看出，该井长621小层间有四段夹层，分别为0.5米、0.3米、0.6米、0.3米；渗透率级差较大，最大为7.4910-3m2，最小为2.7810-3m2，油层非均质性严重。 三、现场实施效果长庆第三采油厂 从该井生产数据可以看出，该井是2003年投产，初期产能11.5m3，投产见水，含水59.8%，含盐由2003年5月的3

14、5468下降为2003年12月的22211下降为2004年5月的18947，表现注入水特征。含水由2003年5月的59.8%上升到2003年12月的79.4%上升到2004年5月的92.6%上升到2004年7月的100%，产出液含水上升较快。日产液由投产初期的11.57 m3到2004年7月下降为0.87m3，05年9月因不出液停井，措施前计划关井。分析认为该井是注水受效井，注入水导致近井地带油层堵塞，同时该井非均质性严重，如果对该井采用常规土酸酸化存在含水再次上升到100%导致措施无效的危险，因此，为了防止酸化后含水上升，有效恢复该井产能决定实施暂堵酸化。 三、现场实施效果长庆第三采油厂 现

15、场挤入暂堵剂5方，最大施工压力21MPa，挤酸10方，最大挤酸压力13Mpa，从挤酸压力看地层能量充足。从施工压力看暂堵剂对高渗带及裂缝进行了有效封堵。三、现场实施效果长庆第三采油厂 该井措施前计划关井，措施后产量10.81m3/2.07t/77.5%，措施前后含水降了27.1%，日增油达1.98t。措施效果十分显著。三、现场实施效果长庆第三采油厂目 录一、前言二、暂堵酸化工艺技术研究三、现场实施效果四、经济效益评价五、结论及认识经济效益评价投入产出比计算公式：=V/C f V=Q o*（M o-C d）截止当年年底投入产出比：6.0。长庆第三采油厂四、经济效益评价长庆第三采油厂四、经济效益评价经济效益评价经济效益:计算公式：E=V- C f截止目前取得的经济效益：4051.58万元。长庆第三采油厂目 录一、前言二、暂堵酸化工艺技术研究三、现场应用效果四、经济效益评价五、结论及认识长庆第三采油厂五、结论及认识 1、通过室内实验及现场应用证明，ZDJ1暂堵剂具有油溶性好，耐酸性强特点，具有较好的封堵高渗透层及裂缝效果，满足非均质油藏暂堵酸化的要求，同时材料成本较低，现场施工方便