用于碎屑岩油藏水平井的堵剂、 制备方法及堵水方法 技术领域 本发明涉及一种堵剂及使用该堵剂进行油井堵水的方法， 特别是一种适用于非均 质碎屑岩油藏水平井的堵剂及使用该堵剂进行油井堵水的方法， 能够满足高温高盐的油藏 条件。
背景技术 碎屑岩油藏水平井开采具有增加油藏的泄油面积， 提高薄油气层的动用程度等技 术优势， 适用范围较广， 无论从油藏管理还是从经济效益的角度， 都已成为石油工业中一项 极富有吸引力和竞争力的技术， 目前已在国内外油田广泛使用。
由于碎屑岩油藏储层物性各向上的非均质性， 造成水平段产液不均， 水体易从高 渗和高含水饱和度通道形成突破， 导致油井过早高含水， 抑制原油产出， 影响油藏开发效 果。堵水是有效治理油井含水， 延长水平井寿命， 提高采收率的重要手段之一。但由于以下 问题， 影响了常规水平井堵水工艺的广泛摊广。
(1) 找水后定点卡堵水， 适应范围有限。
找水确定油水产出关系后， 对于全井射开完井、 筛管完井和油水同段产出井， 难以 通过封隔器和挤水泥等定点卡堵方式有效治理。
(2) 笼统挤堵的堵剂难以与储层充分配伍， 成本高昂， 风险较大。
冻胶、 水玻璃等常用笼统挤堵堵剂难以与储层充分配伍， 可能导致敏感性伤害， 需 要购买大量堵剂原料， 不可回收， 成本较高， 油水选择性有限， 堵水风险较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有堵剂难以与储层充分配伍、 不可回收、 成 本较高、 油水选择性有限等缺陷， 提供了一种用于碎屑岩油藏水平井的堵剂及堵水方法， 采 用油田自产原油和地层水配成不同含水的乳状液堵剂体系， 原油可回收， 大幅降低了堵剂 费用， 并且还解决了注入的堵剂与地层的配伍性问题， 减少了对地层的污染。
本 发 明 堵 剂 适 用 的 油 藏 条 件 为 地 层 温 度 小 于 120 ℃、 地层水矿化度小于 240000mg/L 的碎屑岩油藏水平井。 本发明用于高含水的水平井选择性堵水， 能满足超深、 高 温、 高盐、 储层具有强烈非均质性的碎屑岩油藏堵水， 能满足常规工具无法下放的特殊井筒 条件和井眼轨迹的高含水油井堵水， 解决水平井多段油水同出问题。
本发明采用油田自产原油和地层水配成不同含水的乳状液堵剂体系， 利用乳状液 堵剂 “油溶水不溶” 的强选择性， 对油水相进行选择性封堵， 解决了水平井因找水费用昂贵、 风险大、 出水位置难以确定等原因而导致目前常用堵水工艺难以推广应用问题， 还可以解 决水平段多段油水同出等复杂出水模式的水平井堵水问题。
利用本发明堵剂强选择性， 可实现不动管柱不找水施工， 通过环空或油管直接笼 统注入， 适应各种完井方式， 解决目前堵水工艺施工复杂、 作业周期长、 适应范围窄的问题。
为了解决上述技术问题， 本发明提供的第一技术方案是， 一种用于碎屑岩油藏水平井的堵剂， 以重量份计， 该堵剂包括原油 100 份 ； 非离子乳化剂 0.5-1.5 份 ； 阴离子表面 活性剂 2-4 份 ； 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。
所述原油在 50℃下原油粘度为 70-900mPa.s， 密度 0.938-0.945g/cm3。所述水优 选地层水。
前述的用于碎屑岩油藏水平井的堵剂， 以重量份计， 该堵剂包括原油 100 份 ； 非离 子乳化剂 0.8-1.2 份 ； 阴离子表面活性剂 2.5-3.5 份 ； 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。
前述的用于碎屑岩油藏水平井的堵剂， 所述非离子乳化剂是十二烷基苯磺酸 (AB)， 丁苯胶乳 (SBR)， 环烷烃类酸， 十二伯胺， 十八伯胺， 十四叔胺， 十六叔胺， 十八叔胺， 油 酸或油酸咪唑啉， 优选油酸咪唑啉。
所述丁苯胶乳是苯乙烯与丁二烯经乳液聚合而成， 苯乙烯与丁二烯的比例是 (60-50) ∶ (40-50)。
所述环烷烃类酸是环烷烃 ( 主要是五碳环 ) 的羧基衍生物。石油产品精制时所分 出的有机酸。
