錦州油區選擇性堵水技術適應性分析及對策

于森

一、概況

錦州油區構造面積220平方千米，含油面積71平方公里，地質儲量20243萬噸，采出程度29.51%，累產原油3945萬噸。共有油井2669口，開井1444口，停抽的1225口井中，除了作業、注汽、封井等原因之外，因高含水而長停的油井占到了28%。

錦45和錦16分別作為我廠稠油和稀油主力區塊，含水已經分別達到95.3%和93.8%，從11-16年，含水已經從90%上升至95%左右，部分油井甚至已經超過98%。

以上數據表明，油井高含水是錦州油田開發的一個主要矛盾，而油井堵水一直是主力增油上產措施之一。油井堵水是指從油井控制水的產出，其目的是提高油井的開采效率，選擇性堵水由于其堵水不堵油的特性越來越受到青睞。

二、適應性及原因分析

選擇性堵水按其溶劑類別分為醇基、水基和油基堵劑。醇基堵劑由于成本較高，國內外研究和應用極少。下面我們就水基和油基堵劑來進行適應性及原因分析。我廠主要應用的是聚丙烯酰胺類堵劑、泡沫凝膠類堵劑和改性石蠟堵劑。

油基堵劑溶于油基介質中，堵劑遇水會產生堵塞，遇油不會產生反應，開井時會隨采出液被采出，故油基堵劑對油層的傷害最低。主要有以下三類：

（1）稠化油堵水。吸水性樹脂在巖石表面上吸附，改善巖石潤濕性，降低水相的滲透率，阻礙水的流動，形成堵塞。

（2）油基水泥漿堵水。油基水泥漿注入水層時，水置換出水泥顆粒親水表面的油而與水泥作用，水泥固化而封堵出水層。

（3）有機硅類堵水。在巖石表面形成有效的憎水性，同時在巖石孔隙表面有很好的粘附性，與油層中原生封存水相互作用形成具有憎水性的聚合物膜。

隨著油田開采條件和開發方式的逐漸變化，也出現了有效期變短、單井增油量下降等適應性變差的問題。主要有以下幾點：

1、堵劑性能易受油層原油物性影響

泡沫凝膠類堵水由于需要配合注汽來施工，油層因注汽而溫度升高，泡沫粘度及穩定性隨溫度升高而變差，導致堵水有效期變短。

改性石蠟堵劑在50-60℃時堵水效果最好，超過70℃后堵劑強度會降低。

稠化油堵水對底層原油的密度、粘度、溫度及含蠟量都有所要求，所以只在部分區塊效果顯著。

2、聚丙烯酰胺類堵劑易傷害油層，施工工藝繁瑣

聚丙烯酰胺類堵劑進入地層后，雖具有選擇性，但不可避免的進入非目的層中，聚合物在油層中生成堵塞后，不能隨采出液被采出，改變了非目的層的滲透性，從而對油層造成傷害。

且聚丙烯酰胺類堵劑多為干粉狀，需在施工現場現場調配。不僅施工工藝繁瑣，且不符合安全環保的大主題。

3、堵水效果因采出液存在聚合物而下降

錦16聚/表復合驅逐漸擴大試驗區，由于竄聚情況存在，導致受效井采出液聚合物濃度增加，非試驗驅油井見聚情況增多。原有堵劑因聚合物影響，導致堵水效果下降。

三、研究對策

針對上述我廠選擇性堵水技術適應性逐漸變差的問題，我們提出以下兩種技術來解決。

（一）生產井高強度選擇性堵水技術

針對稠化油堵水技術受區塊原油物性限制、采出液含水上升堵水強度下降的問題，我廠自主研發了此項技術。

該技術通過向原稠化油堵水配方中添加增強劑，使堵水體系粘度、耐溫性提高，從而提高堵水強度，適應各區塊原油物性，達到封堵效果。

1、增強劑的篩選

我們對八種不同的增強劑的乳化性進行分析，發現聚氨酯樹脂、糠醇樹脂和聚丙烯酸鈉樹脂可以與乳化稠油均勻混合。再分析添加這

三種增強劑后堵水體系的吸水性，發現添加聚丙烯酸鈉樹脂后，體系的吸水性最好。分析聚丙烯酸鈉樹脂的粘溫性和溶液粘度隨時間變化，最終確定聚丙烯酸鈉樹脂的濃度為0.8%。目前該體系以授權一項發明專利。

