一种碳酸盐岩断溶体油藏油井堵水方法

摘要

本发明公开了一种碳酸盐岩断溶体油藏油井堵水方法，包括：依次向碳酸盐岩断溶体油藏油井中注入前置段塞、主体段塞、封口段塞，其中，所述前置段塞是通过将缓膨颗粒加入水中制成的；所述主体段塞是通过将油溶树脂颗粒加入水中制成的；所述封口段塞是通过将氯化铵、G级水泥、缓凝剂加入水中制成的。本发明的碳酸盐岩断溶体油藏油井的堵水方法，适用地层条件范围很宽，可以实现对碳酸盐岩断溶体油藏的有效封堵、抑制油井水侵，提高油井生产效果，改善区块整体生产效果，具有良好的应用前景。所述堵水方法应用现场后，能够更加有效地封堵产水大裂缝，开采未动用剩余油，从而实现控水增油的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，具体涉及一种碳酸盐岩断溶体油藏油井堵水方法。

背景技术

据统计，海相油气田占全球大油气田总数的三分之一，在其中海相碳酸盐岩发现的探明储量占大油气田近六成，可采储量占比也超过了47％，开发潜力巨大。例如，塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏经过开发已成为除胜利油田以外的中石化第二大油气产出区。

碳酸盐岩断溶体油藏是碳酸盐岩地层内断裂带本身形成的有效油气圈闭，由多期岩溶作用改造后的深大断裂及其派生的各类构造体所形成。基质储渗能力较差，储层非均质性极强，油水关系复杂等导致该类油藏开发面临诸多困难。而随着油田开发的不断深入，高含水井数逐渐上升，井组注水效果变差，单向受效和水窜日益严重。为了保证油田整体的开发效果，降低油井含水率，堵水技术是减少油井出水的有效措施。

碳酸盐岩断溶体油藏由于油藏地层条件特殊、油水关系复杂，致使堵水面临着诸多难题。由于纵向接替空间小，增加了堵水工程难度，多数油井面临井段短、油水同层的难题。常规堵剂一方面难以适应碳酸盐岩油藏苛刻的地质条件(埋深为5400～6600m，温度为120～140℃，矿化度为210～240g/L)，另一方面油水选择性较差，易“堵死”地层或因后期酸化易重新沟通底水而导致有效率低，堵水难度极大。

目前报道的碳酸盐岩断溶体油藏堵水方法，主要针对的是油水界面明确的油藏，相关的堵剂及施工工艺才能够借助油水密度差异进入地层，封堵水层开发油层。但在实际情况下，断溶体油藏中裂缝作为渗流通道和储集空间，油水界面不明显，致使堵水效果不理想。因此，现有的方法难以满足现场施工要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有较强适应性、增油效果好的碳酸盐岩断溶体油藏油井堵水方法，能够更好地满足现场生产要求。

为实现上述目的，本发明提供了一种碳酸盐岩断溶体油藏油井堵水方法，包括：依次向碳酸盐岩断溶体油藏油井中注入前置段塞、主体段塞、封口段塞，其中，

所述前置段塞是通过将缓膨颗粒加入水中制成的；

所述主体段塞是通过将油溶树脂颗粒加入水中制成的；

所述封口段塞是通过将氯化铵、G级水泥、缓凝剂加入水中制成的。

可选地，根据本发明的碳酸盐岩断溶体油藏油井堵水方法，以所述前置段塞、所述主体段塞和所述封口段塞的总注入量为基准，所述前置段塞的占比为10～20％、所述主体段塞的占比为60～80％、所述封口段塞的占比为10～20％。

可选地，根据本发明的碳酸盐岩断溶体油藏油井堵水方法，所述前置段塞中，所述缓膨颗粒的质量百分浓度为0.2～2.0％。

可选地，根据本发明的碳酸盐岩断溶体油藏油井堵水方法，所述主体段塞中，所述油溶树脂颗粒的质量百分浓度为3.0～3.5％。

可选地，根据本发明的碳酸盐岩断溶体油藏油井堵水方法，所述封口段塞中，各组分的质量百分浓度为：氯化铵2～5％，G级水泥5～10％，缓凝剂0.01～1％。

可选地，根据本发明的碳酸盐岩断溶体油藏油井堵水方法，所述缓膨颗粒是按照如下方法制备得到的：

将聚丙烯酰胺、氢氧化钠、水加入反应釜中，搅拌5～15分钟，调节pH值在7.5～8.0之间；

将聚合物、苯乙烯磺酸钠、过硫酸铵、粘土矿物加入反应釜中，搅拌1～2小时；

升温，在50～60℃下反应3～5h，得到半透明的凝胶，然后进行烘干、粉碎。

可选地，根据本发明的碳酸盐岩断溶体油藏油井堵水方法，以反应物的总质量为基准，各反应物的占比为：聚丙烯酰胺4～6％、氢氧化钠5～10％、聚合物10～15％、苯乙烯磺酸钠0.02～0.08％、过硫酸铵0.02～0.04％、粘土矿物20～30％，余量为水。

