一种注水井高耗水厚条带逐级调堵方法与流程

1.本发明属于石油开发开采技术领域，具体涉及一种注水井高耗水厚条带逐级调堵方法。


背景技术：

2.一些注水井具有高耗水厚条带，高耗水厚条带是由裂缝、微裂缝和高渗透层混合形成潜在的注入水优势通道。注采井组长期强注强采后，注入水在高耗水厚条带突进，结果注入水总是沿此优势通道进入采油井后被采出，造成注入水无效循环加剧，井组水油比持续上升，产油井含水升高和产油下降，导致开发成本上升和经济效益下降。经研究表明，此类井组储量动用程度差异大，油井剩余油主要分布在靠近油井1/3-1/2井距的范围。目前，通过在注水井实施深部堵调措施，改变地层深部的液流方向，是油井挖潜重要的技术手段，而深部调堵高耗水厚条带需要合适的堵调剂。
3.目前，多数堵调剂限制了其应用范围，例如，水泥类封窜剂强度高，但是注入性差，不能进入地层深部调堵，封堵距离短，油藏伤害大。泡沫型堵剂稳定性较差，效果不持久，需要注入剂量大，作业成本高，大大限制了现场应用。有机类堵剂应用较广，但是其强度低，价格高，地层吸附量大，有效期短，制约了它的广泛应用。


技术实现要素：

4.针对如上所述的技术问题，本发明旨在提出一种注水井高耗水厚条带逐级调堵方法，该注水井高耗水厚条带逐级调堵方法能够有效降低注入水的无效循环，大大提高注水效果，非常有利于提高采油产量和采油效率。
5.为此，根据本发明提供了一种注水井高耗水厚条带逐级调堵方法，包括以下步骤：制备无机堵调剂，并将所述无机堵调剂制备形成具有不同粒度的颗粒体系；从注水井注入所述无机堵调剂，并采用多轮次注入方式，使不同颗粒体系的所述无机堵调剂对应进入到高耗水厚条带地层的不同裂缝级别条带，从而逐级封堵不同孔隙的裂缝条带；其中，从远离注水井的裂缝条带向靠近注水井的裂缝条带逐级进行封堵，以封堵高耗水厚条带地层的相应目标位置。
6.在一个实施例中，所述无机堵调剂制备成包括第一级颗粒体系、第二级颗粒体系和第三级颗粒体系，所述第一级颗粒体系的粒度大于75μm，所述第二级颗粒体系的粒度为15～75μm，所述第三级颗粒体系的粒度为5～15μm。
7.在一个实施例中，在多轮次注入时，逐级依次注入所述第一级颗粒体系、所述第二级颗粒体系和所述第三级颗粒体系，所述第一级颗粒体系进入裂缝级别条带，所述第二级颗粒体系进入裂缝级别条带和微裂缝条带，所述第三级颗粒体系进入裂缝级别条带、微裂缝条带和高渗透条带。
8.在一个实施例中，所述无机堵调剂包括：以质量含量计比例为：复合凝固剂83～87％、悬浮剂8～10％、缓凝剂5～7％。
9.在一个实施例中，所述复合凝固剂采用石膏、氢氧化钙和超细水泥混合形成。
10.在一个实施例中，所述悬浮剂为膨润土。
11.在一个实施例中，所述缓凝剂为葡萄糖酸钠的复配剂。
12.在一个实施例中，所述无机堵调剂的凝固时间8～240小时。
13.在一个实施例中，所述无机堵调剂的粘度小于30mpa.s。
14.在一个实施例中，所述无机堵调剂的注入压力为小于油井破裂压力。
15.与现有技术相比，本技术的优点之处在于：
16.根据本发明的根据本发明的注水井高耗水厚条带逐级调堵方法制备的无机堵调剂的凝固时间可达8～240小时，非常有利于保证安全施工。无机堵调剂具有良好的流动性，适合高耗水厚条带深度封堵，非常易于注入作业，且无机堵调剂粘度小于30mpa.s，体系凝固后强度高，能够与岩石胶结，封堵效果持久。该注水井高耗水厚条带逐级调堵方法能够精确定位，对高耗水厚条带永久性封堵，使液流转向中低渗潜力层，扩大波及体积，最终降低注入水的无效循环，大大提高注水效果。此外，该方法实用性高，其利用无机调堵剂流动性和拓展性好的优势，逐级梯次深部调驱，实现小剂量、高强度、深部多轮次堵调，大大提高了调剖效果，显著提高了采油井采油量和采油效率，提高了注水井注水压力，且调堵作业成本低。
