一种裂缝性油藏的大尺度裂缝的封堵方法

文档序号:29254046发布日期:2022-03-16 10:43阅读:114来源:国知局
一种裂缝性油藏的大尺度裂缝的封堵方法

1.本技术涉及油田开采技术领域,尤其涉及一种裂缝性油藏的大尺度裂缝的封堵方法。


背景技术:

2.裂缝性油藏在国内外的石油开采中占有较大比例。在开采初期,裂缝可以大幅提高油井的产量,尤其是在低渗透油田,常需要采用压裂技术形成大尺度的人工裂缝。但是在注水开发阶段,尤其是注采井网调整时,大尺度裂缝就会成为水窜的源头。此时,要高效开发这类油藏,须封堵此类裂缝水窜带。
3.封堵大尺度裂缝需堵剂强度高、运移能力好、并能长期稳定存在。从裂缝性油田的现场统计看,应用最普遍的是凝胶颗粒和聚合物本体凝胶体系。由于凝胶颗粒是分散的个体,在注入水的冲刷下,其在大裂缝通道中不能保持稳定,随着注入水向油井运移,在实际矿场施工中会出现注入的凝胶颗粒从油井被采出的情况,即凝胶颗粒很难长期稳定存在。聚合物本体凝胶体系具有连续性和整体性,但其缺陷是力学强度较弱,注入水易从凝胶中突破而再次形成水窜带。虽然增加浓度可以提高强度,但导致体系的初始粘度大幅增加,进而引发现场配液时搅拌困难、泵入操作无法完成等问题。


技术实现要素:

4.本技术实施例通过提供一种封堵裂缝性油藏的大尺度裂缝的方法,解决了现有裂缝性油藏大尺度裂缝的封堵方法不能同时满足封堵强度高、运移能力好并能长期稳定存在的问题。
5.本发明实施例提供了一种裂缝性油藏的大尺度裂缝的封堵方法,包括步骤:
6.将粒径为毫米级的不同粒径的凝胶颗粒分别分散至模拟地层水中,搅拌均匀并得到浓度相同的多种凝胶颗粒水溶液;
7.将多种所述凝胶颗粒水溶液分别以相同注入速度注入至模拟大尺度裂缝中,并根据流动压力梯度的大小选出凝胶颗粒的适配粒径;
8.将满足所述适配粒径的所述凝胶颗粒配成不同浓度的凝胶颗粒水溶液,将不同浓度的所述凝胶颗粒水溶液分别采用不同注入速度并始终保持质量流量为固定值注入至所述模拟大尺度裂缝,根据凝胶颗粒在所述模拟大尺度裂缝中的分布密度选出适配浓度和适配注入速度;
9.将满足所述适配粒径和所述适配浓度的凝胶颗粒水溶液通过所述适配注入速度注入实际大尺度裂缝填充得到凝胶颗粒介质通道;
10.计算所述凝胶颗粒介质通道的渗透率;
11.根据所述渗透率选择与所述凝胶颗粒介质通道匹配的适配聚合物本体凝胶体系;
12.向所述凝胶颗粒介质通道中注入所述适配聚合物本体凝胶体系,关井候凝,以实现所述实际大尺度裂缝的封堵。
13.在一种可能的实现方式中,所述将粒径为毫米级的不同粒径的凝胶颗粒分别分散至模拟地层水中,搅拌均匀并得到浓度相同的多种凝胶颗粒水溶液中,所述凝胶颗粒的制备方法具体包括:
14.将改性淀粉加入水中,待所述改性淀粉充分溶解后再加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、n,n’—亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾;
15.待混合溶液搅拌充分后密封并搁入恒温箱,直至所述混合溶液变成整体的块状凝胶;
16.取出所述块状凝胶,再进行烘干、粉碎、造粒,制成凝胶颗粒。
17.在一种可能的实现方式中,所述将粒径为毫米级的不同粒径的凝胶颗粒分别分散至模拟地层水中,具体包括:
18.将粒径为毫米级的不同粒径的凝胶颗粒分别分散至由氯化钠与蒸馏水配制而成的模拟地层水中。
19.在一种可能的实现方式中,所述根据流动压力梯度的大小选出凝胶颗粒的适配粒径,具体包括:
20.基于注入压力与注入体积的变化规律图选出凝胶颗粒的适配粒径。