可选地，根据本发明的碳酸盐岩断溶体油藏油井堵水方法，所述聚合物选自下列物质：纤维素、淀粉、甲壳素、壳聚糖、胶原、明胶。

可选地，根据本发明的碳酸盐岩断溶体油藏油井堵水方法，所述缓凝剂为硼酸盐或硅酸盐。

可选地，根据本发明的碳酸盐岩断溶体油藏油井堵水方法，以6～24m

本发明技术效果：

本发明的碳酸盐岩断溶体油藏油井的堵水方法，适用地层条件范围很宽(对于需要堵水的地层温度为120～150℃，地下水矿化度最高达到250g/L的油井也可使用)，可以实现对碳酸盐岩断溶体油藏的有效封堵、抑制油井水侵，提高油井生产效果，改善区块整体生产效果，具有良好的应用前景。所述堵水方法应用现场后，能够更加有效地封堵产水大裂缝，开采未动用剩余油，从而实现控水增油的目的。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式对本发明作进一步的描述。

研究表明，在断溶体油藏中，存在着大量大小尺度不一的裂缝型流动通道。而油井的出水受裂缝尺度大小影响较大，当油井见水后，大尺度裂缝会对小尺度裂缝产生屏蔽作用，水更容易从大尺度裂缝产出形成暴性水淹，在油藏中仍然存在着大量的剩余油未被动用。

本发明提供了一种碳酸盐岩断溶体油藏油井堵水方法，包括：依次向碳酸盐岩断溶体油藏油井中注入前置段塞、主体段塞、封口段塞，其中，所述前置段塞是通过将缓膨颗粒加入水中制成的；

所述主体段塞是通过将油溶树脂颗粒加入水中制成的；

所述封口段塞是通过将氯化铵、G级水泥、缓凝剂加入水中制成的。

本发明的上述碳酸盐岩断溶体油藏油井堵水方法是分为三个段塞将具有不同性质的堵剂注入油井的，其中，前置段塞是缓膨颗粒，在注入地层一段时间后，在压力温度的影响下，缓慢发生膨胀进而封堵出水大裂缝；主体段塞是油溶树脂颗粒，具有油水选择性的颗粒在油水界面处建立隔板，封堵水层开采油层，进一步对裂缝型通道进行有效封堵；封口段塞是高温凝胶，在地层温度压力的影响下，快速成为固结体，实现最后一步的封堵，提高复合堵剂的整体强度，同时防止开井生产时堵剂返吐。将本发明的所述堵水方法应用现场后，能够更加有效地封堵产水大裂缝，开采未动用剩余油，从而实现控水增油的目的。

在本发明所述的碳酸盐岩断溶体油藏油井堵水方法中，前置段塞、主体段塞、封口段塞的注入量没有特别的限定，具体根据现场施工情况确定。在优选情况下，为了综合考虑堵水效果，所述三个段塞的总注入量不超过800m

所述前置段塞中，所述缓膨颗粒的质量百分浓度没有特别的限定，优选情况下，为0.2～2.0％。其中，所述缓膨颗粒是以聚合物为骨架、再辅以聚丙烯酰胺为接枝单体、苯乙烯磺酸钠为交联剂，以过硫酸铵为引发剂，以粘土矿物为增强剂，采用自由基共聚法制备的凝胶，经过烘干、粉碎而成。例如，可以按照以下步骤制备缓膨颗粒：将聚丙烯酰胺、氢氧化钠、水加入反应釜中，搅拌5～15分钟，调节pH值在7.5～8.0之间；将聚合物、苯乙烯磺酸钠、过硫酸铵、粘土矿物加入反应釜中，搅拌1～2小时；升温，在50～60℃下反应3～5h，得到半透明的凝胶，然后进行烘干、粉碎。