附图说明
17.下面将参照附图对本发明进行说明。
18.图1示意性地显示了根据本发明的注水井高耗水厚条带逐级调堵方法原理图。
19.在本技术中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本发明的原理，并且未按实际比例绘制。
具体实施方式
20.以下通过附图来对本发明进行介绍。需要说明的是，这些介绍仅为出于说明本发明的原理而提供，并不因此而限制了本发明的范围。
21.在本技术中，需要说明的是，另外需要说明的是，本技术中使用的方向性用语或限定词“上”、“下”、等均是针对所参照的附图1而言，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
22.图1示意性地显示了根据本发明的注水井高耗水厚条带逐级调堵方法原理图。如图1所示，在地层中，高耗水厚条带地层3处于注水井1和采油井2之间。高耗水厚条带地层3从下到上依次为裂缝级别条带31、微裂缝条带32、高渗透条带33和中低渗透条带34。裂缝级别条带31、微裂缝条带32、高渗透条带33和中低渗透条带34的裂缝孔隙递减。本发明的注水井高耗水厚条带逐级调堵方法的封堵目标是裂缝级别条带31、微裂缝条带32，以及高渗透条带33。该注水井高耗水厚条带逐级调堵方法包括以下步骤：
23.首先，制备无机堵调剂。无机堵调剂采用无机材料复合凝固剂、悬浮剂和缓凝剂制成。无机堵调剂包括：以质量含量计比例为：复合凝固剂83～87％、悬浮剂8～10％、缓凝剂5～7％。例如，在一个优选的实施例中，无机堵调剂可以包括：以质量含量计比例为：复合凝
固剂：悬浮剂：缓凝剂＝85：9：6。
24.复合凝固剂为潜在的凝固剂。在一个实施例中，复合凝固剂采用石膏、氢氧化钙和超细水泥混合形成。优选地，石膏、氢氧化钙和超细水泥质量比可以为：1：2：2。这尤其能够显著提高复合凝固剂的凝固效果。
25.在一个实施例中，悬浮剂为膨润土。悬浮剂起稳定和悬浮作用。
26.在一个实施例中，缓凝剂为葡萄糖酸钠的复配剂。
27.根据本发明，在制备无机堵调剂时，将无机堵调剂制备形成具有不同粒度的颗粒体系。复合凝固剂、悬浮剂和缓凝剂的粒度从5μm以上有多种组合，可以按需组成不同微米粒度体系。例如，可以将无机堵调剂制备成包括第一级颗粒体系、第二级颗粒体系和第三级颗粒体系，其中，根据实际地质情况，第一级颗粒体系的粒度大于75μm，第二级颗粒体系的粒度为15～75μm，第三级颗粒体系的粒度为5～15μm。在调堵作业时，第一级颗粒体系进入裂缝级别条带，第二级颗粒体系进入裂缝级别条带和微裂缝条带，第三级颗粒体系进入裂缝级别条带、微裂缝条带和高渗透条带。由此逐级调堵不同裂缝级别条带。
28.无机堵调剂制备完成后，从注水井注入无机堵调剂。
29.根据本发明，无机堵调剂采用多轮次注入方式从注水井注入，并且使不同颗粒体系的无机堵调剂对应进入到高耗水厚条带地层的不同裂缝级别条带，从而逐级封堵不同裂缝级别条带。
30.在一个实施例中，无机堵调剂三轮次注入。优选地，从远离注水井1的裂缝条带向靠近注水井1的裂缝条带逐级注入无机堵调剂进行封堵，以封堵高耗水厚条带地层的相应目标位置。即，如图1所示，从右到左依次封堵第一目标位置4的裂缝级别条带、第二目标位置5的裂缝级别条带和微裂缝条带，以及第三目标位置6的裂缝级别条带、微裂缝条带和高渗透条带。