前述的用于碎屑岩油藏水平井的堵剂， 所述阴离子表面活性剂为磺酸盐类化合 物、 油酸钙或油酸镁 ； 所述磺酸盐类化合物是十二烷基苯磺酸钠 (SDBS) 或十二烷基苯磺酸 钙。
前述的用于碎屑岩油藏水平井的堵剂， 以重量份计， 该堵剂包括原油 100 份 ； 油酸 咪唑啉 0.5-1.5 份， 优选 0.8-1.2 份 ； 十二烷基苯磺酸钠或十二烷基苯磺酸钙 2-4 份， 优选 2.5-3.5 份 ； 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。
前述的用于碎屑岩油藏水平井的堵剂， 以重量份计， 该堵剂包括原油 100 份 ； 油酸 咪唑啉 0.5-1.5 份， 优选 0.8-1.2 份 ； 油酸钙或油酸镁 2-4 份 ； 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。 本发明提供的第二技术方案是， 一种上述堵剂的制备方法， 该方法包括 ： 以重量份 计， 将非离子乳化剂 0.5-1.5 份和阴离子表面活性剂 2-4 份依次加入 100 原油中， 加入水 0-40 份， 优选 20-40 份， 充分搅拌至均匀， 制成乳状液堵剂。
前述的制备方法， 以重量份计， 该堵剂包括原油 100 份， 非离子乳化剂 0.8-1.2 份， 阴离子表面活性剂 2.5-3.5 份， 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。
前述的制备方法， 所述非离子乳化剂是十二烷基苯磺酸 (AB)， 丁苯胶乳 (SBR)， 环 烷烃类酸， 十二伯胺， 十八伯胺， 十四叔胺， 十六叔胺， 十八叔胺， 油酸或油酸咪唑啉， 优选油 酸咪唑啉。
前述的制备方法， 所述阴离子表面活性剂为磺酸盐类化合物、 油酸钙或油酸镁， 所 述磺酸盐类化合物是十二烷基苯磺酸钠 (SDBS) 或十二烷基苯磺酸钙。
本发明提供的第三技术方案是， 一种对碎屑岩油藏水平井进行堵水的方法， 该方 3 3 法包括 ： 采用上述的堵剂， 按照 6-30m /h 的排量， 以每米水平段注入 0.4-2.0m 堵剂的量， 将 注入水平井中， 闷井 24-72 小时后， 开井生产。本发明可以 所述堵剂通过油管或油套环空， 采用调剖泵或水泥车将堵剂通过油管或油套环空注入水平井中， 优选采用 700 型撬装泵车 将堵剂通过油管或油套环空注入水平井中。
采用本发明的技术方案， 至少具有如下有益效果 ： 采用油田自产原油和地层水配 成不同含水的乳状液堵剂体系， 原油可回收， 大幅降低了堵剂费用， 并且还解决了注入的堵
剂与地层的配伍性问题， 减少了对地层的污染。 本发明能满足超深、 高温、 高盐、 储层具有强 烈非均质性的碎屑岩油藏堵水， 能满足常规工具无法下放的特殊井筒条件和井眼轨迹的高 含水油井堵水。 本发明堵剂具有强选择性， 可实现不动管柱不找水施工， 通过环空或油管直 接笼统注入， 适应各种完井方式。 附图说明
图 1 TK118H 井堵水前后生产曲线。具体实施方式
为充分了解本发明之目的、 特征及功效， 借由下述具体的实施方式， 对本发明做详 细说明。
本发明堵剂采用原油、 非离子乳化剂和阴离子表面活性剂配伍， 配成不同含水的 乳状液堵剂体系， 其具有强选择性， 可实现不动管柱不找水施工， 通过环空或油管直接笼统 注入， 解决了目前堵水工艺施工复杂、 作业周期长、 适应范围窄的问题。本发明适用的油藏 条件为地层温度小于 120℃、 地层水矿化度小于 240000mg/L 的碎屑岩油藏水平井。 一种用于碎屑岩油藏水平井的堵剂， 以重量份计， 该堵剂包括原油 100 份 ； 非离子 乳化剂 0.5-1.5 份 ； 阴离子表面活性剂 2-4 份 ； 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。所述原油在 3 50℃下原油粘度为 70-900mPa.s， 密度 0.938-0.945g/cm 。所述水优选地层水。
