CN108625836B - 一种低渗透底水油藏高含水油井控水增产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油开采中所使用的油井堵水和压裂增产技术领域，具体涉及一种低渗透底水油藏高含水油井控水增产方法，取纳米复合高强堵剂和清水按质量比4‑7:5混合；在0‑90℃条件下将混合物注入地层，对出水部位和裂缝形成封堵；用清水平衡顶替纳米复合高强堵剂进油井储层内；关井候凝；通井至井底；用水泥车试压；对储层砂体顶部进行径向水力喷射压裂；开井抽吸投产。本方法解决了常规堵水技术中堵剂强度低或固化后易收缩，与地层胶结强度低，导致高含水井堵不住或堵住后增产难度大的问题，为低渗透底水油藏高含水油井控水增产技术开辟了一条新途径。
Description
技术领域
本发明属于石油开采中所使用的油井堵水和压裂增产技术领域，具体涉及一种低渗透底水油藏高含水油井控水增产方法。
背景技术
在低渗透底水油藏开发过程中，由于受地层裂缝和非均质性的影响，加之压裂改造投产，极易造成油井措施后沟通底水，含水上升幅度大，高含水，这些井的存在严重影响油井产能的发挥和油田长期稳产。目前常规的控堵水技术已无法满足该类油藏控水增产的需求。底水油藏控堵水技术在90年代初期国内外开始探索研究，经历十几年的发展和进步，出现了底水油藏先期堵水、底水水淹井堵水等针对中高渗油田的技术。但在低渗透底水油藏的控堵水方面一直存在技术瓶颈：一方面，目前常规的油井化学堵水主要为聚合物堵剂，而低渗透底水油藏高含水井往往出水强度大，且井口压力较高，聚合物堵剂强度难以满足封堵要求；另一方面，对于低渗透底水油藏，在现有的技术下，强度大的水泥类等高强堵剂注入性差易造成近井地带储层伤害且固化后易收缩，与地层胶结强度低，对高含水井表现出堵不住或堵住后增产难度大等问题。
因此，为解决上述问题，本发明提出了一种低渗透底水油藏高含水油井控水增产方法，开发了纳米复合高强堵剂，提高了控水增产的成功率。
发明内容
本发明的目的一是克服在低渗透底水油藏常规油井化学堵水主要为聚合物堵剂，而低渗透底水油藏高含水井往往出水强度大，且井口压力较高，聚合物堵剂强度难以满足封堵要求的问题；目的二是克服低渗透底水油藏，在现有的技术下，强度大的水泥类等高强堵剂注入性差易造成近井地带储层伤害且固化后易收缩，与地层胶结强度低，对高含水井表现出堵不住或堵住后增产难度大的问题。
为此，本发明提供了一种低渗透底水油藏高含水油井控水增产方法，包括如下步骤：
1）将质量份为40-70份的纳米复合高强堵剂和质量份为50份的清水混合形成悬浊液；
2）在0-90℃条件下将步骤1）的悬浊液注入地层，对出水部位和裂缝形成封堵；
3）用清水将地层井筒内的悬浊液全部平衡顶替进油井储层内；
4）关油井候凝使悬浊液形成膨胀的固体阻断油井储层内的裂缝和水流通道；
5）通油井至井底；
6）用水泥车试压直至试压合格；
7）采用水力喷射压裂工具对油井储层砂体顶部进行径向水力喷射压裂使储层形成径向水平裂缝；
8）开油井抽吸，按油田抽吸标准程序，对油井进行抽吸投产。
所述纳米复合高强堵剂由质量比70%-90%的超细水泥、质量比1%-30%的纳米增强剂和质量比1%-20%的缓凝剂混配而成。
所述超细水泥的粒径为0.2µm-20µm。
所述纳米增强剂由亲水型纳米二氧化硅和亲油型纳米二氧化硅混合而成，亲水型纳米二氧化硅和亲油型纳米二氧化硅的质量比为3：1~1：3。