31.根据本发明，在多轮次注入无机堵调剂的作业过程中，注入的无机堵调剂的粒度等级依次减小，即，逐级依次注入第一级颗粒体系、第二级颗粒体系和第三级颗粒体系。无机堵调剂的注入轮次数目按地质情况确定，不同的颗粒体系对应进入到不同的级别条带。具体地，第一轮次注入的第一级颗粒体系进入第一目标位置4的裂缝级别条带，从而封堵第一目标位置4的裂缝级别条带。第二轮次注入的第二级颗粒体系进入第二目标位置5的裂缝级别条带和微裂缝条带，从而封堵第二目标位置5的裂缝级别条带和微裂缝条带。第三轮次注入的第三级颗粒体系进入第三目标位置6的裂缝级别条带、微裂缝条带和高渗透条带，从而封堵第三目标位置5的裂缝级别条带、微裂缝条带和高渗透条带。由此，通过逐级梯次深部调驱，实现小剂量、高强度、深部多轮次堵调。梯次逐级封堵工艺方法大大提高了调剖效果。
32.在具体注入作业的过程中，在前一级完全凝固后连续注入下一级，直到完成各个级别体系的注入，各个级别注入量参照封堵目标设计进行模拟计算，并且保证注入压力小于油井破裂压力。此外，注入轮次的具体次数和爬坡压力依据油井的地质设计执行。
33.根据本发明，无机堵调剂的凝固时间8～240小时，这能够保证安全施工，且使无机堵调剂体系具有良好的流动性，非常有利于易于注入。无机堵调剂的粘度小于30mpa.s，这使得无机堵调剂能够与岩石胶结，封堵效果持久。
34.下面以具体实施例详细介绍根据本发明的注水井高耗水厚条带逐级调堵方法。
35.实施例1
36.制备无机堵调剂，无机堵调剂包括：以质量含量计比例为：复合凝固剂85％、悬浮剂9％、缓凝剂6％。将无机堵调剂制备成包括第一级颗粒体系、第二级颗粒体系和第三级颗粒体系。第一级颗粒体系的粒度大于75μm，第二级颗粒体系的粒度为15～75μm，第三级颗粒体系的粒度为5～15μm。
37.从注水井注入无机堵调剂。采用三轮次注入方式将不同级颗粒体系的无机堵调剂依次从注水井注入。并且，采用从距离注水井1的位置由远到近的第一目标位置4、第二目标位置5和第三目标位置6依次进行封堵。第一轮次注入第一级颗粒体系的无机堵调剂至进入第一目标位置4的对应的裂缝级别条带，以封堵第一目标位置4的裂缝级别条带。第二轮次注入第二级颗粒体系的无机堵调剂至进入第二目标位置5的对应的裂缝级别条带和微裂缝条带，以封堵第二目标位置5的裂缝级别条带和微裂缝条带。第三轮次注入第三级颗粒体系的无机堵调剂至进入第三目标位置5的对应的裂缝级别条带、微裂缝条带和高渗透条带，以封堵第三目标位置5的裂缝级别条带、微裂缝条带和高渗透条带。
38.实施例2
39.制备无机堵调剂，无机堵调剂包括：以质量含量计比例为：复合凝固剂83％、悬浮剂10％、缓凝剂7％。将无机堵调剂制备成包括第一级颗粒体系、第二级颗粒体系和第三级颗粒体系。第一级颗粒体系的粒度大于75μm，第二级颗粒体系的粒度为15～75μm，第三级颗粒体系的粒度为5～15μm。
40.从注水井注入无机堵调剂。采用三轮次注入方式将不同级颗粒体系的无机堵调剂依次从注水井注入。并且，采用从距离注水井1的位置由远到近的第一目标位置4、第二目标位置5和第三目标位置6依次进行封堵。