优 选 的， 以 重 量 份 计， 该 堵 剂 包 括 原 油 100 份 ； 油 酸 咪 唑 啉 0.5-1.5 份， 优选 0.8-1.2 份 ； 十二烷基苯磺酸钠 2-4 份， 优选 2.5-3.5 份 ； 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。
优 选 的， 以 重 量 份 计， 该 堵 剂 包 括 原 油 100 份 ； 油 酸 咪 唑 啉 0.5-1.5 份， 优选 0.8-1.2 份 ； 油酸钙或油酸镁 2-4 份， 优选 2.5-3.5 份 ； 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。
优 选 的， 以 重 量 份 计， 该 堵 剂 包 括 原 油 100 份 ； 油 酸 咪 唑 啉 0.5-1.5 份， 优选 0.8-1.2 份 ； 十二烷基苯磺酸钙 2-4 份， 优选 2.5-3.5 份 ； 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。
优选的， 以重量份计， 该堵剂包括原油 100 份 ； 十二烷基苯磺酸 0.5-1.5 份， 优选 0.8-1.2 份 ； 油酸钙或油酸镁 2-4 份， 优选 2.5-3.5 份 ； 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。
优选的， 以重量份计， 该堵剂包括原油 100 份 ； 十二烷基苯磺酸 0.5-1.5 份， 优选 0.8-1.2 份 ； 十二烷基苯磺酸钠或十二烷基苯磺钙 2-4 份， 优选 2.5-3.5 份 ； 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。
优选的， 以重量份计， 该堵剂包括原油 100 份 ； 丁苯胶乳 0.5-1.5 份， 优选 0.8-1.2 份； 油酸镁或油酸钙 2-4 份， 优选 2.5-3.5 份 ； 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。
优选的， 以重量份计， 该堵剂包括原油 100 份 ； 丁苯胶乳 0.5-1.5 份， 优选 0.8-1.2 份； 十二烷基苯磺酸钠或十二烷基苯磺钙 2-4 份， 优选 2.5-3.5 份 ； 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。
优 选 的， 以 重 量 份 计， 该 堵 剂 包 括 原 油 100 份 ； 环 烷 烃 类 酸 0.5-1.5 份， 优选 0.8-1.2 份 ； 十二烷基苯磺酸钠或十二烷基苯磺钙 2-4 份， 优选 2.5-3.5 份 ； 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。
优 选 的， 以 重 量 份 计， 该 堵 剂 包 括 原 油 100 份 ； 环 烷 烃 类 酸 0.5-1.5 份， 优选 0.8-1.2 份 ； 油酸镁或油酸钙 2-4 份， 优选 2.5-3.5 份 ； 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。
优选的， 以重量份计， 该堵剂包括原油 100 份 ； 十二伯胺 0.5-1.5 份， 优选 0.8-1.2 份； 油酸镁或油酸钙 2-4 份， 优选 2.5-3.5 份 ； 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。
优选的， 以重量份计， 该堵剂包括原油 100 份 ； 十二伯胺或十八伯胺 0.5-1.5 份， 优 选 0.8-1.2 份 ； 十二烷基苯磺酸钠或十二烷基苯磺钙 2-4 份， 优选 2.5-3.5 份 ； 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。