21.在一种可能的实现方式中,所述将满足所述适配粒径的所述凝胶颗粒配成不同浓度的凝胶颗粒水溶液,将不同浓度的所述凝胶颗粒水溶液分别采用不同注入速度并始终保持质量流量为固定值注入至所述模拟大尺度裂缝,根据凝胶颗粒在所述模拟大尺度裂缝中的分布密度选出适配浓度和适配注入速度,具体包括:
22.将满足所述适配粒径的所述凝胶颗粒配成每个浓度范围均为1000mg/l~100000mg/l的不同浓度的凝胶颗粒水溶液,将不同浓度的所述凝胶颗粒水溶液采用注入速度范围为0.1ml/min~10.0ml/min的不同注入速度并始终保持质量流量为8mg/min注入至所述模拟大尺度裂缝通道,根据所述凝胶颗粒在所述模拟大尺度裂缝中的分布密度选出适配浓度和适配注入速度。
23.在一种可能的实现方式中,所述根据所述渗透率选择与所述凝胶颗粒介质通道匹配的适配聚合物本体凝胶体系中,所述适配聚合物本体凝胶体系的聚合物包括部分水解聚丙烯酰胺,交联剂包括cr
3+
或酚醛树脂类。
24.在一种可能的实现方式中,所述根据所述渗透率选择与所述凝胶颗粒介质通道匹配的适配聚合物本体凝胶体系,具体包括:
25.选用与凝胶颗粒介质通道的渗透率相同的均质人造岩心;
26.向均质人造岩心注入不同配比的聚合物本体凝胶体系的溶液,待聚合物本体凝胶体系的溶液完全成胶后水驱测其突破压力,突破压力大于或等于注入水在裂缝性岩石基质中的流动压力梯度的聚合物本体凝胶体系即为适配聚合物本体凝胶体系。
27.在一种可能的实现方式中,所述计算所述凝胶颗粒介质通道的渗透率,具体包括:
28.测量所述适配粒径和所述适配浓度的凝胶颗粒水溶液通过所述适配注入速度注入所述模拟大尺度裂缝前和注入所述模拟大尺度裂缝后的注入压力,再利用达西公式计算所述凝胶颗粒介质通道的渗透率。
29.本发明实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
30.本发明实施例提供的一种裂缝性油藏的大尺度裂缝的封堵方法,将粒径为毫米级
的不同粒径的凝胶颗粒分别分散至模拟地层水中,搅拌均匀并得到浓度相同的多种凝胶颗粒水溶液。将多种凝胶颗粒水溶液分别以相同注入速度注入至模拟大尺度裂缝中,并根据流动压力梯度的大小选出凝胶颗粒的适配粒径。将满足适配粒径的凝胶颗粒配成不同浓度的凝胶颗粒水溶液,将不同浓度的凝胶颗粒水溶液分别采用不同注入速度并始终保持质量流量为固定值注入至模拟大尺度裂缝,根据凝胶颗粒在模拟大尺度裂缝中的分布密度选出适配浓度和适配注入速度。将满足适配粒径和适配浓度的凝胶颗粒水溶液通过适配注入速度注入实际大尺度裂缝填充得到凝胶颗粒介质通道。计算凝胶颗粒介质通道的渗透率。根据该渗透率选择与凝胶颗粒介质通道匹配的适配聚合物本体凝胶体系。向凝胶颗粒介质通道中注入适配聚合物本体凝胶体系,关井候凝,以实现实际大尺度裂缝的封堵。本技术实施例的方法,利用满足适配粒径和适配浓度的凝胶颗粒水溶液通过适配注入速度注入实际大尺度裂缝填充得到凝胶颗粒介质通道,再利用适配聚合物本体凝胶体系封堵凝胶颗粒介质通道,适配聚合物凝胶体系将分散的单个凝胶颗粒固结,同时凝胶颗粒对聚合物凝胶体系起到支撑作用以增强聚合物凝胶体系的强度,最终二者相互作用实现对整条实际大尺度裂缝的有效封堵,并极大地提高了大尺度裂缝的封堵成功率,为裂缝性油藏的持续开发提供了强有力的技术支撑。本技术的封堵方法封堵强度高、运移能力好且能长期稳定存在,从而可以确保整条大尺度裂缝通道被均匀致密地封堵。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本技术实施例提供的裂缝性油藏的大尺度裂缝的封堵方法的流程图;
33.图2为本技术实施例提供的不同颗粒粒径的凝胶颗粒的注入压力随注入体积的变化关系图;
