為解決油田高溫地層割縫篩管完井的水平井定點封堵問題,研制了一種適用于高溫油藏的水平井環(huán)空化學封隔材料(ACP),并對其進行了掃描電鏡測試和耐溫性能、環(huán)空充填性能、堵水率及殘余阻力系數(shù)等評價。研究表明:ACP材料在120℃的高溫環(huán)境可穩(wěn)定成膠,成膠時間可控(2～8 h),且觸變性優(yōu)良,可實現(xiàn)瞬時環(huán)空充填,無重力"坍塌"現(xiàn)象,長期穩(wěn)定性可達180 d以上。該封隔材料完全成膠后具有強度較高、封堵性能優(yōu)良的特點,在120℃、注入速度1 mL/min、堵劑注入量0.8 PV時,測試突破壓力梯度達7.5 MPa/m,堵水率達99.46%,殘余阻力系數(shù)為185.36,能夠滿足割縫篩管完井水平井定點封堵的需求。 

【文章來源】：斷塊油氣田. 2020年05期 北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

ACP材料剪切后的電鏡掃描照片

羥瀉蟮牡緹瞪?枵掌??可以看出：靜止30s時（見圖4a），能看到已有部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)恢復(fù)，但尺寸尚孝壁較薄，且斷點較多、不連續(xù)，剪切造成的破壞依舊明顯；靜止60s時（見圖4b），體系網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中網(wǎng)格的尺寸變大，壁厚變大，整體呈層狀，上下層狀結(jié)構(gòu)間又有層狀結(jié)構(gòu)相聯(lián)———說明此時體系網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)正在恢復(fù)，結(jié)合力變強；而靜止120s時（見圖4c），網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)已基本恢復(fù)，尺寸大、壁較厚，整體呈層狀分布，互相聯(lián)結(jié)、連續(xù)，剪切造成的破壞基本消失�？梢�，該材料具有極佳的觸變性能。a剪切靜止30sb剪切靜止60sc剪切靜止120s圖4ACP材料剪切后的電鏡掃描照片3.2耐溫性能為確定成膠時間分別為2，4，6，8h的4組ACP體系（按2.5節(jié)中4種配方配制，分別稱為體系1，2，3，4）的耐溫性能，將其分別置于120℃下一定時間，以考察各組ACP材料成膠強度受長期高溫的影響（見圖5）。圖5溫度對ACP材料強度的影響由圖5可以看出，4組體系在高溫下放置180d后，最小強度依然大于0.03MPa。這說明由羧甲基淀粉鈉的接枝共聚物與交聯(lián)劑PC交聯(lián)生成的共價鍵發(fā)生在酰胺基與接枝共聚物骨架之間，通過共價鍵交聯(lián)的方式可顯著提高凝膠耐溫能力；交聯(lián)而成的致密聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可提高凝膠體系穩(wěn)定性，延長體系出現(xiàn)破膠脫水的時間，使其具有良好的長期穩(wěn)定性。3.3環(huán)空充填性由圖6可以看出，ACP材料在高溫油浴后，仍能以近似活塞運動的方式沿軸向兩端運移，實現(xiàn)瞬時環(huán)674

第27卷第5期空充填，并保持環(huán)空充填的完整性，且無重力“坍塌”現(xiàn)象。可見該ACP材料具有優(yōu)良的觸變性能，能夠滿足割縫篩管完井水平井定點封堵的需求。a無充填b充填0.2PVc充填0.7PVd充填0.7PV，5min后圖6ACP材料充填性實驗結(jié)果示意3.4堵水率、殘余阻力系數(shù)評價表4為水驅(qū)評價實驗所得結(jié)果�？梢钥闯�，向填砂管注入ACP材料后，水相滲透率明顯降低。同時，ACP材料表現(xiàn)出良好的封堵性能，其突破壓力梯度高達7.5MPa/m，堵水率99.46%，殘余阻力系數(shù)為185.36。表4水驅(qū)評價實驗結(jié)果4結(jié)論1）通過實驗研究得到了120℃下2~8h交聯(lián)時間可控的ACP體系。其配方為：5%羧甲基淀粉鈉+5%AM+0.5%AMPS+0.01%引發(fā)劑AIBA+1.53%~1.63%耐高溫交聯(lián)劑PC+2%納米材料觸變劑+0.014%阻聚劑間苯二酚。2）該ACP體系觸變性強，形態(tài)穩(wěn)定性好，在環(huán)空中充填密實，不會發(fā)生重力“坍塌”現(xiàn)象；具有優(yōu)良的耐溫性及長期穩(wěn)定性，120℃下高溫老化180d后依然具有較大的強度；具有優(yōu)良的封堵性能，封堵率達99.46%，突破壓力梯度達7.5MPa/m，殘余阻力系數(shù)達185.36：可以滿足現(xiàn)場對水平井篩管堵水和出水點定點封堵的需求。3）該ACP體系不需要油井作業(yè)，可直接應(yīng)用于水平井堵水，尤其可用于管外無法封隔的割縫篩管和裸眼方式完井的水平井堵水，也可應(yīng)用于稠油熱采汽驅(qū)井和吞吐井的汽竄封堵、堵水和注汽剖面調(diào)整，對水平井開發(fā)具有重要意義。參考文獻［1］楊振杰，劉建全，謝斌，等.XAN￣SP篩管水平井環(huán)空化學封隔器研究［J］.石油鉆采工藝，2012，34（1）：117￣121.［2］閆�？。x剛，巨登峰，等.冀中地區(qū)高含水水平井治理工藝模式［J］.斷塊油氣田，2016，23（5）：648￣651.［3］劉廣燕，秦飛，吳文明，等.塔河砂巖油藏水平井出水分析及配套堵水工藝［J］.斷塊油

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