优选的， 以重量份计， 该堵剂包括原油 100 份 ； 十二伯胺或十八伯胺 0.5-1.5 份， 优 选 0.8-1.2 份 ； 十二烷基苯磺酸钠或十二烷基苯磺钙 2-4 份， 优选 2.5-3.5 份 ； 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。
优选的， 以重量份计， 该堵剂包括原油 100 份 ； 十四叔胺或十六叔胺 0.5-1.5 份， 优 选 0.8-1.2 份 ； 十二烷基苯磺酸钠或十二烷基苯磺钙 2-4 份， 优选 2.5-3.5 份 ； 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。
优选的， 以重量份计， 该堵剂包括原油 100 份 ； 十四叔胺或十六叔胺 0.5-1.5 份， 优 选 0.8-1.2 份 ； 油酸镁或油酸钙 2-4 份， 优选 2.5-3.5 份 ； 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。
优选的， 以重量份计， 该堵剂包括原油 100 份 ； 十八叔胺或油酸 0.5-1.5 份， 优选 0.8-1.2 份 ； 油酸镁或油酸钙 2-4 份， 优选 2.5-3.5 份 ； 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。
优选的， 以重量份计， 该堵剂包括原油 100 份 ； 十八叔胺或油酸 0.5-1.5 份， 优选 0.8-1.2 份 ； 十二烷基苯磺酸钠或十二烷基苯磺钙 2-4 份， 优选 2.5-3.5 份 ； 以及水 0-40 份， 优选 20-40 份。
一种上述堵剂的制备方法， 该方法包括 ： 以重量份计， 将非离子乳化剂 0.5-1.5 份 和阴离子表面活性剂 2-4 份依次加入 100 原油中， 加入水 0-40 份， 优选 20-40 份， 充分搅拌 至均匀， 制成乳状液堵剂。
一种对碎屑岩油藏水平井进行堵水的方法， 该方法包括 ： 采用上述的堵剂， 按照 3 3 6-30m /h 的排量， 以每米水平段注入 0.4-2.0m 堵剂的量， 将所述堵剂通过油管或油套环 空， 稳定注入水平井中， 闷井 24-72 小时后， 开井生产。本发明可以采用调剖泵或水泥车将 堵剂通过油管或油套环空注入水平井中， 优选采用 700 型撬装泵车将堵剂通过油管或油套 环空注入水平井中。
下面通过具体的实施例来阐述本发明， 本领域技术人员应当理解的是， 这不应被 理解为对本发明权利要求范围的限制。
以下实施例中所用的原料的来源和型号如下表 1 ：
表1
原料 / 试剂名称 十二烷基苯磺酸 厂家 / 来源 山东东石公司 山东东石公司 丁苯胶乳 山东东石公司 环烷烃类酸 6 ZG6 型号 BS32-522953 SDSP16CN 102618228 A说十二伯胺明书DPA-125/11 页山东东石公司山东东石公司 十八伯胺 山东东石公司 十四叔胺 山东东石公司 十六叔胺 山东东石公司 十八叔胺 山东东石公司 油酸 山东东石公司 油酸咪唑啉 山东东石公司 十二烷基苯磺酸钠 山东东石公司 油酸钙 山东东石公司 油酸镁 山东东石公司 十二烷基苯磺酸钙DPA-18DMA-14DMA-16DMA-18SXP-DOAI-3SDBS-12CO-2MO-1SDBSC-12本发明实施例使用的实验装置为海安石油科研仪器有限公司生产的 PQ-II 型高 温高压岩心驱替装置， 测定方法如下 ：
(1) 筛选 60-80 目的砂子， 将其洗净烘干后备用。 将烘干后的砂子充填压实于填砂 管中， 制备人造岩心。
(2) 将填砂管在恒温箱中升温并恒定在油藏温度。使用地层水以 0.5ml/min 正向 饱和填砂管， 利用达西渗透公式测定初始渗透率， 使用堵头封闭后备用。
K0- 渗透率 ； Q- 出口端液体体积流量 ； μ- 地层水粘度 ； L- 流程长度 ；A- 渗流截面积 ；
ΔP- 进出口渗流稳定压差。
(3) 填砂管冷却至室温， 称量饱和水之后的质量， 结合填砂管初始的空管质量和填 入砂子质量和室温下地层水密度， 计算填砂管孔隙体积 Vp。
