一种水平井堵水剂配方及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及油田化学技术领域，具体涉及一种水平井堵水剂配方及其使用方法。
【背景技术】
[0002]水平井在低渗透油藏开发中的应用越来越广泛，套管完井水平井具有后期生产管理方便，稳产期长的优势，已逐渐成为生产完井的主要方式之一。但是水平井压裂投产后，可能会出现与天然裂缝沟通，导致注入水突进，综合含水快速上升甚至完全水淹的情况。水平井出水使产油量下降甚至完全失去产油能力，因此必须封堵水平井出水。
[0003]水平井的生产井段可达数百甚至近千米，井下工况比较复杂，目前水平井的堵水技术仍然借鉴传统直井的堵水技术，堵水的成功率比较低，风险比较大。目前水平井堵水剂多为冻胶型堵剂、凝胶型堵剂、沉淀型堵剂、颗粒分散型堵剂等，其中比较常用的是冻胶型堵剂和颗粒分散型堵剂，冻胶型堵剂包括0.3% -0.8%水溶性聚丙烯酰胺、0.3% -0.8%酚醛树脂类交联剂或者0.3% -0.8%有机铬交联剂，该类堵水剂封堵强度比较低，耐温、抗盐性能比较差，对于沿裂缝突进导致的水平井出水，使用该配方体系封堵效果差，表现形式为堵不住或封堵有效时间比较短；颗粒分散型堵剂包括5% -30%油井水泥、5% -15%膨润土、0% -20%氧化钙微粉，该类堵水剂配方耐温、抗盐、封堵强度高，有效期长，但是该体系固化反应速度比较快难以控制，而水平井工况比较复杂，施工过程中可能把施工管柱固结，卡死在井底。
[0004]目前现有水平井堵水施工方法，主要有化学胶塞隔离保护油层、定位注入施工法和全井笼统注入堵水施工法。化学胶塞隔离保护油层、定位注入施工法即所谓环空化学封隔器(ACP)定位注入法。化学胶塞是一种较高强度的聚合物冻胶。先以流体状态把胶塞注入到水平井出水位置的两侧，待其胶凝后即产生隔离效果。于一定时间内完成堵剂注入和顶替过程，堵水施工结束后化学胶塞将自行分解失效。最初提出ACP定位注入法施工，主要是针对割缝筛管完井水平井不能适用机械式封隔器的客观情况。该施工方法始终未曾在各类水平井(包括套管完井水平井和筛管完井水平井)的堵水施工中推广成功，根本原因是其隔离效果差，不能真正实现堵剂定位注入的技术目的。全井笼统注入堵水施工法，以选择性堵水剂笼统注入方式封堵水平井出水。该方法主要应用于出水不明确的水平井堵水。由于完全选择性的堵水剂并不存在，以这种施工方法实施水平井堵水可能带来严重的油层伤害。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种适用于水平井堵水的堵水剂配方及其使用方法。目前，水平井主要有两种完井方式，套管完井和筛管完井，本发明水平井堵水剂配方及其使用方法只适用于套管完井。
[0006]本发明所采用的技术方案为:
[0007]一种水平井堵水剂配方，包括主体组分和化学激活剂组分:
[0008]所述主体组分包括下述重量配比的原料:高炉矿渣微粉4-15份、膨润土 3-10份、碳酸钙微粉或蛭石微粉0-10份、水75-93份；
[0009]所述化学激活剂组分包括下述重量配比的原料:强碱3-15份，水85-97份。
[0010]进一步地，所述主体组分还包括0.05-0.1份的黄原胶。黄原胶可以作为流变性改良剂，增加悬浮流动性。
[0011 ] 进一步地，一种水平井堵水剂配方，包括主体组分和化学激活剂组分:
[0012]所述主体组分包括下述重量配比的原料:高炉矿渣微粉9份、膨润土 6份、碳酸钙微粉或蛭石微粉5份、黄原胶0.06份、水80份；
[0013]所述化学激活剂组分包括下述重量配比的原料:强碱10份，水90份。
[0014]进一步地，所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
[0015]所述水平井堵水剂配方的制备方法:将主体组分的各原料混合搅拌均匀得所述主体组分；将化学激活剂各原料混合搅拌均匀得所述化学激活剂。
[0016]所述水平井堵水剂配方的使用方法:
[0017](1)从井口油管处注入主体组分，并使油管内的主体组分进入环空并注入地层；
[0018](2)完成步骤(1)的操作后再从井口油管处注入化学激活剂，并使油管内的化学激活剂进入环空并注入地层；
[0019](3)完成步骤(2)的操作后关井或者立即向上提施工管柱即可。
[0020]进一步地，从井口油管处注入主体组分之前，将井口油管、第一封隔器、定压阀、第二封隔器和底部球座依次连接到一起，随着主体组分的注入，水平井中油管与套管的内外压差会上升，当水平井中油管与套管的内外压差达到0.7-1.3MPa时，坐封第一封隔器和第二封隔器，当水平井中油管与套管的内外压差达到1.5-2.0MPa时，开启定压阀，使油管内的主体组分进入环空并注入地层。
