热采注入井凝胶单液调驱剂及其调驱方法

张翠婷 李长福

摘 要：从当前来看，我国稠油油藏在采收率提升方面，多数运用蒸汽驱。但是，开发到中后期以后，很容易提高产液含水率和举升困难以及出砂等相关问题。因此，驱替介质挡油效率的提升和驅替介质与层原油流度比的改善，都是开发该类油藏的关键技术，该文对热采注入井凝胶单液调驱剂和调驱方法进行分析和研究。

关键词：热采;凝胶单液调驱剂;调驱方法;问题;措施

聚合物驱已经在常规驱油田广泛应用。而高盐高温蒸汽稠油油藏，在耐高温弱凝胶技术上控水扫有能力更强。该技术既能够将聚合物驱功能实现，又能够将油藏深部的调剖有效地实现，在高盐高温的地质条件下，流动性和稳定性都比较好，对于运移地层深部非常有利，从而实现深部调剖，并且该技术还具有驱替作用，对于平面吸汽剖面不均匀的问题也能够有效地解决，从而使蒸汽利用率有效地提升。

一、分析稠油热采中存在的问题

有一些问题经常会在稠油热采的过程中出现，若不有效地进行治理，开采稠油就会受到严重地影响。分析地层原油重组，不但堵塞了油层，而且，油层渗透性也很大程度地降低了。黏土矿物遇到水后会发生膨胀，也会堵塞油层。注水对油田进行开发，不但使地层中存在一些水，也下降了回采水率，从而使蒸汽吞吐采油传递热能受到很大的影响，并且蒸汽吞吐方式进行开采效率也很大程度地降低了。

将热蒸汽注入油层中，只是进入高渗透区域，而热能影响低渗透区域比较小，产油效果比较模糊，不明显。储层因为有气窜现象发生，浪费了热能，从而使开采稠油的成本增加了。由于源油与蒸汽冷凝水将乳状液形成，将油流孔隙通道堵塞了，油流流动的速度一定程度地降低了，使油井产油量受到了直接的影响。

二、采用热采注入井凝胶单液调驱剂和调驱方法的重要性

其一，凝胶单液调驱剂不但初始粘度很低和具有选择性，而且，具有很好的注入性能和流动性能，该流动性能具有驱替的作用，能够有效地实现调剖深部的目的，同时，具有后续控水稳油的能力。

其二，凝胶单液调驱剂在治理稠油热采汽窜方面，能够将相适应的四元共聚凝胶调驱剂提供，在120oC～120oC温度之间都能够成胶，成胶的粘度可以达到每秒钟3000～6000毫帕，成胶胶体的耐温最少能够达到280oC温度，其具有很低的初始粘度，>96%的高渗层封堵率，选择性和流动性都比较好，既具有良好的热稳定性，又耐冲刷，随着蒸汽能够长时间地进行冲刷解堵。

其三，用效运用热采注入井凝胶单液调驱剂的工艺，不但配制施工非常简单，而且还能够充分反应地下药剂，具有很高的利用率。

三、热采注入井凝胶单液调驱剂的目的和技术方案

（一）目的

有效运用热采注入井凝胶单液调驱剂和调驱方法，能够将高温油藏平面吸汽剖面不均匀的问题有效地解决。

（二）技术方案

热采注入井凝胶单液调驱剂是一种黑褐色的溶液，是在常温地层水中，利用甲醛、硝基腐殖酸钠、HPAM以及间苯二酚溶解混合而形成的;甲醛重量计的2.1wt%;硝基腐殖酸钠重量计的8wt%～10wt%;HPAMO重量计的0.015wt%～0.035wt%;间苯二酚重量计的2.5wt%～2.75wt%;工业用硝基腐殖酸钠通常为硝基腐殖酸钠。

三、制备热采注入井凝胶单液调驱剂的方法

其一，将硝基腐殖钠按照重量计的8wt%～10wt%首先充分地溶于水中，溶液PH值调节为中性，将甲醛按照重量计的2.1wt%加入，在密封的状态下进行搅拌为均匀的溶解。