41.其中，第一轮次注入第三级颗粒体系的无机堵调剂至进入第三目标位置5的对应的裂缝级别条带、微裂缝条带和高渗透条带，以封堵第三目标位置5的裂缝级别条带、微裂缝条带和高渗透条带。第二轮次注入第二级颗粒体系的无机堵调剂至进入第二目标位置5的对应的裂缝级别条带和微裂缝条带，以封堵第二目标位置5的裂缝级别条带和微裂缝条带。第三轮次注入第一级颗粒体系的无机堵调剂至进入第一目标位置4的对应的裂缝级别条带，以封堵第一目标位置4的裂缝级别条带。
42.实施例3
43.制备无机堵调剂，无机堵调剂包括：以质量含量计比例为：复合凝固剂87％、悬浮剂8％、缓凝剂5％。将无机堵调剂制备成包括第一级颗粒体系、第二级颗粒体系和第三级颗粒体系。第一级颗粒体系的粒度大于75μm，第二级颗粒体系的粒度为15～75μm，第三级颗粒体系的粒度为5～15μm。
44.从注水井注入无机堵调剂。将不同级颗粒体系的无机堵调剂混合，采用一次注入方式从注水井注入。并且，从距离注水井1的位置由远到近的第一目标位置4、第二目标位置5和第三目标位置6依次进行封堵。
45.其中，第一级颗粒体系的无机堵调剂能够对应进入裂缝级别条带，第二级颗粒体系的无机堵调剂能够对应进入裂缝级别条带和微裂缝条带，第三级颗粒体系的无机堵调剂能够对应进入裂缝级别条带、微裂缝条带和高渗透条带，以封堵高耗水厚条带地层的相应目标位置的不同裂缝级别条带。
46.实施例4
47.注水井调剖性能对比：
48.采用实施例1至3的注水井高耗水厚条带逐级调堵方法，统计相应的注采油井组采用各个实施例中的方法后的产油性能的变化，结果见表1。
49.表1
50.实施例实施例1实施例2实施例3平均增油量+28％+10％+17％油井平均含水量-32％-16％-20％注水井注水压力+5mpa+2mpa+3mpa平均堵调成本-30％-20％-20％
51.根据本发明的注水井高耗水厚条带逐级调堵方法形成的封堵体系能够满足通过小剂量多轮次工艺方法实现深度封堵要求，封堵体系能与岩石胶结，从而实现永久封堵，形成高耗水厚条带逐级调剖工艺方法实用性高。并且根据上表可知，采用实施例1的调堵方法极大地提高了增油量、显著降低了含水量、有效提高了注水压力，以及显著降低了堵调成本。
52.经过现场作业，统计实施的9口注水井结果有效率100％，成本至少降低30％，该方法有效调剖注水井，注水井注水压力平均上升20％，对应采油井平均增油28％。
53.实施例5
54.将根据本发明的注水井高耗水厚条带逐级调堵方法应用于东部油田采油厂ys-212井组，1注4采井，长期强注强采，水沿平面优势通道突进，形成高耗水条带，注入水无效循环，井组井平均井深1240米。孔隙度平均14.1％，油层厚度平均15.4米。渗透率平均22md(差异大，最低8md，最高105md)，2019年11月施工，三轮次调堵注水井高耗水厚条带，调剖液总用量150方，平均堵调成本下降30％。施工效果：2020年末统计，井组3口井明显增油，注水井注水压力提高5mpa，油井平均含水下降32％，油井平均增油32％。
55.根据本发明的根据本发明的注水井高耗水厚条带逐级调堵方法制备的无机堵调剂的凝固时间可达8～240小时，非常有利于保证安全施工。无机堵调剂具有良好的流动性，适合高耗水厚条带深度封堵，非常易于注入作业，且无机堵调剂粘度小于30mpa.s，体系凝固后强度高，能够与岩石胶结，封堵效果持久。该注水井高耗水厚条带逐级调堵方法能够精确定位，对高耗水厚条带永久性封堵，使液流转向中低渗潜力层，扩大波及体积，最终降低注入水的无效循环，大大提高注水效果。此外，该方法实用性高，其利用无机调堵剂流动性和拓展性好的优势，逐级梯次深部调驱，实现小剂量、高强度、深部多轮次堵调，大大提高了调剖效果，显著提高了采油井采油量和采油效率，提高了注水井注水压力，且调堵作业成本低。