所述亲水型纳米二氧化硅和亲油型纳米二氧化硅的质量比为1：1。
所述缓凝剂为落叶松磺化栲胶，落叶松磺化栲胶为单宁和非单宁的磺化产物。
所述步骤1）中采用水泥车将纳米复合高强堵剂和清水混合形成悬浊液，步骤2）和步骤3）中采用压裂机组或水泥车将悬浊液和清水注入地层，且注入时泵注压力以不超过地层破裂压力的80%为准。
所述步骤4）中悬浊液需在地层温度0-90℃条件下，反应5-72h后形成膨胀的固体。
所述步骤6）中试压以半小时油井井口压降小于0.5MPa为合格，如试压不合格，重复上述步骤1）至步骤5）直至试压合格。
本发明的有益效果：
1、本发明提供的这种低渗透底水油藏高含水油井控水增产方法，依靠纳米复合高强堵剂的专有特性，通过八个步骤，解决了现有的堵水技术施工时聚合物堵剂强度低或常规水泥类堵剂固化后易收缩，与地层胶结强度低，不能满足后续增产措施要求的难题。该方法特别适用于低渗透底水油藏高含水油井，具有良好的应用前景。
2、本发明采用的纳米复合高强堵剂配置简单，稠化时间可控，可根据设计需要调控稠化时间；纳米材料的加入使该堵剂固化后微膨胀，并且大大提高了胶结强度和抗压强度。
3、本发明采用的径向水力喷射压裂工艺，在使用纳米复合高强堵剂对原裂缝进行封堵后，可以在储层砂体顶部形成径向水平裂缝，改善油流方向，将底水水淹转变成底水驱油，大大提高控水增产的成功率。
具体实施方式
实施例1：
一种低渗透底水油藏高含水油井控水增产方法，包括如下步骤：
1）将质量份为40-70份的纳米复合高强堵剂和质量份为50份的清水混合形成悬浊液；所述纳米复合高强堵剂由质量比70%-90%的超细水泥、质量比1%-30%的纳米增强剂和质量比1%-20%的缓凝剂混配而成；所述超细水泥的粒径为0.2µm-20µm；所述纳米增强剂由亲水型纳米二氧化硅和亲油型纳米二氧化硅混合而成，亲水型纳米二氧化硅和亲油型纳米二氧化硅的质量比为3：1~1：3；所述缓凝剂为落叶松磺化栲胶，落叶松磺化栲胶为单宁和非单宁的磺化产物；
2）在0-90℃条件下将步骤1）的悬浊液注入地层，对出水部位和裂缝形成封堵；
3）用清水将地层井筒内的悬浊液全部平衡顶替进油井储层内；
4）关油井候凝使悬浊液形成膨胀的固体阻断油井储层内的裂缝和水流通道；所述步骤4）中悬浊液需在地层温度0-90℃条件下，反应5-72h后形成膨胀的固体。
5）通油井至井底；
6）用水泥车试压直至试压合格；
7）采用水力喷射压裂工具对油井储层砂体顶部进行径向水力喷射压裂使储层形成径向水平裂缝；
8）开油井抽吸，按油田抽吸标准程序，对油井进行抽吸投产。
所述步骤1）中采用水泥车将纳米复合高强堵剂和清水混合形成悬浊液，步骤2）和步骤3）中采用压裂机组或水泥车将悬浊液和清水注入地层，且注入时泵注压力以不超过地层破裂压力的80%为准。
所述步骤6）中试压以半小时油井井口压降小于0.5MPa为合格，如试压不合格，重复上述步骤1）至步骤5）直至试压合格。
本发明的有益效果：
1、本发明提供的这种低渗透底水油藏高含水油井控水增产方法，依靠纳米复合高强堵剂的专有特性，通过八个步骤，解决了现有的堵水技术施工时聚合物堵剂强度低或常规水泥类堵剂固化后易收缩，与地层胶结强度低，不能满足后续增产措施要求的难题。该方法特别适用于低渗透底水油藏高含水油井，具有良好的应用前景。
2、本发明采用的纳米复合高强堵剂配置简单，稠化时间可控，可根据设计需要调控稠化时间；纳米材料的加入使该堵剂固化后微膨胀，并且大大提高了胶结强度和抗压强度。