34.图3为本技术实施例提供的六组不同浓度的凝胶颗粒水溶液以不同注入速度注入模拟大尺度裂缝后的分布状态,其中,(a)第一组,(b)第二组,(c)第三组,(d)第四组,(5)第五组,(6)第六组;
35.图4为本技术实施例提供的大尺度裂缝中凝胶颗粒的前缘推进特征,其中,(a)注入凝胶颗粒水溶液10min时的前缘推进特征,(b)注入凝胶颗粒水溶液20min时的前缘推进特征,(c)注入凝胶颗粒水溶液30min时的前缘推进特征;
36.图5为本技术实施例提供的凝胶颗粒在模拟大尺度裂缝表面的铺展,其中,(a)模拟大尺度裂缝注入凝胶颗粒水溶液前的剖面图,(b)凝胶颗粒填充整条大尺度裂缝时的铺展图;
37.图6本技术实施例提供的5088-3注水井封堵施工曲线。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本
发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
39.如图1所示,本发明实施例提供的一种裂缝性油藏的大尺度裂缝的封堵方法,包括步骤:
40.步骤101:将粒径为毫米级的不同粒径的凝胶颗粒分别分散至模拟地层水中,搅拌均匀并得到浓度相同的多种凝胶颗粒水溶液。
41.其中,凝胶颗粒的制备方法具体包括:
42.将改性淀粉加入水中,待改性淀粉充分溶解后再加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(amps)、丙烯酰胺(am)、n,n’—亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾。
43.待混合溶液搅拌充分后密封并搁入恒温箱,直至混合溶液变成整体的块状凝胶。
44.取出块状凝胶,再进行烘干、粉碎、造粒,制成凝胶颗粒。
45.示例的,将50g的改性淀粉加入898g的水中,待改性淀粉充分溶解后再加入15g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(amps)、35g的丙烯酰胺(am)、5g的n,n’—亚甲基双丙烯酰胺、0.6g的过硫酸钾,待混合溶液搅拌充分后密封并搁入恒温箱,50℃恒温10小时,使混合溶液变成整体的块状凝胶,取出该块状凝胶,再进行烘干、粉碎、造粒,制成粒径为1mm~5mm凝胶颗粒。
46.在实际应用中,凝胶颗粒的粒径范围为1mm~5mm,若凝胶颗粒粒径太大,由于大尺度裂缝的缝隙一般为毫米级,粒径太大的凝胶颗粒很难进入大尺度裂缝,若进入大尺度裂缝,先注入的凝胶颗粒很容易卡住该大尺度裂缝,导致后续凝胶颗粒很难再注入该大尺度裂缝。而凝胶颗粒粒径太小,其本身体积和质量较小,当其注入大尺度裂缝时,很容易被裂缝中的流体所带走,而使其很难在大尺度裂缝中均布及稳定存在。凝胶颗粒的粒径范围为1mm~5mm,既能保证凝胶颗粒能够进入大尺度裂缝,在凝胶颗粒水溶液的浓度和注入速度合适时,该颗粒粒径范围的凝胶颗粒可以很紧凑且密集地布满整个大尺度裂缝的通道,并呈活塞式较均匀地向前推进,根据凝胶颗粒的前缘推进特征,结合其在大尺度裂缝中的分布情况和注入量可以获得其运移深度。
47.将粒径为毫米级的不同粒径的凝胶颗粒分别分散至模拟地层水中,具体包括:将粒径为毫米级的不同粒径的凝胶颗粒分别分散至由氯化钠(化学式:nacl)与蒸馏水配制而成的模拟地层水中。
48.采用氯化钠与蒸馏水配制模拟地层水,使用于分散凝胶颗粒的水溶液与要封堵的实际大尺度裂缝的水环境的成分更相近,从而使封堵方法中参数优化的结果更为准确,也使凝胶颗粒水溶液注入大尺度裂缝中时,更能融入要注入的环境。另外氯化钠为常见的盐,其成本较低,从而可以降低成本,而蒸馏水中不含盐类及其他物质,从而配置而成的模拟地层水与实际环境更为相似,进一步使封堵效果更好。当然,该模拟地层水也可以采用氯化钠与自来水配置而成。
