水平井堵水调剖技术的改进与应用

贾代鹏

摘 要：分析LJ水平井出水特点，根据水平井完井结构，研究应用选择性笼统水平井堵水技术，开发一种以水平井液体桥塞和无机凝胶堵剂的复合暂堵技术，通过现场应用，取得了显著效果，改善了水平井生产状况，完善了水平井堵水工艺。

关键词：水平井;堵水;选择性;液体桥塞; 凝胶堵剂

1.概述

·LJ油田水平井应用情况

LJ油田2001年8月在J27块投产第一口水平井，投产水平井产量为直井的2-4倍。该井的成功推进了水平井快速发展，水平井成功开发了J16块于楼，J612块兴隆台等薄层稠油油藏。LJ油田近20年来已经投产水平井70余口，目前生产45口，分布在19个次级断块。目前含水率大于90%的油井19口，占全部水平井的42%，水平井高含水严重阻碍了水平井的生产。

2.水平井堵水工艺技术研究

·水平井笼统堵水工艺技术研究

LJ水平井主要是边底水沿高渗透层和裂缝窜流，导致水平井高含水。水体产水强度大，水平井由于自身结构特点，不适合固体无机颗粒堵剂进行堵水。受水平井出水段长、筛管完井方式影响，目前尚无成熟的水平井堵水技术。传统的机械堵水和化学堵水剂由于功能单一等原因，不能较好的在水平井堵水方面发挥作用，于是要开展水平井堵水技术和堵水工艺研究。

2.1.1堵水管柱研究

研制水平井专用化学注入管柱，将不同堵剂定位注入到预定层段，实现目的性封堵。管柱结构包括液压扩张封隔器、节流阀、扶正器、注入阀等。

2.1.2 堵水剂研究

研制水平井液体桥塞、弱凝胶、强凝胶、无机凝胶4种不同性能的堵水剂，满足水平井堵水技术需要。

（1）液体桥塞

由聚合物增粘剂、成胶液、交联剂、促凝剂、破胶剂及添加剂等组成，在30℃～90℃的条件下即可形成封堵性能较强的成胶体。破胶方式有2种：地层温度下2～3天自然破胶;高温破胶（>150℃）。技术性能指标如下：

①成胶时间：0.5～30h，成胶温度范围：30～90℃;

②破胶时间：2～3天;

③破胶温度：>150℃;

④突破压力：> 6MPa/m;

⑤有效期：>15d。

（2）弱凝胶堵剂

主剂为高分子聚丙烯酰胺，树脂为交联剂，地下条件形成具有一定流动性的凝胶体，起到对地层初步调堵作用，具有较好的抗温性和抗盐性。技术性能指标如下：

①成胶温度：35～70℃;

②成胶时间：72～96h可调;

③使用温度：120℃;

④凝胶粘度：3000～15000mPa.s。

（3）强凝胶堵剂

为主体堵水堵剂，由低分子聚丙烯酰胺和树脂构成的交联体系。可加入增强剂来提高堵剂强度和耐温性能。大剂量注入起到深部封堵的作用，具有良好的稳定性。技术性能指标如下：

①成胶温度：45～70℃;

②成胶时间：48～72h可调;

③耐温：150℃;

④胶体粘度：≥1×104mPa.s;

（4）无机凝胶堵剂

由无机胶凝剂、激活剂、缓凝剂、分散剂等成份组成。在地层条件下，生成高强度的凝胶体，达到堵水的目的。采用超细无机材料，适用于热采高温环境堵水。技术性能指标如下：

①成胶时间：8～240h可调

②成胶温度范围：40～80℃

③突破压力：>8MPa/m

④耐温：350℃

2.1.3 堵水方案设计

为保证堵剂进入目的层，堵水管柱确定采用“分段堵水管柱”。堵剂选择“弱凝胶+强凝胶+无机堵剂”。

·堵水管柱设计

机械堵水管柱由球座+节流阀+扶正器+封隔器+扶正器+油管组成。

·堵剂设计

其中主段塞采用复合段塞调剖剂，调剖主剂为复合调剖剂。

3.取得成果及创新点

3.1研究水平井完井结构及出水特点，制定水平井治理方向。

通过分析水平井生产状况，开发新型堵水调剖技术，解决水平井生产难题，提高水平井吞吐效果。

3.2研究新型堵水调剖工艺，实施复合分段调剖设计，满足了水平井生产要求。

研究了复合调剖堵剂、液体桥塞，可满足水平井不同生产状况的要求。

3.3研究堵水施工管柱，提高措施效果。

針对以往施工过程中的笼统挤注工艺的弊端，研究设计分段挤注实施工艺，充分发挥药剂应用效果。

3.4水平井堵水新设计可广泛用于直井。

新型水平井堵水调剖工艺、复合分段调剖设计，可用于直井上，更能发挥堵水调剖的效果。

4.现场试验及效果分析

2019年该技术在LJ试验4井次，措施成功率100%，增油3650t，含水率平均降低17.5%以上。该技术在水平井应用效果显著。

5.结论

（1）现场应用表明新型堵水调剖技术适合LJ水平井生产需求。

（2）通过现场应用，复合调剖堵剂、液体桥塞水平井堵水新工艺技术，应用措施效果显著。

（3）水平井堵水管柱设计，充分发挥药剂的作用，有利于提高水平井堵水效果。

（4）LJ水平井堵水取得较好效果，值得进一步推广应用在直井堵水调剖上。

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