3、本发明采用的径向水力喷射压裂工艺，在使用纳米复合高强堵剂对原裂缝进行封堵后，可以在储层砂体顶部形成径向水平裂缝，改善油流方向，将底水水淹转变成底水驱油，大大提高控水增产的成功率。
实施例2：
一种低渗透底水油藏高含水油井控水增产方法，包括如下步骤：
1）将纳米复合高强堵剂50份和清水50份混合形成稳定悬浊液；所述纳米复合高强堵剂由质量比为70%的超细水泥、质量比为20%的纳米增强剂和质量比10%的缓凝剂混配而成所述超细水泥为现有产品，粒径10µm；所述纳米增强剂是由亲水型纳米二氧化硅和亲油型纳米二氧化硅按质量比1：1组成的混合物；所述的缓凝剂是指落叶松磺化栲胶，主要成分是单宁和非单宁的磺化产物。
2）在80℃条件下将步骤1）的纳米复合高强堵剂悬浊液注入地层，对出水部位和裂缝形成封堵；
3）用清水将地层井筒内的纳米复合高强堵剂悬浊液全部平衡顶替进油井储层内；
4）关油井候凝，纳米复合高强堵剂悬浊液在地层温度80℃条件下，反应24h后形成微膨胀的高强度固体，阻断储层内微裂缝和基质的水流通道，实现对高含水油井的有效封堵；
5）通油井至井底，如遇阻，下磨钻管柱磨钻至井底；
6）用水泥车试压，半小时井口压降小于0.5MPa为合格，如试压不合格，重复上述步骤1）至步骤5），直至试压合格；
7）采用水力喷射压裂工具对油井储层砂体顶部进行径向水力喷射压裂使储层形成径向水平裂缝；采用水力喷射压裂工具对储层砂体顶部进行径向水力喷射压裂，促使储层形成径向水平裂缝，改善油流方向，尽可能将底水水淹转变成底水驱油，提高增产成功率；
8）开油井抽吸，按油田抽吸标准程序，对油井进行抽吸投产。
所述步骤1）中采用水泥车将纳米复合高强堵剂和清水混合形成悬浊液，步骤2）和步骤3）中采用压裂机组或水泥车将悬浊液和清水注入地层，且注入时泵注压力以不超过地层破裂压力的80%为准。
所述步骤8）中，验证措施效果后直接投产。
实施例3：
一种低渗透底水油藏高含水油井控水增产方法，包括如下步骤：
1）将纳米复合高强堵剂70份和清水50份混合形成稳定悬浊液；所述纳米复合高强堵剂由质量比80%的超细水泥、质量比15%的纳米增强剂和质量比5%的缓凝剂混配而成；所述超细水泥为现有产品，粒径范围20µm；所述纳米增强剂是由亲水型纳米二氧化硅和亲油型纳米二氧化硅按质量比1：1组成的混合物；所述的缓凝剂是指落叶松磺化栲胶，主要成分是单宁和非单宁的磺化产物；
2）在50℃条件下将步骤1）的纳米复合高强堵剂悬浊液注入地层，对出水部位和裂缝形成封堵；
3）用清水将地层井筒内的纳米复合高强堵剂悬浊液全部平衡顶替进油井储层内；
4）关油井候凝，纳米复合高强堵剂悬浊液在地层温度50℃条件下，反应48h后形成微膨胀的高强度固体，阻断储层内微裂缝和基质的水流通道，实现对高含水油井的有效封堵；
5）通油井至井底，如遇阻，下磨钻管柱磨钻至井底；
6）用水泥车试压，半小时井口压降小于0.5MPa为合格，如试压不合格，重复上述步骤1）至步骤5），直至试压合格；
7）采用水力喷射压裂工具对油井储层砂体顶部进行径向水力喷射压裂使储层形成径向水平裂缝；采用水力喷射压裂工具对储层砂体顶部进行径向水力喷射压裂，促使储层形成径向水平裂缝，改善油流方向，尽可能将底水水淹转变成底水驱油，提高增产成功率；
8）开油井抽吸，按油田抽吸标准程序，对油井进行抽吸投产。
所述步骤1）中采用水泥车将纳米复合高强堵剂和清水混合形成悬浊液，步骤2）和步骤3）中采用压裂机组或水泥车将悬浊液和清水注入地层，且注入时泵注压力以不超过地层破裂压力的80%为准。