49.步骤102:将多种凝胶颗粒水溶液分别以相同注入速度注入至模拟大尺度裂缝中,并根据流动压力梯度的大小选出凝胶颗粒的适配粒径。
50.该模拟大尺度裂缝即为要封堵的实际大尺度裂缝的环境、开度等一致的大尺度裂缝,其可以为自然中实际存在的大尺度裂缝,也可以为试验所用的裂缝模型。一般大尺度裂缝的开度为1mm~3mm。
51.该流动压力梯度的大小可以选择1.5mpa/m~4.5mpa/m范围内的任意值。在同等注入体积下,当流动凝胶颗粒在大尺度裂缝中的流动压力梯度大于4.5mpa/m后,入口端注入压力过高,易超过地层的破裂压力;当流动凝胶颗粒在大尺度裂缝中的流动压力梯度小于1.5mpa/m后,封堵压力过低、无法启动岩石基质中的剩余油。
52.其中,根据流动压力梯度的大小选出凝胶颗粒的适配粒径,具体包括:基于注入压力与注入体积的变化规律图选出凝胶颗粒的适配粒径。采用该方式选出的适配粒径更为精准,更符合需求。
53.步骤103:将满足适配粒径的凝胶颗粒配成不同浓度的凝胶颗粒水溶液,将不同浓度的凝胶颗粒水溶液分别采用不同注入速度并始终保持质量流量为固定值注入至模拟大尺度裂缝,根据凝胶颗粒在模拟大尺度裂缝中的分布密度选出适配浓度和适配注入速度。其中,该分布密度可以选择2mg/cm2~2.5mg/cm2范围的任意值。
54.具体地,将满足适配粒径的凝胶颗粒配成每个浓度范围均为1000mg/l~100000mg/l的不同浓度的凝胶颗粒水溶液,将不同浓度的凝胶颗粒水溶液采用注入速度范围为0.1ml/min~10.0ml/min的不同注入速度并始终保持质量流量为8mg/min注入至模拟大尺度裂缝通道,根据凝胶颗粒在模拟大尺度裂缝中的分布密度选出适配浓度和适配注入速度。
55.其中,凝胶颗粒水溶液的浓度太小,会导致一定体积的凝胶颗粒水溶液中凝胶颗粒的数量太少,按相同注入速度注入该较小浓度的凝胶颗粒水溶液时,在大尺度裂缝中弥散的凝胶颗粒过少,会导致相邻凝胶颗粒之间的间距过大,而凝胶颗粒水溶液的浓度过大,会导致一定体积的凝胶颗粒水溶液中凝胶颗粒的数量太多,按相同注入速度注入该较大浓度的凝胶颗粒水溶液时,在大尺度裂缝中弥散的凝胶颗粒过多,导致相邻凝胶颗粒之间的间距比较小,浓度过大过小都不利于形成相邻凝胶颗粒之间间距合适的凝胶颗粒介质通道。而浓度范围为1000mg/l~100000mg/l的凝胶颗粒水溶液,当其注入大尺度裂缝时,由于凝胶颗粒之间的间距更为合适,可以形成较优的凝胶颗粒介质通道,为下一封堵步骤奠定一个较佳的基础。
56.凝胶颗粒水溶液的注入速度太低,会导致注入所需量的凝胶颗粒,需耗更多的时间,而注入速度太高,会导致注入的凝胶颗粒水溶液流速太快,使凝胶颗粒来不及在大尺度裂缝中稳定分布,就会被冲走,注入速度范围为0.1ml/min~10.0ml/min可以达到最好的注入效果,凝胶颗粒在大尺度裂缝中的分布效果也较优。
57.质量流量是指单位时间里流体通过封闭管道或敞开槽有效截面的流体质量,其为注入速度与浓度的乘积,可以约束注入速度与浓度之间的关系。保持质量流量为8mg/min能够使注入大尺度裂缝中的凝胶颗粒分布效果更好。
58.分布密度可以通过凝胶颗粒在模拟大尺度裂缝中的分布特性和前缘推进特性等得出。
59.步骤104:将满足适配粒径和适配浓度的凝胶颗粒水溶液通过适配注入速度注入实际大尺度裂缝填充得到凝胶颗粒介质通道。
60.步骤105:计算凝胶颗粒介质通道的渗透率。
61.具体地,测量适配粒径和适配浓度的凝胶颗粒水溶液通过适配注入速度注入模拟大尺度裂缝前和注入模拟大尺度裂缝后的注入压力,再利用达西(英文:darcy)公式计算凝
胶颗粒介质通道的渗透率。
