薄基岩采动裂缝水砂流运移过程的模拟试验

在分析厚松散层薄基岩下开采水砂突涌工程地质模式的基础上,设计自制了水砂混合流运移及突涌模型。试验以0.05 MPa和0.10 MPa水压力条件下的不同水砂混合物成分、不同通道裂缝宽度为例,揭示了孔隙水压力在裂缝通道中不同位置的变化特征。通过设置的模型试验,定量化地研究水砂混合物运移及涌出的多种地质信息,获得不同模型试验水砂混合流运移通道中不同位置监测的水压力变化曲线,同时分析裂缝通道水砂流速度与通道宽度的关系,观测水砂流通道溢出口出砂量与时间的变化关系。

一种强力堵剂研发及其在裂缝中的封堵性能评价

在油田开发初期,裂缝能大幅度提高油井产量,但是在注水后期却成为水窜的主要通道。出现裂缝性水窜后,如何高效封堵裂缝通道,成为了裂缝性油藏高效开发的关键。文章以强亲水性纤维素和强黏附性阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵为主剂研发出了一种强力封堵剂,其最佳配方为:0.8%纤维素+2%二甲基二烯丙基氯化铵+0.12%交联剂+0.05%引发剂。该体系初始黏度低、可注入性强、成胶时间可控,成胶后具有半固体的性质,凝胶黏度可达17×10^4m Pa·s,是以弹性为主的强凝胶。在闭合裂缝、70目开度裂缝和40目开度裂缝中封堵后的突破压力梯度均超过21.7 MPa/m,能将两块断裂的岩心牢固粘结。所研发的堵剂在温度60℃~80℃、矿化度0~100 g/L、p H值8~10的范围内具有良好的适应性。实验说明纤维素凝胶能够有效封堵裂缝性油藏中的窜流通道,为该类油藏的高效开发提供重要技术支撑。

微米级石墨粉增强堵水凝胶性能实验研究

能否封堵裂缝水窜通道是裂缝性低渗透油田实现高效注水开发的关键。封堵裂缝水窜通道需要高强度的凝胶堵剂,但是传统的丙烯酰胺类凝胶的强度偏低。针对此问题,文章通过添加成本低廉的微米级石墨粉以大幅度提升丙烯酰胺类凝胶的强度及综合性能。对比单一的丙烯酰胺凝胶体系,添加0.3%的微米级石墨粉后,弹性模量从120 Pa增加至400 Pa、黏性模量从48.6 Pa增加至268 Pa(1 Hz条件),相变温度由167℃增加至212℃,突破压力梯度由255 kPa/m增加至440 kPa/m(0.13 mm裂缝),断裂伸长率由700%增加至1100%,拉伸应力由38 kPa增加至110 kPa。可视化裂缝封堵实验对比显示,添加了石墨粉之后,再次注水所形成的网状水流通道特征明显,注入水突破压力高,封堵效果更有意义。石墨粉片层上的羟基、羧基参与了凝胶合成的物理化学反应,并且刚性结构的石墨粉可以支撑聚丙烯酰胺分子链的柔性骨架,从而大幅度提升了凝胶综合性能。实验结果尝试为裂缝性高含水油田的堵水作业提供出一种性能优异的新凝胶材料。

高含水井堵压结合技术实践与认识

葡萄花油田外围区块天然裂缝发育,随着开发时间增长,裂缝性见水井逐渐增多,油井含水快速上升,产油快速下降,对于这类井,采用常规压裂措施进行改造,难以控制裂缝性见水通道,含水下降幅度较小,增产效果有限。为了控制天然裂缝方向的无效产液,提高储层非天然裂缝方向剩余油的有效挖潜,开展了高含水井堵压结合技术试验,应用示踪剂监测,判断裂缝性见水井的优势来水通道和产水部位;优化封堵工艺设计,通过低压力、小排量、缓速度注入堵剂,提高对裂缝见水通道和基质填充带的封堵效果,增加堵剂设计用量,提高封堵半径和强度,延长封堵有效期,控制无效水循环;应用暂堵转向压裂工艺,优化施工排量、裂缝长度和裂缝条数,在储层低含水部位压开多条新裂缝,提高非天然裂缝方向储层的控制程度,取得了较好的试验效果,实现了外围区块高含水井有效措施挖潜。