所述步骤8）中，验证措施效果后直接投产。
实施例4：
一种低渗透底水油藏高含水油井控水增产方法，包括如下步骤：
1）将纳米复合高强堵剂50份和清水50份混合形成稳定悬浊液；所述纳米复合高强堵剂由质量比70%的超细水泥、质量比20%的纳米增强剂和质量比10%的缓凝剂混配而成，所述超细水泥为现有产品，粒径范围0.2µm，所述纳米增强剂是由亲水型纳米二氧化硅和亲油型纳米二氧化硅按质量比1：1组成的混合物，所述的缓凝剂是指落叶松磺化栲胶，主要成分是单宁和非单宁的磺化产物；
2）在60℃条件下将步骤1）的纳米复合高强堵剂悬浊液注入地层，对出水部位和裂缝形成封堵；
3）用清水将地层井筒内的纳米复合高强堵剂悬浊液全部平衡顶替进油井储层内；
4）关油井候凝，纳米复合高强堵剂悬浊液在地层温度60℃条件下，反应48h后形成微膨胀的高强度固体，阻断储层内微裂缝和基质的水流通道，实现对高含水油井的有效封堵；
5）通油井至井底，如遇阻，下磨钻管柱磨钻至井底；
6）用水泥车试压，半小时井口压降小于0.5MPa为合格，如试压不合格，重复上述步骤1）至步骤5），直至试压合格；
7）采用水力喷射压裂工具对油井储层砂体顶部进行径向水力喷射压裂使储层形成径向水平裂缝；采用水力喷射压裂工具对储层砂体顶部进行径向水力喷射压裂，促使储层形成径向水平裂缝，改善油流方向，尽可能将底水水淹转变成底水驱油，提高增产成功率；
8）开油井抽吸，按油田抽吸标准程序，对油井进行抽吸投产。
所述步骤1）中采用水泥车将纳米复合高强堵剂和清水混合形成悬浊液，步骤2）和步骤3）中采用压裂机组或水泥车将悬浊液和清水注入地层，且注入时泵注压力以不超过地层破裂压力的80%为准。
所述步骤8）中，验证措施效果后直接投产。
实施例5：
一种低渗透底水油藏高含水油井控水增产方法，包括如下步骤：
1）将纳米复合高强堵剂50份和清水50份混合形成稳定悬浊液；所述纳米复合高强堵剂由质量比75%的超细水泥、质量比1%的纳米增强剂和质量比1%的缓凝剂混配而成，所述超细水泥为现有产品，粒径范围15µm，所述纳米增强剂是由亲水型纳米二氧化硅和亲油型纳米二氧化硅按质量比1：1组成的混合物，所述的缓凝剂是指落叶松磺化栲胶，主要成分是单宁和非单宁的磺化产物；
2）在40℃条件下将步骤1）的纳米复合高强堵剂悬浊液注入地层，对出水部位和裂缝形成封堵；
3）用清水将地层井筒内的纳米复合高强堵剂悬浊液全部平衡顶替进油井储层内；
4）关油井候凝，纳米复合高强堵剂悬浊液在地层温度40℃条件下，反应48h后形成微膨胀的高强度固体，阻断储层内微裂缝和基质的水流通道，实现对高含水油井的有效封堵；
5）通油井至井底，如遇阻，下磨钻管柱磨钻至井底；
6）用水泥车试压，半小时井口压降小于0.5MPa为合格，如试压不合格，重复上述步骤1）至步骤5），直至试压合格；
7）采用水力喷射压裂工具对油井储层砂体顶部进行径向水力喷射压裂使储层形成径向水平裂缝；采用水力喷射压裂工具对储层砂体顶部进行径向水力喷射压裂，促使储层形成径向水平裂缝，改善油流方向，尽可能将底水水淹转变成底水驱油，提高增产成功率；
8）开油井抽吸，按油田抽吸标准程序，对油井进行抽吸投产。
所述步骤1）中采用水泥车将纳米复合高强堵剂和清水混合形成悬浊液，步骤2）和步骤3）中采用压裂机组或水泥车将悬浊液和清水注入地层，且注入时泵注压力以不超过地层破裂压力的80%为准。