62.步骤106:根据凝胶颗粒介质通道的渗透率选择与凝胶颗粒介质通道匹配的适配聚合物本体凝胶体系。聚合物本体凝胶体系一般由聚合物和交联剂组成。
63.其中,适配聚合物本体凝胶体系的聚合物包括部分水解聚丙烯酰胺(hpam),交联剂包括cr
3+
或酚醛树脂类。
64.进一步地,步骤106具体包括:
65.步骤1061:选用与凝胶颗粒介质通道的渗透率相同的均质人造岩心。
66.步骤1062:向均质人造岩心注入不同配比的聚合物本体凝胶体系的溶液,待聚合物本体凝胶体系的溶液完全成胶后水驱测其突破压力,突破压力大于或等于注入水在裂缝性岩石基质中的流动压力梯度的聚合物本体凝胶体系即为适配聚合物本体凝胶体系。
67.本技术实施例的提供的根据凝胶颗粒介质通道的渗透率选择与凝胶颗粒介质通道匹配的适配聚合物本体凝胶体系的方法,利用均质人造岩心进行选择,可以使选择过程更容易实现,降低成本,同时选择结果比较精准。
68.步骤107:向凝胶颗粒介质通道中注入适配聚合物本体凝胶体系,关井候凝,以实现实际大尺度裂缝的封堵。
69.本发明实施例提供的一种裂缝性油藏的大尺度裂缝的封堵方法,将粒径为毫米级的不同粒径的凝胶颗粒分别分散至模拟地层水中,搅拌均匀并得到浓度相同的多种凝胶颗粒水溶液。将多种凝胶颗粒水溶液分别以相同注入速度注入至模拟大尺度裂缝中,并根据流动压力梯度的大小选出凝胶颗粒的适配粒径。将满足适配粒径的凝胶颗粒配成不同浓度的凝胶颗粒水溶液,将不同浓度的凝胶颗粒水溶液分别采用不同注入速度并始终保持质量流量为固定值注入至模拟大尺度裂缝,根据凝胶颗粒在模拟大尺度裂缝中的分布密度选出适配浓度和适配注入速度。将满足适配粒径和适配浓度的凝胶颗粒水溶液通过适配注入速度注入实际大尺度裂缝填充得到凝胶颗粒介质通道。计算凝胶颗粒介质通道的渗透率。根据该渗透率选择与凝胶颗粒介质通道匹配的适配聚合物本体凝胶体系。向凝胶颗粒介质通道中注入适配聚合物本体凝胶体系,关井候凝,以实现实际大尺度裂缝的封堵。本技术实施例的方法,利用满足适配粒径和适配浓度的凝胶颗粒水溶液通过适配注入速度注入实际大尺度裂缝填充得到凝胶颗粒介质通道,再利用适配聚合物本体凝胶体系封堵凝胶颗粒介质通道,适配聚合物凝胶体系将分散的单个凝胶颗粒固结,同时凝胶颗粒对聚合物凝胶体系起到支撑作用以增强聚合物凝胶体系的强度,最终二者相互作用实现对整条实际大尺度裂缝的有效封堵,并极大地提高了大尺度裂缝的封堵成功率,为裂缝性油藏的持续开发提供了强有力的技术支撑。本技术的封堵方法封堵强度高、运移能力好且能长期稳定存在,从而可以确保整条大尺度裂缝通道被均匀致密地封堵。
70.以下提供采用本发明的裂缝性油藏的大尺度裂缝的封堵方法的一个具体实施例。
71.模拟地层水选择10000mg/l的nacl与蒸馏水配制而成。选用颗粒粒径为1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm和3.5mm的凝胶颗粒分别分散至模拟地层水中,搅拌均匀并得到浓度相同(浓度均为5000mg/l)的多种凝胶颗粒水溶液。裂缝性岩心的尺寸为4.5*4.5*30cm3,基质的渗透率为13
×
10-3
um2,裂缝的开度为1.8mm。部分水解聚丙烯酰胺来自于北京恒聚化工公司,分子量1400万、水解度25%;交联剂为醋酸铬(cr
3+
含量为8mg/ml)。
72.将多种凝胶颗粒水溶液分别以1ml/min的相同注入速度注入开度为1.8mm的模拟
大尺度裂缝(如裂缝模型)中,凝胶颗粒水溶液的注入压力如图2所示,并根据流动压力梯度的大小选出凝胶颗粒的适配粒径。
