一种低渗透油田酸化压裂用凝胶泡沫暂堵分流剂的应用

一种低渗透油田酸化压裂用凝胶泡沫暂堵分流剂的应用

李平 1，李泰余 2，王伟 3

1陕西明德石油科技有限公司，陕西西安， 710021； 2西安中孚凯宏石油科技有限责任公司，陕西西安， 710018； 3濮阳市华瑞通能源工程技术有限公司，河南濮阳， 457001

摘要：本文涉及一种凝胶泡沫暂堵分流剂，主要用于低渗透油田酸化压裂措施作业，解决了现有暂堵剂粒径大小不匹配，强度不足，地层配伍性差，不能进行有效的控水，重复酸化压裂改造后的部分油井长期高含水的问题。本文体系由凝胶剂、起泡剂、泡沫稳定剂、促凝调节剂和水组成。措施改造过程中在注水井或油井首先注入凝胶泡沫暂堵分流剂，然后注入气体，在井筒和地层运移过程中形成凝胶泡沫暂堵分流剂；最后进行正常的酸化或压裂工艺，注入酸液或压裂液；施工结束后通过注水或采油将低压渗透层的凝胶泡沫暂堵分流剂体系破解。

关键词：凝胶泡沫暂堵分流剂；酸化或压裂；应用

注水油田经过一段时间的开采后，大多数低渗透油层已处于高含水状态，老裂缝控制的原油已接近全部采出，裂缝成了主要出水通道^【1】。目前，传统的酸化技术由于地层的非均质性，进行常规酸化施工时，往往会造成酸液的“指进”现象^【2】。使得高渗透大孔道或裂缝溶蚀过度，最终导致出水孔道与出油孔道相互沟通，造成常规酸化后油井含水上升，而导致增油效果不显著。原有的裂缝控制的原油产量已经接近全部采出，裂缝成了水的主要通道。传统的压裂成功率低、增产量低、有效期短，重复压裂后高渗区域裂缝得到进一步扩展，含水持续上升。而常规的暂堵酸化或暂堵压裂技术存在暂堵剂强度不够、粒径大小不宜选择，与地层的适配性差，从而导致提压不够，甚至导致暂堵酸化或暂堵压裂失败，同时普通暂堵剂残渣对地层还能造成一定的伤害^【3】。

本文介绍一种凝胶泡沫暂堵分流剂，在注水井或油井首先注入凝胶泡沫暂堵分流剂，然后注入气体，在井筒和地层运移过程中形成凝胶泡沫暂堵分流剂；最后进行正常的酸化或压裂工艺，注入酸液或压裂液；施工结束后通过注水或采油将低压渗透层的凝胶泡沫暂堵分流剂体系破解。

1 实验部分

1.1 材料和仪器

无机凝胶剂、起泡剂（主要成分为：烷基硫酸钠或脂肪醇硫酸铵）、泡沫稳定剂（纤维素盐）、促凝调节剂。

高速搅拌器Blenders、旋转粘度计、电热恒温水浴锅、电热恒温鼓风干燥箱，秒表。

1.2 实验方法

（1）凝胶泡沫暂堵分流剂的制备

用清水一次制备不少于1L的无机凝胶剂（质量分数为6%），使用时加入质量分数为0.5%的起泡剂、0.6%稳泡剂和0.5%促凝调节剂，置于60℃恒温水浴锅中恒温4h，得到凝胶泡沫暂堵分流剂。

（2）发泡体积的测定

将100ml待测凝胶泡沫暂堵分流剂加人量筒中，记录液体体积为V₀，开动高速搅拌器Blenders，转速11000r/min，搅动30秒后，停止搅拌，记录泡沫初始体积为V₁，试验温度为(20士1)℃，按公式（1）计算高速搅拌器Blenders的发泡体积V：

V= V₁- V₀ （1）

（3）泡沫半衰期

将100ml待测凝胶泡沫暂堵分流剂加人量筒中，20℃下，开动高速搅拌器Blenders，转速11000r/min，搅动30秒后，停止搅拌，静止，用秒表测定泡沫析出50ml液体所需的时间即为泡沫半衰期。

2 实验室性能评价

实验室配制凝胶泡沫暂堵分流剂不进行充气，用高速搅拌器Blenders按照1.2实验方法进行。

凝胶泡沫暂堵分流剂的发泡能力及半衰期如表1所示。

表1 凝胶泡沫暂堵分流剂发泡能力及半衰期

3 旷场实验

中国国内中部某大型特低渗透油田采油F厂采油井D91-XX，该井于2008年8月压裂投产，C₄₊₅²₂层加砂35.0m³，排量2.2m³/min，平均砂比35.0%，破裂压力38.0MPa，工作压力21.0MPa，停泵压力13.0MPa，试油日产纯油30.6t。初期日产液6.96m³，日产油5.48t，含水7.1%，长期保持在2.0t以上稳定生产49个月，2012年9月开始含水缓慢上升，日产油1.7t生产50个月，2019年8月该井液量逐步下降，含水逐步上升，呈地层堵塞特征。2018年该区域测得地层压力为14.37MPa，压力保持水平86.6%，对应2口注水井正常注水，截止2019年4月累计注水量156209m³，地层能量充足。

D91-XX采用低渗透油田酸化压裂用凝胶泡沫暂堵分流剂措施处理时，注入上述凝胶泡沫暂堵分流剂20m³，注入排量为500～1600L/min，注入氮气地面体积（常温常压）1800 m

³，注入压力4.0~34.0Mpa。

该井采用上述凝胶泡沫暂堵分流剂前日产液1.5m³，日产油0t，含水100%。应用上述凝胶泡沫暂堵分流剂后，该采油井日产液6.14m³，日产油2.89t，含水48.3%。150天生产期内累计增产原油230t。

4 小结

（1）本凝胶泡沫暂堵分流剂和常规化学分流剂相比，不受颗粒粒径影响，二次伤害小，成本较低且暂堵深度容易掌控，适应性更广。

（2）本凝胶泡沫暂堵分流剂，结合了泡沫暂堵技术和凝胶技术，泡沫强度更大，大大降低了气体滤失率，措施后较长时间内仍对出水孔道有封堵性，可以大大延缓含水上升。

参考文献

1 安浪.低渗储层重复压裂改造工艺技术研究.西安石油大学,2006；

2 宋志强.低渗透油田暂堵酸化增产技术研究.西安石油大学，2011；

3 【钻井液与完井液】，姜伟、管保山等.新型水溶性暂堵剂在重复压裂中的暂堵转向效果，2017年11月第34卷第6期

作者简介：

1李平，女（1985-），满族，吉林农安，助理工程师，学士学位，2010年毕业于西安石油大学应用化学专业，现从事油田增产措施研究服务工作；

2李泰余：男（1970-），汉族，甘肃庆阳，工程师，硕士学位，“特低渗透油田多组分微乳液增产技术及产品”和“用于低渗透油田的超低阻酸类微乳液”等专利发明人，两种技术成果在2014年度和2016年度分别获得西安市科学技术奖励三等奖和二等奖；“鄂尔多斯盆地超低渗油藏高效注水一体化关键技术及应用”作为主要完成人，获得2019年中国产学研合作创新成果奖获奖；

3王伟，男（1984-），陕西宝鸡，工程师，2010年毕业于西安石油大学应用化学专业，现从事油田增产措施研究服务工作。