Vp- 孔隙体积 ；
m 水 - 多孔介质中水的质量 ；
p 水 - 室温下地层水密度。
(4) 将填砂管在恒温箱中升温并恒定在油藏温度。以 1.0ml/min 速率反向注堵剂 至进出口渗流压差稳定， 计算阻力系数。
FR- 阻力系数 ；
ΔP 堵剂 - 堵剂注入时的进出口渗流的稳定压差 ；
ΔP0 地层水 - 初始渗透率测定时进出口渗流的稳定压差。
(5) 堵剂在油藏温度下完成老化后， 正向注地层水， 注水速率为 0.5ml/min， 测定 堵后封堵率和封堵失效孔隙体积。封堵失效孔隙体积为封堵失效时的地层水注入孔隙体 积。
E1- 封堵率 ；
K0- 初始渗透率 ；
K1- 堵后地层水驱替渗透。
制备实施例
实施例 1
选用在 50℃下粘度为 70mPa.s， 密度为 0.938g/cm3 的原油。在 100kg 原油中依次 加入油酸咪唑啉 0.5kg， 十二烷基苯磺酸钠 2kg， 充分搅拌至均匀分散， 制成乳状液堵剂。
实施例 2-41
实施例 2-41 采用的制备方法基本与实施例 1 相同， 含有地层水的实施例， 在完成 原油和乳化剂分散后， 添加地层水充分搅拌至均匀分散， 详细情况见表 2。
表2
效果实施例
根据上述方法， 在塔河油田碎屑岩油藏温度 (110-120℃ )、 高矿化度地层水 ( 矿化 4 4 4 度 19×10 mg/L-24×10 mg/L， 钙镁离子含量 0.8×10 mg/L-1.2×104mg/L) 条件下， 对实施 例 1-41 所得堵剂进行测试， 所得结果见表 3。
表3
现场实施例
采用实施例 41 配方的堵剂进行现场应用 29 井次， 有效 20 井次， 有效率达到 4 68.9％， 已累计增油 1.34×10 t。这些有效井都属于油藏深、 地温高 (110-120℃ )、 地层水 4 4 4 4 矿化度高 ( 矿化度 19×10 mg/L-24×10 mg/L， 钙镁离子含量 0.8×10 mg/L-1.2×10 mg/L)、 水平段非均质性强的碎屑岩水平井， 且采用堵剂进行堵塞前， 碎屑岩水平井含水普遍 90％
以上且出水类型多样。本发明堵剂具有较强的适应性， 具有大规模推广应用的潜力。
下面以 TK118H 井为例进行说明。TK118H 井筛管完井， 油层厚度 17.4m， 避水高度 11.6m， 投产后见水， 后端渗透率较高， 平均渗透率极差 4.3， 产剖表明后段是产液和产水主 3 通道 ( 油水同出 )。采用堵剂进行堵塞前， 日产液 71m ， 产油 2.3m3， 含水 96％。 3
按照 15m /h 的排量， 采用 700 型撬装泵车， 以每米水平段注入 0.41m3 堵剂的量， 将 3 堵剂通过油管注入水平井中， 共笼统注入乳状液 145m ， 闷井 24 小时后， 开井生产。
图 1 所示为 TK118H 井日度生产曲线， 图 1(1) 纵坐标为该井日产液量， 横坐标为日 期， 表征该井产液量随时间变化趋势 ； 图 1(2) 纵坐标为该井日产油量， 横坐标为日期， 表征 该井产油量随时间变化趋势 ； 图 1(3) 纵坐标为该井日度含水率， 横坐标为日期， 表征该井 含水率随时间变化趋势。
由图 1 可以看出， 使用堵剂后， 日产液 60m3， 产油 11m3， 含水 82％， 日增油 13t。有 效期超过 221 天， 累计增油 4588t。
从实施效果来看， 采用油田自产原油和地层水配成乳状液堵剂体系， 原油可回收， 可以大幅度降低堵剂费用， 显著提高堵水经济效益。并且还解决了注入的堵剂与地层的配 伍性问题， 减少了对地层的污染。
本 发 明 堵 剂 适 用 的 油 藏 条 件 为 地 层 温 度 小 于 120 ℃、 地层水矿化度小于 240000mg/L 的碎屑岩油藏水平井。 本发明用于高含水的水平井选择性堵水， 能满足超深、 高 温、 高盐、 储层具有强烈非均质性的碎屑岩油藏堵水， 能满足常规工具无法下放的特殊井筒 条件和井眼轨迹的高含水油井堵水， 解决水平井多段油水同出问题。