火驱生产井高强度封窜技术研究与应用

孟菊

摘要：曙光采油厂火驱开发进程中，受平面动用不均影响，部分生产井单向突进形成气窜，影响了整个井组的开发效果。火驱生产井高强度封窜技术采用了多段塞复合封堵，即污油泥调剖剂、凝胶颗粒堵剂、耐高温封口剂三段式调剖封窜技术，实现耐高温、高强度封堵。在曙采杜66块的矿场应用表明该技术可有效防止火线单向突进，封堵气窜。

关键词：火驱；气窜井；高强度封堵；污油泥；凝胶

中图分类号：TE 357 文献标识码：A 文章编号：1671-0460（2017）01-0072-02

杜66块经历近20年的吞吐开发油汽比、采油速度大幅降低。为改善开发效果，于2005年实施火驱开发。然而随着火驱开发进程的不断深入，生产井尾气在各个方向上分布不均，单井间产气量差异加大，平面动用不均矛盾凸显。原因在于：一、杜66块储层平面发育不均；二、井距小，存在井间加密井；三、火线易延吞吐开发阶段的汽窜通道形成单向突进，造成生产井气窜。

值得注意的是，生产井气窜具有气量大，温度高的特点，常规调剖封窜技术受对应注气井方向和生产井自身吞吐引效双向影响，难以封堵气窜。

火驱生产井高强度封窜技术利用多段塞复合封堵，实现高强度、耐高温双向封堵，有效防止火线单向突进，封堵气窜。

1 火驱生产井高强度封窜技术

1.1 技术原理

针对火驱存在的平面动用不均、气窜问题，采用多段塞复合封堵，使生产井来气端和注汽端上都得到有效封堵。其中污油泥调剖剂作为前置段塞耐温性好，进入地层深部起到保护后续段塞的作用；有机凝胶颗粒堵剂作为中间段塞，起到推送、加强封堵的作用；后面的耐高温无机堵剂的材料属于无机非金属类，固结产生Al-O、Si-O、Fe-Si、Fe-O等高能化学键，耐温达到400℃以上，起到封口作用。

1.2 污油泥调剖剂性能评价

该配方体系是以污油泥为基本原料，污油泥来自辽河油田曙光采油厂污水厂2#污泥池，其中含水为56.36%，含泥量25.0%，含油及有机杂质为18.55%。，粒径主要分布在10～100μm，加入适量的悬浮剂、分散剂、固相颗粒等，调配成具有一定悬浮性和稳定性的均化体系。该体系流动性较好，深入地层后产生“团粒结构”，强度高，耐温性好，在高温气体冲刷下长期有效。对大孔道的封堵率达到90%（见表1），从而封堵气窜。

1.3 凝胶颗粒堵剂性能评价

该堵剂由凝胶和颗粒复合而成，其中凝胶体系由聚丙烯酰胺、耐高温油溶性树脂、热稳定剂及有机交联剂构成，一定的时间内可形成高强度凝胶。

填砂模型对凝胶堵剂耐气体冲刷阻力因子实验表明，岩心渗透率越高，阻力因子越高。堵剂具有较好的选择性，且具有较高的耐气体冲刷能力。

1.4 耐高温封口剂性能评价

常规使用的树脂粉煤灰封堵率低，水玻璃黏土胶受井况限制严重。为此改进为无机胶凝剂、激活剂、缓凝剂、分散剂等复配成的封口剂。

1.4.1 耐高温实验步骤

（1）配制耐高温无机凝胶调剖劑浆液，其中1#复合添加剂1.2%（wt）、2#复合添加剂4.1%、双激发非金属胶凝材料为4.1%；

（2）注入1.5 PV的不同配方的耐高温无机凝胶调剖剂浆液；

（3）在80℃温度下养护48h；

（4）注入3PV清水测岩心渗透率。

（5）将岩心放入高温高压钢瓶中，于600℃马弗炉中加热7d；

（6）注入2PV清水测定渗透率；

（7）计算封堵率。

上述操作平行三次，试验结果见表2。

1.4.2 实验结果及分析

试验表明耐高温无机凝胶调剖剂在高温下封堵率平均在90%以上，说明其经过高温高压后封堵率完全能满足Q/CNPC-LH0875-2007的要求，具有优良的封堵性能。

2 选井条件

（1）平面上火线推进速度差异性较大，待措施井尾气量明显高于井组其他生产井。

（2）措施井井况较好，无落物及严重套变。

（3）尾气组分检测仍符合高温燃烧标准（氧气利用率>85%，二氧化碳含量>12%，NdC02为4～6之间）。

3 现场应用及效果分析

3.1 现场应用情况

截至2016年5月，火驱生产井高强度封窜技术在曙光油田杜66块累计现场试验10井次，其中应用于气量大停产井8井次，5井次恢复生产，非停产井2井次，有效率100%。可对比井措施后，与上轮吞吐注汽压力对比上升0.9MPa，阶段增油621t，平均单井日产气量下降3686m³，同井组生产井火驱效果得到改善，火线推进更加均匀。

3.2 典型井例分析

曙1-045-37井1996年1月吞吐投产，2010年成为火驱外扩10井组一口加密井。转驱后日产油达到2.6t/d，但随着火驱的进程，尾气量逐渐上升至5947m³，2015年1月因气量大关井。2015年12月实施该技术，平均日产尾气量1562m³，日产油2.3t/d，恢复了该井的生产，起到稳油控气的作用。同时同井组的曙1-45-更38、1-45-038收效，产油量、尾气量上升，火线推进更加均匀。

4 结论

（1）火驱生产井高强度封窜技术结合了污油泥耐温性、凝胶易推送、封口剂耐高温耐冲刷的优势。

（2）室内实验表明，多段塞复合封堵各段堵剂性能良好，可实现高强度、耐高温双向封堵。

（3）现场实施效果表明，改善了平面动用不均现象，有效防止火线单向突进，封堵气窜，实现火驱封窜稳油控汽的要求并使火线推进更加均匀。