文中油田低成本调堵技术研究与应用

马宇博

摘 要：文中油田位于东濮凹陷中央隆起带文留构造中部，包含14个开发单元，含油面积55.68km2，石油地质储量10284.82×104t，标定采收率31.5%，含油层位沙二下、沙三上、沙三中，属多层中低渗复杂断块油藏。1979年投入注水开发，截止到2016年底，油田地质采出程度28.74%，综合含水94.34%，采油速度0.2%。

关键词：无机体系；生物质颗粒；稳定剂；中渗油藏

文中油田位于东濮凹陷中央隆起带文留构造中部，包含14个开发单元，含油面积55.68km2，石油地质储量10284.82×104t，标定采收率31.5%，含油层位沙二下、沙三上、沙三中，属多层中低渗复杂断块油藏。1979年投入注水开发，截止到2016年底，油田地质采出程度28.74%，综合含水94.34%，采油速度0.2%。

该油田已进入特高含水后期开发阶段，长期注水开发导致储层非均质性加剧，注入水沿高渗条带窜流和层内绕流严重，平面、剖面矛盾突出，使中、低渗透层的剩余油难以有效动用。初期调剖可起到一定作用，随着调剖轮次的增加，需处理半径增大，堵剂用量增加、成本变高，增油量逐年降低，措施效益变差。文中油田储层特征和剩余油研究表明，主力厚油层储量基数大，剩余储量占全油田剩余可采储量的56.95%，仍是下步挖潜的主要方向。但由于长期注水开发导致厚油层层内非均质性加剧，低无效注水现象突出，形成了不同程度的高耗水條带，且经过多轮次的调剖调剖，增油量下降，零散分布在层内低渗部位的剩余油依靠常规堵水、调剖措施已难以有效动用[1]。

一、低成本稳定化无机体系研究

（一）低成本稳定化无机体系研究

（1）稳定剂浓度的优化

聚丙烯酰胺水溶液具有较高的粘度，有较好的增稠、絮凝和流变调节作用，在石油开采中用作驱油剂和钻井泥浆调节剂。针对膨润土调剖易发生快速分层和沉降问题，通过在膨润土体系中加入聚丙烯酰胺，有效提高体系悬浮能力和稳定性，降低施工风险。同时，膨润土与稳定剂在高温下可发生絮凝反应形成地层深部二次封堵[2]。通过室内研究实验，固定无机钠土浓度为6%，在不同浓度的稳定剂情况下，无机体系沉降体积发生变化，优化出了最佳稳定剂浓度。实验结果见图1。

随着聚合物浓度的增加，无机钠土溶液的分层现象越小，当聚合物浓度超过600mg/L时，快速沉降现象出现明显好转，优化稳定剂聚合物的浓度为600-1200mg/L，可有效保证其可泵性。

（2）无机体系浓度的优化

固定稳定剂浓度为800mg/L的聚合物，实验优化最佳无机体系浓度。实验结果见图2。同时，实验了30℃条件下无机体系粘度随钠土浓度含量的变化关系，结果见表1。

随固体颗粒含量增加，悬浮能力提高；体系粘度在10～30mPa·s范围可保证其可泵性，因此无机钠土的质量浓度在4.0%～6.0%为宜。

（3）耐冲刷性能评价

填制不同渗透率填砂管岩心，饱和水，测定渗透率，注入0.3PV稳定化钠土体系，75℃恒温24h，后续水驱3PV以上，测定注入体积与封堵率的关系。实验结果见图3、图4。

由图3、图4可以看出，后续水驱多个孔隙体积后，注入压力仍然维持在较高水平，封堵率仍然维持在97%以上，说明该调剖体系具有良好的耐冲刷性能。

（二）生物质颗粒调剖体系研究

1.生物质颗粒的性能指标

生物质颗粒的成分为甘蔗渣，其中，蔗纤由强韧的细胞导管组成，形状细长，蔗髓由柔软的薄壁细胞组成，呈多孔海绵状结构，密度较低，吸水性好。利用其尺寸不一、粒形多样，可满足不同物性储层调剖封堵需要[3]。

通过筛分法，甘蔗渣中粒径0.3-3.0mm的颗粒占比84.8%。

激光粒度粒形分析仪测定甘蔗渣粒度中值667μm，但粒径达毫米级别的占总体积的33.69%。

2.生物质颗粒的体系优选和配方优化

（1）生物质颗粒调剖剂静态性能评价

将生物质颗粒置于30×104mg/L模拟盐水中，130℃条件下高温老化30天后，测定浆体粒度分布，颗粒完整，粒径略有增大。

（2）生物质颗粒调剖剂动态性能评价

制作渗透率6～7um2的填砂管，每次制作的填砂管渗透率尽量接近，测定不同浓度甘蔗渣生物颗粒调剖剂对填砂管的封堵能力。

实验条件：85℃，矿化度18×104mg/L，2～5%生物质颗粒调剖剂，注入速度0.5mL/min。

选取其中2#、3#岩心进行生物质颗粒调剖剂封堵后耐冲刷实验，结果见图5。

由以上实验结果可以看出，2%-5%生物颗粒调剖剂对6-7达西级别填砂管封堵率在97%以上，可实现高渗通道有效封堵；浓度3%以上的生物颗粒调剖剂多倍水驱冲刷后岩心残余阻力系数大于70.7，可实现大孔道封堵的长期有效性[4]。

二、结论

（1）面对文中油田进入特高水期后多轮次调驱效果下降、控水稳油技术难度增大的严峻局面，为降低调剖调驱投入成本，提高措施有效益率，研发了无机稳定化钠土和生物质颗粒等低成本系列体系，解决了文中油田特高水期层内非均质性加剧，低无效注水的难题。

（2）研究成果丰富了文留油田调剖调驱体系，拓宽了调剖调驱思路，有效降低了多伦次调剖井材料费用投入，为提升油藏水驱效率提供了技术支撑，具有较好的推广应用前景。

参考文献：

[1]胡书勇等. 油层大孔道调堵技术的发展及其展望.钻采工艺[J];2006，29（6）：117-120

[2]范潇. 低成本堵水调剖技术研究与应用.内江科技[J];2019，4：26-28

[3]黎载波，刘宏文等，木质素类油田化学品的研究与应用.精细石油化工进展，2014，5（7）：6-8

[4]刘一江等.化学调剖堵水技术[M].北京：北京石油工业出版社，1999

作者简介：马宇博（1985—），男，高级工程师，2007年7月毕业于西安石油大学石油工程专业，目前主要从事油气田开发技术管理工作。