其二，运用电子分析天平秤将HPAMO按照重量计的0.015wt%～0.035wt%取出充分溶于水中，在常温下，以每分钟低于100转的速度进行搅拌，达到充分地溶胀以后，静置到消失内部的气泡，对间苯二酚按照重量计的2.5wt%～2.75wt%进行秤取，将其在HPAM溶液中充分地溶解，以转速每分钟低于100转进行搅拌，充分溶解以后进行下一步的应用，以防间苯二酚氧化;混合二种溶液以后，放置到模拟地层的200oC温度以下进行反应，从而将耐高温的凝胶单液调驱剂制成。

四、热采注入井凝胶单液调驱剂的调驱方法

其一，调驱作业进行以前，注汽井必须要用清水清洗干净，进筒和周围的温度有效地降低。

其二，将调驱剂溶液有效地进行配制。首先将硝基腐酸钠按照重量计的8wt%～10wt%溶于水中进行搅拌，完全溶解以后，将PH调节剂加入其中，将溶液PH调节为中性，再将甲醛按照重量计的2.1wt%加入其中，进行30分钟的高转速度搅拌，达到搅拌均匀和充分地溶解。

其三，将HPAM按照重量计的0.015wt%～0.035wt%充分溶解于水中，在常温的状态下，以每分钟低于100转的速度进行搅拌，达到完全溶胀的状态以后，静置到消失内部的气泡;在溶液中将间苯二酚按照重量计的2.5wt%～2.75wt%加入，使其能够在聚丙烯酰胺溶液中完全地溶解，以转速低于每分钟100转进行搅拌，完全溶解以后，进行下一步的应用，或者密封进行保存，以防间苯二酚氧化。

其四，将HPAM配制溶液与硝基腐酸钠配制溶液进行混合，进行30分钟搅拌以后，同时运用低排低压的方式注入到注汽井，控制注入排量为每分钟0.2～0.4立方米，注入压比注汽压力高或者相等，低于地层破裂压力80%，按照实际调驱用量对注入的时间进行计算。

其五，有效完成调驱的作业以后，为了在地层中调驱剂能够完全反应到凝胶的状态，必须要关井三天。

五、实施热采注入井凝胶单液调驱剂的方式

实际案例：

（一）采用热采注入井凝胶单液调驱剂制备

其一，首先将硝基腐殖酸钠按照重量计的8wt%完全溶解于水中，将溶液PH值调节为中性，再将甲醛按照重量计的2.1wt%加入其中，在密封的状态下进行搅拌到完全均匀地溶解。

其二，利用电子天平秤将HPAM按照重量计的0.03wt%秤取后充分溶解到水中，在常温的状态下，以每分钟低于100转的速度进行搅拌，达到完全溶胀的状态以后，静置至消失内部的气泡;在溶液中将间苯二酚按照重量计的2.5wt%加入，使其能够在HPAM溶液中完全地溶解，以转速低于每分钟100转进行搅拌，完全溶解以后，进行下一步的应用，以防间苯二酚氧化;混合二种溶液以后，放置到模拟地层200oC温度下进行反应，从而将耐高温凝胶单液调驱剂制得。

其三，各组占总重量百分数分，就是以上的各重量分数。

（二）实施例热采注入井凝胶单液调驱剂制备的调驱方法

其一，调驱作业进行以前，注汽井必须要用清水清洗干净，进筒和周围的温度有效地降低。

其二，将调驱剂溶液有效地进行配制。首先将硝基腐酸钠按照重量计的8wt%溶于水中进行搅拌，完全溶解以后，将PH调节剂加入其中，将溶液PH调节为中性，再将甲醛按照重量计的2.1wt%加入其中，进行30分钟的高转速度搅拌，达到搅拌均匀和充分地溶解。

其三，将HPAM按照重量计的0.03wt%充分溶解于水中，在常温的状态下，以每分钟低于100转的速度进行搅拌，达到完全溶胀的状态以后，静置至消失内部的气泡;在溶液中将间苯二酚按照重量计的2.5wt%加入其中，使其能够在聚丙烯酰胺溶液中完全地溶解，以转速低于每分钟100转进行搅拌，完全溶解以后，进行下一步的应用，或者密封进行保存，以防间苯二酚氧化。