73.由图2可知,当粒径为1.5mm,凝胶颗粒的流动阻力低。当粒径为3.5mm时,凝胶颗粒的流动阻力急剧上升,凝胶颗粒尺寸过大,导致堆积在模拟大尺度裂缝的入口端。当粒径在2.0mm~3.0mm时,凝胶颗粒能在模拟大尺度裂缝内流动,且流动阻力较高。如图2所示,如图中虚线箭头所示,在粒径为2.0mm~3.0mm范围内,凝胶颗粒的注入压力的平衡点随着颗粒粒径的增加而后移,凝胶颗粒在模拟大尺度裂缝中的存流量随着颗粒粒径的增加而增加。这说明在颗粒进入模拟大尺度裂缝后,大的粒径相对更有利于封堵,综合考虑,本实施例中,选用颗粒粒径为2.5mm作为适配粒径。
74.将2.5mm的凝胶颗粒配成六组不同浓度的凝胶颗粒水溶液,第一组:浓度1000mg/l;第二组:浓度2000mg/l;第三组:浓度4000mg/l;第四组:浓度8000mg/l;第五组:浓度16000mg/l;第六组:浓度40000mg/l。将不同浓度的六组凝胶水溶液分别采用不同注入速度并始终保持质量流量为8mg/min注入至开度为1.8mm的模拟大尺度裂缝(如裂缝模型),具体地,六组凝胶颗粒水溶液的注入速度为:第一组:8ml/min;第二组:4ml/min;第三组:2ml/min;第四组:1ml/min;第五组:0.5ml/min;第六组:0.2ml/min。
75.观察凝胶颗粒的铺展分布情况,六组凝胶颗粒水溶液在模拟大尺度裂缝中的铺展分布如图3所示,从图中可知,凝胶颗粒在模拟大尺度裂缝中的存留量随着注入浓度增加,注入速度降低而不断增加。当注入速度降低,水流冲刷能力降低,存留量则会增加。当凝胶颗粒水溶液的浓度增加,凝胶颗粒的堆积量增加,存留量也会增加。当在模拟大尺度裂缝中的凝胶颗粒较为紧密地分布在裂缝中,也有一定的流动能力,此时的浓度和注入速度即为适配浓度和适配注入速度。如图3所示,本实施例中,浓度为8000mg/l、注入速度为1ml/min时,为该模拟大尺度裂缝的适配浓度和适配注入速度。
76.将颗粒粒径为2.5mm,浓度为8000mg/l的凝胶颗粒水溶液以1ml/min的注入速度注入实际大尺度裂缝填充得到凝胶颗粒介质通道。
77.将颗粒粒径为2.5mm,浓度为8000mg/l的凝胶颗粒水溶液以1ml/min的注入速度注入相同条件的模拟大尺度裂缝(如裂缝模型),观察凝胶颗粒的前缘推进特征,如图4所示,凝胶颗粒前缘呈活塞式向前推进,再结合凝胶颗粒在裂缝模型中的铺展面积和注入体积,可计算出凝胶颗粒的运移深度(运移深度=注入体积
÷
铺展面积),直至利用凝胶颗粒填充整条裂缝。
78.模拟大尺度裂缝注入凝胶颗粒水溶液前的剖面和凝胶颗粒填充整条大尺度裂缝的结果如图5所示。测量颗粒粒径为2.5mm,浓度为8000mg/l的凝胶颗粒水溶液以1ml/min的注入速度注入模拟大尺度裂缝前和注入模拟大尺度裂缝后的注入压力,利用达西公式计算凝胶颗粒介质通道的渗透率为2300
×
10-3
um2。
79.选用渗透率为2300
×
10-3
um2的均质人造岩心(尺寸为4.5*4.5*30cm3)代替凝胶颗粒介质通道开展驱替实验。向均质人造岩心注入不同体系(即聚合物和交联剂含量不同)的聚合物本体凝胶体系的溶液,待聚合物本体凝胶体系的溶液完全成胶后水驱测其突破压力,实际中,以0.5ml/min的水驱速度测不同体系的聚合物本体凝胶的突破压力。实验结果如下表1所示(聚合物本体凝胶体系弹性模量测试频率为1hz)。
80.表1不同配比的聚合物本体凝胶体系封堵强度实验
[0081][0082]
对于渗透率为13
×
10-3
um2的裂缝性岩心的基质,流速为1ml/min时的注水启动压力梯度为3.3mpa/m。因此,当聚合物本体凝胶体系封堵凝胶颗粒介质通道后的突破压力大于3.3mpa/m时,可启动裂缝性岩心基质中的流体。根据上表1的结果可知,对于渗透率分别为2300
×
10-3