2、巖心堵水性能測試

取不同區塊下原油制成的巖心，模擬在不同區塊的原油物性條件，與原活化稠油堵劑進行堵水性能測試：

試驗結果表明，生產井高強度選擇性堵水體系的平均封堵率能提高8.55%。

（二）見聚井選擇性消聚堵水技術

針對錦16區塊油井采出液含水高、見聚而導致原選擇性堵水效果變差問題，我廠自主創新研發了見聚井選擇性消聚堵水技術。

該技術創新利用聚合物和無機陽離子聚沉絮凝原理，從生產井將處理液擠入地層，處理液中的陽離子遇到聚合物逐漸絮凝成大顆粒，封堵高滲層優勢通道，在消除聚合物的同時實現選擇性堵水。

我們通過測定不同濃度聚合物溶液與不同種類、不同濃度陽離子聚沉絮凝調堵劑反應后的聚合物粘度、濃度，探索陽離子藥劑與聚合物的反應規律，對備選陽離子調堵劑及用量進行篩選。

最終，我們選擇聚合硅酸鋁鐵作為陽離子，并確定不同采出液聚合物濃度下陽離子的最適宜濃度。

在不同聚合物濃度下，巖心封堵實驗，與原稠化油堵劑進行堵水性能測試：實驗結果表明，見聚井選擇性消聚堵水體系的平均封堵率能提高8.05%。

四、現場應用及經濟效益分析

（一）現場應用情況

2017-2018上半年，共實施生產井高強度選擇性堵水技術22井次，資金投入93.87萬元，措施后綜合含水平均下降3.99%，階段增油8463.2噸，降水23031.4方。共實施見聚井選擇性消聚堵水技術17井次，資金投入289.59萬元，措施后聚合物濃度平均下降79.12%，綜合含水降低了3.78%，階段增油6689.8噸，階段降水24565.1方。

1、典型井例：

（1）錦8-14-403

該井于2015年9月實施稠化油堵水措施，措施后累計生產523天，含水下降4.6%，增油580.53t。2020年2月，對該井實施生產井選擇性堵水技術，目前已累計生產574天，相比于上周期綜合含水降低5.1%，增油918.4t，目前繼續有效。

（2）錦2-丙6-226

該井于2016年3月實施稠化油堵水措施，由于采出液聚合物的影響，措施后含水下降僅0.9%，增油僅164.4t。2020年4月，對該井實施見聚井選擇性消聚堵水技術，措施后聚合物下降至150.2mg/L，相比于上周期綜合含水降低4%，聚合物濃度降低75.5%，增油844.02t，目前繼續有效。

2、整體效果分析

在實施兩種選擇性堵水措施前后，平均單井增油提高了65t，綜合含水下降3.9%，見聚濃度下降607mg/L，平均有效期延長83天，節約噸油成本47.38元。

（二）經濟效益分析

2019-2020年，實施2種選擇性堵水技術共39井次，資金投入383.46萬元，階段增油15153噸（稀油6689.8t，普通稠油8463.2t），階段降水47596.5m3。稀油經濟效益162.4萬元，稠油經濟效益397.06萬元，投入產出比1：1.99。

五、結論與認識

1、錦州油區的開采條件和開發方式不斷變化，是影響原選擇性堵水技術適應性的主要原因。

2、我廠自主研發生產井高強度選擇性堵水技術，在原稠化油堵水配方中添加增強劑，提高封堵率4.03%，授權發明專利1項。

3、我廠自主研發首創見聚井選擇性消聚堵水技術，實現了在消聚的同時進行選擇性堵水，授權發明專利1項。

4、研究的2項技術有效提高了選擇性堵水在錦州油區的適應性，為該技術在油田公司的推廣應用提供了堅實的技術保障。