阅读说明：本技术 一种固体颗粒长效物理堵水调剖剂及其使用工艺 (Solid particle long-acting physical water shutoff profile control agent and use process thereof ) 是由 贾珍 杜浩 白鹏 牛建宏 于 2019-09-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种固体颗粒长效物理堵水调剖剂,由不同粒径的固体颗粒组成,通过大颗粒与小颗粒混合使用,以物理堆积方式封堵注水井吸水层大孔道。本发明还公开了上述堵水调剖剂的使用方法。本发明固体颗粒长效物理堵水调剖剂,相比于传统的化学封堵剂,采用固体不规则颗粒,以物理堆积方式封堵注水井吸水大孔道,且该堵水调剖剂具有耐高压、耐高温、耐酸碱腐蚀破碎率低,不易分解,封堵吸水大孔道有效期长的特点。(The invention discloses a long-acting physical water plugging profile control agent of solid particles, which consists of solid particles with different particle sizes, and large particles and small particles are mixed for use to plug a large pore passage of a water absorption layer of a water injection well in a physical accumulation mode. The invention also discloses a use method of the water shutoff profile control agent. Compared with the traditional chemical plugging agent, the solid particle long-acting physical water plugging profile control agent adopts solid irregular particles and plugs the water absorption large pore passage of the water injection well in a physical accumulation mode, and has the characteristics of high pressure resistance, high temperature resistance, low breakage rate of acid-base corrosion resistance, difficult decomposition and long effective period for plugging the water absorption large pore passage.)

一种固体颗粒长效物理堵水调剖剂及其使用工艺

技术领域

本发明涉及油田开采技术领域，涉及一种固体颗粒长效物理堵水调剖剂，本发明还涉及上述固体颗粒长效物理堵水调剖剂的使用工艺。

背景技术

我国大部分油田开始通过注水井补充地层能量以提高原油采收率，但由于地层的非均质性和复杂性，部分井会出现注入水在油层中的“突进”和“窜流”现象。

一口注水井连通约2-8口油井，注入水大部分都从其中部分口油井直接排出，致使产油量下降，既浪费水源，又增加了油水分离处理成本。

为了解决注水突进的矛盾，常规措施有机械堵水法和化学堵水法，其原理是封堵大孔道，减少大孔道的吸水量，增加中低渗透层的吸水量，达到调整注水井与连通油井间吸水剖面，扩大水驱体积，提高原油采收率。不足之处，机械堵水法只适用于那些油水界面清楚且各小层间存在一定厚度隔层的油藏。不适用于不存在隔层或油田隔层厚度太小而无条件实施分层注水或分层采液的油藏，化学堵水剂，分为水基、油基、醇基堵水剂，主要采用地下交联或地面交联其优点是：可有效封堵地层中大孔道。

缺点是：①由于地层温度、压力，堵水剂的浓度不可控，成胶的时间、硬度、体积差异较大，易造成大孔道堵不住或大孔道全部堵死。②封堵有效期短，因注入水长期冲刷，高压推进作用，地层水高温易溶解等因素，致使化学堵水剂的有效期很短，普遍有效期1-6个月左右。③施工期长，施工步骤复杂。施工期需30-50天，一般需备水1000m³-3000m³，分多个段塞分别挤入，施工程序需经专业培训才能操作。

为了解决背景技术中所存在的技术问题，需要在机械堵水或化学堵水调剖技术以外，提供全新的技术，以满足目前堵水调剖技术中所存在的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种固体颗粒长效物理堵水调剖剂，为油田堵水提供一种新的物理堵水调剖剂。

本发明的另一目的是提供上述固体颗粒长效物理堵水调剖剂的使用工艺。

本发明所采用的的技术方案是：

一种固体颗粒长效物理堵水调剖剂，由不同粒径的固体颗粒组成，通过大颗粒与小颗粒混合使用，以物理堆积方式封堵注水井吸水层大孔道。

本发明的特点还在于，

固体颗粒为圆形、椭圆形、多边形中的一种或者多种的混合。

固体颗粒材质为合成材料颗粒或复合材料颗粒中的一种或多种的组合。

固体颗粒粒径在200-3000μm；固体颗粒体积密度为0.4-2.0g/cm²。

固体颗粒破碎率要求为：在温度≤120℃环境中，压力≤90Mpa时，破碎率≤98％。

固体颗粒不分解有效期：≥3年。

本发明所采用的另一技术方案是，一种固体颗粒长效物理堵水调剖剂的使用工艺，具体按以下步骤实施：

步骤1，根据实施注水井油层的孔径，选择不同粒径的大颗粒和小颗粒，混合成多粒径的不规则固体颗粒堵水调剖剂；

步骤2，采用高压泵将堵水调剖剂携带液从注水井井口挤入油层内，堵水调剖剂在顺利进入油层孔道后随顶替液向油层深部推进，其大颗粒在孔道中遇到孔喉缩颈处堆积封堵，其小颗粒可封堵大颗粒之间的空隙，从而实现堵水效果。

本发明的特点还在于，

步骤1中大颗粒粒径在油层有效孔径80％±5％范围内选择，小颗粒粒径在200-400μm范围内选择。

步骤1中大颗粒与小颗粒用量体积比为3-8：1。

步骤2中，堵水调剖剂体积密度＜1.0g/cm³时，携带液为清水；堵水调剖剂体积密度＞1.0g/cm³时，携带液为悬浮液。

本发明的有益效果是，本发明固体颗粒长效物理堵水调剖剂，相比于传统的化学封堵剂，采用固体不规则颗粒，以物理堆积方式封堵注水井吸水大孔道，且该堵水调剖剂具有耐高压、耐高温、耐酸碱腐蚀破碎率低，不易分解，封堵吸水大孔道有效期长的特点。