优选地，以反应物的总质量为基准，各反应物的占比为：聚丙烯酰胺4～6％、氢氧化钠5～10％、聚合物10～15％、苯乙烯磺酸钠0.02～0.08％、过硫酸铵0.02～0.04％、粘土矿物20～30％，余量为水。其中，所述聚合物为天然高分子材料，包括纤维素、淀粉、甲壳素、壳聚糖、胶原、明胶等。

所述主体段塞中，所述油溶树脂颗粒的质量百分浓度没有特别的限定，优选情况下，为3.0～3.5％。所述油溶树脂例如可以是松香树脂、达玛树脂、油溶性酚醛树脂、石油树脂和萜烯树脂等。另外，还可以加入质量百分浓度为0.2～0.4％的超支化分子压裂液。

所述封口段塞中，质量百分浓度没有特别的限定，优选情况下，各组分的质量百分浓度为：氯化铵2～5％，G级水泥5～10％，缓凝剂0.01～1％。其中，所述缓凝剂可以为硼酸盐或硅酸盐。

为了具体的描述本发明，申请人通过以下示例对本申请进行说明。应当理解的是，下述具体的实施例仅作为本发明的具体实现方式的示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。

本实施例涉及缓膨颗粒的制备。

将聚丙烯酰胺(4％)、氢氧化钠(10％)、水加入反应釜中充分搅拌，调节pH值在7.5～8.0之间；

将可溶性淀粉(10％)、苯乙烯磺酸钠(0.02％)、过硫酸铵(0.02％)、粘土矿物(20％)加入反应釜中搅拌1～2小时；

随后升温，在55℃下反应4h，得到半透明的凝胶，然后经过烘干、粉碎，即获得缓膨颗粒。

本实施例涉及缓膨颗粒的制备。

将聚丙烯酰胺(5％)、氢氧化钠(10％)、水加入反应釜中充分搅拌，调节pH值在7.5～8.0之间；

将可溶性淀粉(12％)、苯乙烯磺酸钠(0.04％)、过硫酸铵(0.03％)、粘土矿物(25％)加入反应釜中搅拌1～2小时；

随后升温，在55℃下反应4h，得到半透明的凝胶，然后经过烘干、粉碎，即获得缓膨颗粒。

本实施例涉及缓膨颗粒的制备。

将聚丙烯酰胺(6％)、氢氧化钠(10％)、水加入反应釜中充分搅拌，调节PH值在7.5～8.0之间；

将可溶性淀粉(14％)、苯乙烯磺酸钠(0.06％)、过硫酸铵(0.04％)、粘土矿物(30％)加入反应釜中搅拌1～2小时；

随后升温，在55℃下反应4h，得到半透明的凝胶，然后经过烘干、粉碎，即获得缓膨颗粒。

某碳酸盐岩断溶体油藏油井油藏条件下原油温度140℃，总矿化度240000mg/L，Ca

按照1.0％的质量百分浓度将缓膨颗粒加入水中，制成前置段塞，然后利用泵车向碳酸盐岩断溶体油藏油井地层注入，注入量为40m

按照3.0％的质量百分浓度将油溶树脂颗粒加入水中，并加入质量百分浓度为0.3％的超支化分子压裂液，制成主体段塞，然后利用泵车向碳酸盐岩断溶体油藏油井地层注入，注入量为200m

按照3％氯化铵、7％G级水泥，0.1％硼酸纳的质量百分浓度将氯化铵、G级水泥、硼酸纳加入水中，制成封口段塞，然后利用泵车向碳酸盐岩断溶体油藏油井底地层注入，注入量为20m

在注入过程中，各段塞注入速度保持在12～15m

为了更好地说明实本发明碳酸盐岩断溶体油藏油井堵水方法的堵水效果，申请人进行了以下测试。

首先，对缓膨颗粒进行了吸水膨胀实验。

实验方法：分别称取实例1、实例2及实例3中制得的缓膨颗粒0.2g，将其分别装入安瓿瓶中，加入20mL模拟水(总矿化度240000mg/L，Ca

膨胀倍数＝(膨胀后颗粒质量-初始颗粒质量)/初始颗粒质量

测量结果如表1中所示。

表1缓膨颗粒膨胀倍数

从表1数据可知，在温度为80～140℃时，总矿化度240000mg/L，Ca

另外，申请人对实施例4中的油井在堵水前后的日产油量进行了测定，结果表明，堵水前油井日产水150吨，日产油量为30吨，堵水后油井日产水120吨，日产油量为60吨，堵水效果明显，提高了油井的产油量。

应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。