CN1548700A - 高渗水层的封堵工艺 - Google Patents

Abstract

高渗水层的封堵工艺，其特征在于它采用如下的封堵材料按以下次序分层注入地层：1.分散流体－1和6.分散流体－2，施工完成后，闷井5－7天，进入蒸汽化学注入工艺；其中分散流体－1是选择废弃钻井聚合物泥浆加入占聚合物泥浆重量0.1％－5％的木质素磺酸盐作为泥浆稀释剂配制而成；分散流体－2是选择油田废弃的油污泥、污水和OP型表面活性剂作为分散剂配制而成，三种原料分别占总重量的30－50％、49－69％和0.3－1％。本发明能够有效的封堵油藏区块中活跃的边底水，封堵层具有较好的单向性，不封堵热采注汽的通道，并可以有效的阻止边底水的通过，同时成本较低，非常适合于稠油和特超稠油的热力开采。

Description

高渗水层的封堵工艺

技术领域

本发明提出保护的是一种全新的高渗水层的封堵工艺，它主要应用于石油油田超稠油区块活跃的边底水的封堵。

背景技术

稠油油藏一般都具有比较活跃的边底水，在进行热采后，随着油层压力的不断下降，边底水将会不断侵入，淹没有效的开发层位。这就造成大量油井出水，油井过早被水淹没。油井的含水率上升，造成油井生产能力下降，使产量递减加剧。油井见水快、含水率上升快的主要原因是在热采强化采油过程中油层压力下降快，压差大，而相应的水层压力高，这就导致边底水侵入，或破坏了部分断层隔水的密封性。边底水的侵入，不仅降低了采收率，同时也减少了吞吐的周期数。对这类具有活跃边底水的稠油油藏，如何有效地控制水层的干扰，是提高采收率，延长生产周期的一个非常重要的问题。

以往在稠油及特稠油的开发中，对付边底水的方法非常有限，例如，简单的将泵由小改大，使产液量及产油量都随之增加，这当然是一个非常被动及无可奈何的方法，基本上不足取的方法。或是采取边部打排水井，强化排水的方法，但是对稠油及特稠油油藏而言，往往是含水面积远大于含油面积，水体体积远大于油体体积，这种所谓的强化排水的作用是非常有限的。此外，也可以采用超细油井水泥来封堵裂缝及高渗水层。但是这种方法虽然可以封堵边底水，但是也封堵了热采注汽的通道，达不到恢复产能的目的。另外，超细油井水泥的高成本及高价格常常使人望而却步。此外，也有采用凝胶类化学堵水剂的，但是它往往部分进入非目的产油层，使其受到伤害。

发明内容

本发明的目的是提供一种全新的高渗水层的封堵工艺，使封堵层具有较好的单向性，不封堵热采注汽的通道，并可以有效的阻止边底水的通过，同时成本较低。

本发明的目的是这样实现的：该封堵工艺的特征在于对于渗漏较小的油井采用两种封堵材料，即分散流体-1和分散流体-2，首先在层间缝隙中注入由废弃钻井用聚合物泥浆及占聚合物泥浆重量0.1％-5％的木质素磺酸盐作为泥浆稀释剂配制而成的分散流体-1，然后再注入用油田废弃的油污泥、污水和OP型表面活性剂作为分散剂配制而成的分散流体-2，分散流体-2中三种成分各占总重量的30-50％、49-69％和0.3-1％，使高渗流转变为低渗流，进而停止渗漏。

对于渗漏较大的油井，可以在上述两种封堵材料之间加设一层骨架结构，骨架结构采用β-纤维隔离液和树脂砂制成。β-纤维隔离液是在水中加入占水重量0.1％-2％的β-纤维，高速搅拌而成，而树脂砂的选择要与封堵的裂缝和空隙大小相匹配，骨架结构的作用是使孔道流变成渗流，使封堵材料的封堵作用充分的发挥作用，得到更好的封堵效果。

而对于更大的以孔道流形成的渗漏的油井，则还可以在骨架结构中增加一层聚合物水泥浆，以使骨架更坚固，封堵效果更好。

采用本发明的封堵工艺所形成的封堵层具有较好的单向性及封堵性能，可以有效的阻止了边底水的通过。废泥浆和废污泥是油田生产中所产生的废物排放物，为了给它们寻求合理的归宿往往需要消耗大量的人力物力，而本发明利用它作为封堵材料将其重新返回了地层，不仅可以节省大量的人力和物力资源，同时具有环境保护的作用。

本发明采用β纤维及树脂砂制作骨架结构，其中β纤维是一种富含镁的硅酸盐，它的半径约1μm，其长度分布范围很广，约几个μm甚至到10几个厘米，柔性和强度极佳，难能可贵的是它的耐温可达1280℃，这就特别适合于高温蒸汽条件下的使用，它与颗粒直径和孔道大小相匹配的树脂砂相配合，建立起耐温耐压的骨架结构，这就保证了封堵的强度和效果。再使用普通油井水泥制取聚合物水泥强化骨架结构，则可以使骨架结构的强度更高。另外由于本发明采用的封堵材料对注汽的进入有半通过能力，所以可以防止注汽压力大于封堵骨架的应力强度而造成对封堵骨架的破坏。