具体实施方式

下面通过具体的实施例进一步说明本发明。

一种固体颗粒长效物理堵水调剖剂，有不同粒径的固体颗粒组成，通过大颗粒与小颗粒混合使用，以物理堆积方式封堵注水井吸水层大孔道。

固体颗粒为圆形、椭圆形、多边形中的一种或者多种的混合。

固体颗粒材质为合成材料颗粒或复合材料颗粒中的一种或多种的组合。

固体颗粒粒径在200-3000μm；固体颗粒体积密度为0.4-2.0g/cm²。

固体颗粒破碎率要求为：在温度≤120℃环境中，压力≤90Mpa时，破碎率≤98％。

固体颗粒不分解有效期≥3年。

一种固体颗粒长效物理堵水调剖剂的使用工艺，具体按照以下步骤实施：

步骤1，根据实施注水井油层的孔径，选择不同粒径的大颗粒和小颗粒，混合成多粒径的不规则固体颗粒堵水调剖剂；

大颗粒粒径在油层有效孔径80％±5％范围内选择，小颗粒粒径在200-400μm范围内选择。大颗粒与小颗粒用量体积比为3-8：1。

步骤2，采用高压泵将堵水调剖剂携带液从注水井井口挤入油层内，堵水调剖剂在顺利进入油层孔道后随顶替液向油层深部推进，其大颗粒在孔道中遇到孔喉缩颈处堆积封堵，其小颗粒可封堵大颗粒之间的空隙，达到调整吸水剖面，改善注入水的波及系数，驱替出地层内调剖前水驱未波及的剩余油和残余油，提高最终原油采收率。

堵水调剖剂体积密度＜1.0g/cm³时，携带液为清水；堵水调剖剂体积密度＞1.0g/cm³时，携带液为悬浮液。

实施例1

本实施例的堵水调剖剂为合成材料树脂颗粒，由大颗粒：小颗粒按5:1的体积比构成，大颗粒粒径3000μm，小颗粒粒径400μm，体积密度2.0g/cm²总质量400kg，混合成不规则颗粒堵水调剖剂，用10.0m³悬浮液携带，100.⁰m³清水顶替，用高压泵从注水井口挤入地层。

现场实施效果：措施前注水机油压6.0Mpa，日注水量18.0m³，连通油井3口，合计平均日产液12.0m³，平均日产油0.9t，含水平均率91.0％，措施后注水井油压8.5Mpa，日注水量18.0m³，连通油井3口，合计平均日产液11.0m³，平均日产油3.5t，含水率平均63.0％，平均日增产原油2.6t。

实施例2

本实施例的堵水调剖剂为复合材料陶瓷颗粒，由大颗粒：小颗粒按6:1的体积比构成，大颗粒粒径2500μm，小颗粒粒径350μm，体积密度1.5g/cm²总质量450kg，混合成不规则颗粒堵水调剖剂，用20.0m³悬浮液携带，180.0m³清水顶替，用高压泵从注水井口挤入地层。

现场实施效果：措施前注水机油压8.0Mpa，日注水量15.0m³，连通油井4口，合计平均日产液15.6m³，平均日产油1.0t，含水平均率92.0％，措施后注水井油压9.0Mpa，日注水量15.0m³，连通油井3口，合计平均日产液15.0m³，平均日产油3.2t，含水率平均75.0％，平均日增产原油2.2t。

实施例3

本实施例的堵水调剖剂为复合材料热固性树脂球，由大颗粒：小颗粒按7:1的体积比构成，大颗粒粒径2000μm，小颗粒粒径300μm，体积密度1.2g/cm²总质量500kg，混合成不规则颗粒堵水调剖剂，用12.0m³悬浮液携带，220.0m³清水顶替，用高压泵从注水井口挤入地层。

现场实施效果：措施前注水机油压14.0Mpa，日注水量20.0m³，连通油井5口，合计平均日产液14.0m³，平均日产油1.7t，含水平均率86.0％，措施后注水井油压15.0Mpa，日注水量20.0m³，连通油井6口，合计平均日产液15.5m³，平均日产油2.8t，含水率平均79.0％，平均日增产原油1.1t。

实施例4

本实施例的堵水调剖剂为复合材料玻璃球，由大颗粒：小颗粒按3:1的体积比构成，大颗粒粒径1500μm，小颗粒粒径250μm，体积密度0.8g/cm²总质量800kg，混合成不规则颗粒堵水调剖剂，用20.0m³悬浮液携带，260.0m³清水顶替，用高压泵从注水井口挤入地层。

现场实施效果：措施前注水机油压16.0Mpa，日注水量25.0m³，连通油井7口，合计平均日产液22.0m³，平均日产油2.4t，含水平均率87.0％，措施后注水井油压17.0Mpa，日注水量25.0m³，连通油井7口，合计平均日产液21.0m³，平均日产油7.0t，含水率平均61.0％，平均日增产原油4.6t。

实施例5

本实施例的堵水调剖剂为合成材料纤维球，由大颗粒：小颗粒按4:1的体积比构成，大颗粒粒径1100μm，小颗粒粒径200μm，体积密度0.6g/cm²总质量900㎏，混合成不规则颗粒堵水调剖剂，用25.0m³悬浮液携带，400.0m³清水顶替，用高压泵从注水井口挤入地层。

现场实施效果：措施前注水机油压7.0Mpa，日注水量35.0m³，连通油井8口，合计平均日产液29.0m³，平均日产油2.0t，含水平均率92.0％，措施后注水井油压10.0Mpa，日注水量35.0m³，连通油井8口，合计平均日产液26.0m³，平均日产油4.2t，含水率平均81.0％，平均日增产原油2.2t。