um2的凝胶颗粒介质通道,当所用聚合物本体凝胶体系的封堵强度高于66pa时,即可完全封堵凝胶颗粒介质通道。由表1可知,表中1#,4000mg/l hpam+150mg/l cr
3+
为本实验中的适配聚合物本体凝胶体系。
[0083]
向凝胶颗粒介质通道中注入适配聚合物本体凝胶体系,关井候凝,以实现实际大尺度裂缝的封堵。
[0084]
利用本发明实施例提供的裂缝性油藏的大尺度裂缝的封堵方法,在延长油田裂缝性油藏的应用过程中取得了较好的增产效果,可为高含水的裂缝性油藏的持续高效性开发提供支撑。下面提供一个实际中的实施案例。
[0085]
井区概况:5088-3注水井位于延长油田志丹县樊川区5098井区,主要含油层为长6组。该井于2004年8月压裂投产,于2005年12月转注,为笼统注水方式。5088-3注水井层位数据如下表2所示,对应生产井的层位数据如表3所示。
[0086]
表2 5088-3注水井层位数据表
[0087][0088]
表3对应生产井的基础数据表
[0089][0090]
吸水剖面测试结果显示,5088-3注水井在1754.2-1759.6m处注水存在明显的指进现象,该层段压裂裂缝较大,吸水剖面严重不均匀。结合砂体连通情况和生产动态数据的分析,5088-3井租存在较大的人工裂缝,在井组注水后,存在见效快,见水快,水淹快以及“一停则多停”的特点。目前5088、5088-1、5088-5和5098-6、5088-2为大水井。注入水在油水井
间低效或无效循环,降低了水驱油效率。示踪测试结果表明,井组中的主流裂缝的平均尺度为1.8mm。
[0091]
封堵施工设计:由于裂缝尺度大,该井组封堵施工的首要问题是“堵不住”,因此采用凝胶颗粒与聚合物本体凝胶体系联合作业的封堵方法。主要封堵施工参数设计依据及目的如下表4所示。
[0092]
表4大尺度裂缝性低渗透油藏封堵关键施工参数
[0093][0094]
在施工结束后,计划配注12m3/d,井口注入压力低于16mpa。基于表4的设计参数,封堵施工曲线如图6所示。从图可知,在注入凝胶颗粒阶段,注入压力是平缓逐步地上升的,这说明凝胶颗粒逐渐地进入裂缝深部、且能较好地分布。在注入聚合物本体凝胶体系阶段,压力同样也是缓慢增加的,这说明聚合物本体凝胶体系是比较平缓地进入凝胶颗粒介质通道中的。施工结束后,关井候凝5天。再次开井正常注水时,配注12m3/d时,注入压力为12.5mpa,能满足计划要求。
[0095]
封堵效果分析:5088-3井组在施工前后的生产情况如下表5所示。
[0096]
表5 5088-3对应油井生产情况
[0097]
[0098][0099]
从表5中可知,三口裂缝性水窜井取得较为明显的增油效果,具体为5395-1、5088-7、5088-1。其他井组也有一定程度的增油。整个井组平均日增油2.44吨,有效期》160d。说明采用本技术的封堵方法可以较好地封堵大尺度裂缝。
[0100]
本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述,各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可,每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。
[0101]
以上实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对本技术限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术技术方案的范围。
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