附图说明

图1至图3是本发明三种实施例的工作物理模型示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

由图可见，图1所示的实施例一包括由两种封堵材料组成的封堵层，其中A是由废弃钻井聚合物泥浆及加入0.1％的木质素磺酸盐作为泥浆稀释剂配制而成的分散流体-1，B是占总重量约39％的油田废弃的油污泥、60％的污水和1％的OP型表面活性剂作为分散剂配制而成的分散流体-2，两种封堵材料依次注入，施工完成后，闷井5-7天，即可进入蒸汽化学注入工艺，图中1是地层边水。

由图2所示的实施例二除包括有A是由废弃钻井聚合物泥浆及加入占聚合物泥浆重量3％的木质素磺酸盐作为泥浆稀释剂配制而成的分散流体-1，B是占总重量约30％的油田废弃的油污泥、69％的污水和1％的OP型表面活性剂作为分散剂配制而成的分散流体-2，另外，在两层封堵材料之间还注有骨架结构，骨架结构是由β-纤维隔离液C和树脂砂D组成，β-纤维隔离液是在水中加入占水重量0.1％的β-纤维，高速搅拌而成。树脂砂依据缝隙的尺寸选取直径为0.1cm，本实施例注入的顺序依次为：分散流体-1、β-纤维隔离液、树脂砂、β-纤维隔离液、分散流体-2，注入以后闷井5-6天，即可进入蒸汽化学注入工艺。

如图3所示的实施例三，除包括有上述实施例中的封堵材料及由β-纤维隔离液C和树脂砂D构成的骨架结构之外，在骨架结构中还包括有聚合物水泥浆E，其中分散流体-1中的木质素磺酸盐为占聚合物泥浆重量的5％，分散流体-2中的油田废弃油污泥占总重量的50％、污水占49.7％，OP型表面活性剂占0.3％，骨架结构中的β-纤维隔离液中的β-纤维占水重量的2％，由于孔隙较大，树脂砂选取直径为0.3cm，聚合物水泥浆是选取符合API标准的90 C油井水泥浆与合成橡胶乳液配制，合成橡胶乳液的加入量若大于10％，会得到更好的效果，但是成本较高，综合考虑，本实施例加入量为10％，搅拌均匀即可。本实施例注入的顺序依次为：分散流体-1、β-纤维隔离液、树脂砂、聚合物水泥浆、β-纤维隔离液、分散流体-2，注入以后闷井5-6天，即可进入蒸汽化学注入工艺。

本发明中各种封堵材料及骨架材料的用量是根据水层的平均厚度Δh_w(m)和平均封堵半径R_Av(m)分别计算得到的，一般说来，可以根据封堵后的吞吐注入和产出模型与封堵物流参数，动态油层压降ΔP_d，得到各封堵材料及骨架材料的分量其具体计算公式如下：

$V_{\mathrm{Tot}}\≈f\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\left(\frac{\mathrm{\Δ}{h}_i}{2}\right){\mathrm{\φ}}_i\mathrm{\π}{R}_{\mathrm{Av}}^2$

式中f为封堵材料及骨架材料总量的经验参数，为1-5，根据边底水的程度和开发周期加以估计，如水量较大取大值，水量较小取小值。φ是各个层位的孔隙度。

下面是在实施例三中根据上述公式确定的封堵材料分量的设计实例，见下表：

序号	材  料	φ	Δh/2	ΔPd	RAv	V(m3)
							1	分散流体-1	0.17	1.5	8.0	21.7	198
2	β纤维隔离液	0.17	1.5	8.1	14.9	10.
							3	树脂砂	0.15	1.5	8.5	14.5	20(0.6)
4	聚合物水泥	0.12	1.8	8.6	13.9	20
							5	β纤维隔离液	0.12	2.2	8.7	12.8	10
6	分散流体-2	0.12	3.5	10.0	12.3	200
							总计	封堵物流			10.0	21.7	～460

Claims (3)

1、高渗水层的封堵工艺，其特征在于它采用如下的封堵材料按以下次序分层注入地层：1.分散流体-1和6.分散流体-2，施工完成后，闷井5-7天，进入蒸汽化学注入工艺；其中分散流体-1是选择废弃钻井聚合物泥浆加入占聚合物泥浆重量0.1％-5％的木质素磺酸盐作为泥浆稀释剂配制而成；分散流体-2是选择油田废弃的油污泥、污水和OP型表面活性剂作为分散剂配制而成，三种原料分别占总重量的30-50％、49-69％和0.3-1％。

2、根据权利要求1所说的工艺，其特征在于在1.分散流体-1和6.分散流体-2之间还注入有2.β-纤维隔离液、3.树脂砂和5.β-纤维隔离液，其中β-纤维隔离液是在水中加入占水重量0.1-2％的β-纤维，高速搅拌而成，注入顺序依次为1.分散流体-1、2.β-纤维隔离液、3.树脂砂、5.β-纤维隔离液和6.分散流体-2。

3、根据权利要求2所说的工艺，其特征在于在3.树脂砂和5.β-纤维隔离液之间注入有4.聚合物水泥浆，聚合物水泥是选取符合API标准的90 C油井水泥来配制，加入占水泥重量10-25％的合成橡胶乳液，搅拌均匀即可。

Images