所述步骤8）中，验证措施效果后直接投产。
本发明实施例1-5的亲水型纳米二氧化硅和亲油型纳米二氧化硅均为现有产品，均可在市场购得。
本发明具体实施过程：
1、根据油井压裂投产和重复压裂改造以及地质特征数据并考虑堵剂封堵效率，计算所需纳米复合高强堵剂用量；
2、根据室内实验结果，确定纳米复合高强堵剂各组分的最佳浓度；
3、根据封堵储层的地质特征，制定具体的堵水施工方案，主要确定排量和最高压力两个参数，尤其是压力的确定应以不超过地层破裂压力的80%为准。
4、按照堵水施工设计完成堵水施工，施工时首先用清水测试地层吸水情况，据此确定堵水施工的注入排量和地面泵压，然后按照泵注方案泵注纳米复合高强堵剂，完成对措施井的堵水施工；
5、通井至井底，如遇阻，下磨钻管柱磨钻至井底；
6、用水泥车试压，半小时井口压降小于0.5MPa为合格，如试压不合格，重复上述1~5步骤，直至试压合格；
7、按照水力喷射压裂施工设计完成水力喷射压裂施工；
8、按照油田抽吸标准程序，对油井进行抽吸投产，验证增产效果。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种低渗透底水油藏高含水油井控水增产方法，其特征在于,包括如下步骤：
1)将质量份为40-70份的纳米复合高强堵剂和质量份为50份的清水混合形成悬浊液；所述纳米复合高强堵剂由质量比70％-90％的超细水泥、质量比1％-30％的纳米增强剂和质量比1％-20％的缓凝剂混配而成；所述纳米增强剂由亲水型纳米二氧化硅和亲油型纳米二氧化硅混合而成，亲水型纳米二氧化硅和亲油型纳米二氧化硅的质量比为3：1～1：3；所述缓凝剂为落叶松磺化栲胶；
2)在0-90℃条件下将步骤1)的悬浊液注入地层，对出水部位和裂缝形成封堵；
3)用清水将地层井筒内的悬浊液全部平衡顶替进油井储层内；
4)关油井候凝使悬浊液形成膨胀的固体阻断油井储层内的裂缝和水流通道；
5)通油井至井底；
6)用水泥车试压直至试压合格；
7)采用水力喷射压裂工具对油井储层砂体顶部进行径向水力喷射压裂使储层形成径向水平裂缝；
8)开油井抽吸，按油田抽吸标准程序，对油井进行抽吸投产。
2.如权利要求1所述的低渗透底水油藏高含水油井控水增产方法，其特征在于：所述超细水泥的粒径为0.2μm-20μm。
3.如权利要求2所述的低渗透底水油藏高含水油井控水增产方法，其特征在于：所述亲水型纳米二氧化硅和亲油型纳米二氧化硅的质量比为1：1。
4.如权利要求3所述的低渗透底水油藏高含水油井控水增产方法，其特征在于：所述落叶松磺化栲胶为单宁和非单宁的磺化产物。
5.如权利要求4所述的低渗透底水油藏高含水油井控水增产方法，其特征在于：所述步骤1)中采用水泥车将纳米复合高强堵剂和清水混合形成悬浊液，步骤2)和步骤3)中采用压裂机组或水泥车将悬浊液和清水注入地层，且注入时泵注压力以不超过地层破裂压力的80％为准。
6.如权利要求5所述的低渗透底水油藏高含水油井控水增产方法，其特征在于：所述步骤4)中悬浊液需在地层温度0-90℃条件下，反应5-72h后形成膨胀的固体。
7.如权利要求6所述的低渗透底水油藏高含水油井控水增产方法，其特征在于：所述步骤6)中试压以半小时油井井口压降小于0.5MPa为合格，如试压不合格，重复上述步骤1)至步骤5)直至试压合格。
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