56.需要说明的是，在图1中，向下箭头指示的是向注水井1内的注入方向，向上箭头指示的是采油井的出油方向。
57.最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施方案而已，并不构成对本发明的任何限制。尽管参照前述实施方案对本发明进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包
含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种注水井高耗水厚条带逐级调堵方法，包括以下步骤：制备无机堵调剂，并将所述无机堵调剂制备形成具有不同粒度的颗粒体系；从注水井注入所述无机堵调剂，并采用多轮次注入方式，使不同颗粒体系的所述无机堵调剂对应进入到高耗水厚条带地层的不同裂缝级别条带，从而逐级封堵不同孔隙的裂缝条带；其中，从远离注水井的裂缝条带向靠近注水井的裂缝条带逐级进行封堵，以封堵高耗水厚条带地层的相应目标位置。2.根据权利要求1所述的注水井高耗水厚条带逐级调堵方法，其特征在于，所述无机堵调剂制备成包括第一级颗粒体系、第二级颗粒体系和第三级颗粒体系，所述第一级颗粒体系的粒度大于75μm，所述第二级颗粒体系的粒度为15～75μm，所述第三级颗粒体系的粒度为5～15μm。3.根据权利要求2所述的注水井高耗水厚条带逐级调堵方法，其特征在于，在多轮次注入时，逐级依次注入所述第一级颗粒体系、所述第二级颗粒体系和所述第三级颗粒体系，所述第一级颗粒体系进入裂缝级别条带，所述第二级颗粒体系进入裂缝级别条带和微裂缝条带，所述第三级颗粒体系进入裂缝级别条带、微裂缝条带和高渗透条带。4.根据权利要求1到3中任一项所述的注水井高耗水厚条带逐级调堵方法，其特征在于，所述无机堵调剂包括：以质量含量计比例为：复合凝固剂83～87％、悬浮剂8～10％、缓凝剂5～7％。5.根据权利要求4所述的注水井高耗水厚条带逐级调堵方法，其特征在于，所述复合凝固剂采用石膏、氢氧化钙和超细水泥混合形成。6.根据权利要求4所述的注水井高耗水厚条带逐级调堵方法，其特征在于，所述悬浮剂为膨润土。7.根据权利要求4所述的注水井高耗水厚条带逐级调堵方法，其特征在于，所述缓凝剂为葡萄糖酸钠的复配剂。8.根据权利要求4所述的注水井高耗水厚条带逐级调堵方法，其特征在于，所述无机堵调剂的凝固时间8～240小时。9.根据权利要求4所述的注水井高耗水厚条带逐级调堵方法，其特征在于，所述无机堵调剂的粘度小于30mpa.s。10.根据权利要求1所述的注水井高耗水厚条带逐级调堵方法，其特征在于，所述无机堵调剂的注入压力为小于油井破裂压力。

技术总结
本发明提供了一种注水井高耗水厚条带逐级调堵方法，包括以下步骤：制备无机堵调剂，并将所述无机堵调剂制备形成具有不同粒度的颗粒体系；从注水井注入所述无机堵调剂，并采用多轮次注入方式，使不同颗粒体系的所述无机堵调剂对应进入到高耗水厚条带地层的不同裂缝级别条带，从而逐级封堵不同孔隙的裂缝条带；其中，从远离注水井的裂缝条带向靠近注水井的裂缝条带逐级进行封堵，以封堵高耗水厚条带地层的相应目标位置。层的相应目标位置。层的相应目标位置。


技术研发人员：李孟涛 方吉超 杨立红 路熙 李晓琦 李建平
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院
技术研发日：2022.03.17
技术公布日：2023/9/23