[0021]进一步地，随着化学激活剂从井口油管处注入，水平井中油管与套管的内外压差会上升，当水平井中油管与套管的内外压差达到0.7-1.3MPa时，坐封第一封隔器和第二封隔器，当水平井中油管与套管的内外压差达到1.5-2.0MPa时，开启定压阀，使油管内的化学激活剂进入环空并注入地层。
[0022]进一步地，所述第一封隔器和所述第二封隔器均为K344封隔器。
[0023]进一步地，完成步骤(2)的操作后关井1-2小时即可。
[0024]本发明的有益效果为:
[0025]本发明水平井堵水剂配方具有耐温、抗盐、封堵强度高、堵水有效期长等优点，解决了以往水平井堵水的一个主要技术难题:冻胶类堵水剂堵不住或堵水有效期短，颗粒胶结固化类堵水剂封堵强度大、但施工不安全的矛盾。因本发明水平井堵水剂配方包括两种单独配制的工作液，它们独自存在时均不具有胶结反应能力，主体组分和化学激活剂的注入操作及胶结反应的过程，完全在人为控制之下，只有令其在水平井出水孔道内结合，才能形成完整有效的配方，所以说固化过程是完全可控的，这使水平井堵水施工的安全性大大提尚，
[0026]本发明水平井堵水剂配方的使用方法借助于机械封隔器，采用两阶段分离注入施工法，先注入主体组分工作液，扩散压力、清理井筒后，再注入化学激活剂工作液，二者不会在井简内相遇，因此不会发生卡管柱，“插旗杆”等施工风险。即本发明水平井堵水剂配方及其施工方法结合使用，不但堵得住、有效期长，而且不污染油层，施工比较安全。
【具体实施方式】
[0027]下面结合实施例对本发明作进一步说明。
[0028]实施例1
[0029]一种水平井堵水剂配方，包括主体组分和化学激活剂组分:
[0030]所述主体组分包括下述重量配比的原料:高炉矿渣微粉4份、膨润土 6份、水90份；
[0031]所述化学激活剂组分包括下述重量配比的原料:氢氧化钠3份，水97份。
[0032]上述水平井堵水剂配方的制备方法为:将主体组分的各原料混合搅拌均匀得所述主体组分；将化学激活剂各原料混合搅拌均匀得所述化学激活剂。
[0033]上述水平井堵水剂配方的使用方法为:
[0034](1)将井口油管、第一封隔器、定压阀、第二封隔器和底部球座依次连接到一起；
[0035](2)从井口油管处注入主体组分，随着主体组分的注入，水平井中油管与套管的内外压差会上升，当油管与套管的内外压差达到0.9MPa时，坐封第一封隔器和第二封隔器，当水平井中油管与套管的内外压差达到1.6MPa，开启定压阀，油管内的主体组分进入环空并注入地层，关井扩散压力；
[0036](3)将化学激活剂从井口油管中注入，随着化学激活剂的注入，水平井中油管与套管的内外压差会上升，当油管与套管的内外压差达到0.9MPa时，坐封第一封隔器和第二封隔器，当水平井中油管与套管的内外压差达到1.6MPa时，开启定压阀，油管内的化学激活剂进入环空并注入地层；
[0037](4)完成步骤(3)的操作后关井1小时并向上提施工管柱即可。
[0038]实施例2
[0039]一种水平井堵水剂配方，包括主体组分和化学激活剂组分:
[0040]所述主体组分包括下述重量配比的原料:高炉矿渣微粉15份、膨润土 10份、水75份；
[0041]所述化学激活剂组分包括下述重量配比的原料:氢氧化钠5份，水95份。
[0042]上述水平井堵水剂配方的制备方法为:将主体组分的各原料混合搅拌均匀得所述主体组分；将化学激活剂各原料混合搅拌均匀得所述化学激活剂。
[0043]上述水平井堵水剂配方的使用方法为:
[0044](1)将井口油管、第一封隔器、定压阀、第二封隔器和底部球座依次连接到一起；
[0045](2)从井口油管处注入主体组分，随着主体组分的注入，水平井中油管与套管的内外压差会上升，当油管与套管内外压差达到0.7MPa时，坐封第一封隔器和第二封隔器，当水平井中油管与套管的内外压差达到1.5MPa，开启定压阀，油管内的主体组分进入环空并注入地层，关井扩散压力；
[0046](3)将化学激活剂从井口油管中注入，随着化学激活剂的注入，水平井中油管与套管的内外压差会上升，当油管与套管内外压差达到0.7MPa时，坐封第一封隔器和第二封隔器，当水平井中油管与套管的内外压差达到1.5MPa时，开启定压阀，油管内的化学激活剂进入环空并注入地层；
[0047](4)完成步骤(3)的操作后关井1小时并向上提施工管柱即可。
[0048]实施例3
[0049]一种水平井堵水剂配方，包括主体组分和化学激活剂组分:
[0050]所述主体组分包括下述重量配比的原料:高炉矿渣微粉8份、膨润土 4份、碳酸钙微粉3份、0.05份的黄原胶、水85份；
[0051]所述化学激活剂组分包括下述重量配比的原料:氢氧化钠7份，水93份。
[0052]上述水平井堵水剂配方的制备方法为:将主体组分的各原料混合搅拌均匀得所述主体组分；将化学激活剂各原料混合搅拌均匀得所述化学激活剂。
[0053]上述水平井堵水剂配方的使用方法为:
[0054](1)将井口油管、第一封隔器、定压阀、第二封隔器和底部球座依次连接到一起；
[0055](2)从井口油管处注入主体组分