其四，将HPAM配制溶液与硝基腐酸钠配制溶液进行混合，进行30分钟搅拌以后，同时运用低排低压的方式注入到注汽井，控制注入排量为每分钟0.2～0.4立方米，注入压比注汽压力高或者相等，低于地层破裂压力80%，按照实际调驱用量对注入的时间进行计算。

其五，有效完成调驱的作业以后，为了在地层中调驱剂能够完全反应到凝胶的状态，必须要关井三天。

通过该实施案例的实验显示：成胶的粘度为每秒钟3189毫帕;体系成胶的时间为18个小时;封堵率>95%。

六、应用其他稠油热采技术的措施

（一）应用注蒸汽技术

开采稠油油层的过程中，有效运用注蒸汽技术，借助热蒸驱替的作用，能够将稠油产量很大程度地提升，从而实现加热降黏的开采效果。还可以运用蒸汽吞吐采油的方式，在油井中注入热蒸汽，焖井一定时间后，再开井进行生产，油井产量低到不能正常生产的状况下，继续将蒸汽吞吐方式运用，一直到蒸汽吞吐以后，没有发现增产的效果为止，有效运用注蒸汽技术的开采方式，既能够开发稠油油藏，又能够实现预期产能指标。

（二）应用解堵塞排技术

许多方面都能够造成油层的堵塞，钻井液携带岩层和循环作用比较差，导致污染和堵塞油层，油层渗透率自身就很低，稠油重组分引起堵塞油层的现象。为了使油井产量有效地提升，将堵塞现象更好地解除，必须要运用相应的解堵技术，从而使油井能够正常地进行生产。

有效运用酸化解堵技术、有机溶剂解堵方式、综合解堵方法以及压裂解堵措施，既能够将油层堵塞解除，又能够使油层渗透性有效地提升。应用解堵处理剂，能够实现化学解堵效果。将耐酸表面活性剂、低伤害的耐酸、缓蚀剂以及阻垢剂等相关成分混合到解堵组分中，对油井的堵塞状态进行解除，使地层渗透性有效地提升，从而实现增产效果。

化学解堵剂溶蚀作用很强，能够将地层中堵塞物充分地溶解，致使油层渗透性得以提升或者恢复，从而使开发油田的技术要求得以满足。还可以运用有机解堵剂，复配溶剂和表面活性剂，使乳化液形成，从而将有机物堵塞解除。

（三）应用三元吞吐采油技术

将蒸汽吞吐在水平井和直井多频次地实施开采以后，采用三元复合吞吐方式，从而使稠油产量有效地提升。在地层中，将耐高温表面活性剂、高温堵剂、蒸汽以及二氧化碳气体注入其中，既能够使调剖助排效果得以实现，又能够使开发稠油油藏效率有效地提升。

（四）应用堵水调剖技术

有效运用最佳堵水调剖剂，能够使高温调剖封窜作用有效地实现。重力作用导致高温超覆作用容易产生，纵向上油层为单层吸气的表现，平面上为单层突进的表现，导致注入热蒸汽很难将均匀推井状态实现，致使驱替效果很差。

应用调剖剂能够将吸气剖面进行调整，蒸汽面积有效地扩大，黏度降低，储层温度得以提升，从而实现稠油热采效果。调剖处理能够使油层排液能力很大程度地提升。组合高温填料和聚丙烯酰胺以及固相颗粒的形式也属于选择高温调剖剂范围之内，在地层中将耐高温凝胶形成，较强的封堵强度产生，能够将高渗透区域堵塞，从而将有利条件提供给合理且科学地开采稠油。

（五）应用化学防砂技术

根据稠油油田实际生产的情况，油井出砂现象很容易出现，为了将油井出砂导致的危害避免和解除，有效运用化学防砂技术，从而使防止油井出砂效果得以提升。无论是实施人工井壁防砂技术和应用高温树脂防砂技术，还是运用压裂防砂技术的措施，都能够将预期防砂效果有效地实现，油井出砂影响得以解除，从而使稠油井产量很大程度地提升。

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作者简介：张翠婷（1984.02- ），女，汉族，黑龙江讷河人，讲师，硕士，研究方向：油气储运技术;李长福（1987.03- ），男，汉族，辽宁盘锦人，讲师，硕士，研究方向：思想政治教育。

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