專利名稱：：碳酸鹽巖油井堵水劑及其制備方法和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及油田開采專業(yè)化學(xué)品，具體地，涉及一種碳酸鹽巖油井堵水劑。本發(fā)明還涉及該堵水劑的制備方法和使用方法。
背景技術(shù)：
：碳酸鹽巖油藏高產(chǎn)油井的主要產(chǎn)油層段通常是大縫大洞的地質(zhì)狀況，儲層具有明顯的非均質(zhì)性特點、同時油井中伴生較大的底水水體。在開采碳酸鹽巖油井的過程中，一旦底水突破并進(jìn)入儲層后，由于原油和底水的密度差異(原油的密度為0.8g/cm底水的密度為1.14g/cm3)，油藏的含水率迅速上升，會對油井產(chǎn)層的油藏造成壓制、導(dǎo)致產(chǎn)量大幅度下降。并且油井見水后，隨著底水上升速度的加快，油井的采收速度也隨之遞減。國內(nèi)外的工作現(xiàn)狀表明碳酸鹽巖油藏見水后往往暴性水淹，對油藏采收造成極大影響。可見，目前在相關(guān)技術(shù)中，存在碳酸鹽巖油藏進(jìn)水后油藏采收率下降的問題。堵水技術(shù)能夠解決碳酸鹽巖油藏進(jìn)水后油藏采收率下降的問題。堵水技術(shù)包括水泥堵水和深部化學(xué)堵水。(—)水泥堵水水泥堵水技術(shù)是指用水泥漿(即堵水劑)封堵整個生產(chǎn)井段，即對底水上竄通道及產(chǎn)油通道全部封堵，然后再根據(jù)供液情況酸解部分產(chǎn)層進(jìn)行采油。但是在實際應(yīng)用中，水泥堵水技術(shù)至少存在以下問題第一，水泥漿膠接性差，水泥漿進(jìn)入生產(chǎn)層段后遇底水稀釋或自身沉降，不利于形成完整的封堵系統(tǒng)，從而無法進(jìn)行有效堵水；第二，水泥漿密度大，通常水泥漿密度達(dá)到1.5g/cn^左右(地層壓力系數(shù)一般低于1.15g/cm3)，在井筒(5000米管柱內(nèi))底部產(chǎn)生大的壓差，形成水泥漿大量漏失，從而無法有效堵水；如果水泥漿不漏失則會污染油層形成過堵水，這樣，需要對產(chǎn)層進(jìn)行酸解恢復(fù)產(chǎn)能，從而無法進(jìn)行有效采油；第三，水泥漿堵水劑在高溫、高礦化度(12(TC以上、20X104mg/L)的碳酸鹽巖油井中易分散、不易凝聚，從而無法進(jìn)行有效堵水；第四，在實際施工的過程中，水泥漿的密度遠(yuǎn)高于地層壓力系數(shù)，工藝實施時用量選擇及施工壓力等因素判斷模糊，影響施工的成功率，無法實現(xiàn)有效堵水、采油。(二)深部化學(xué)堵水深部化學(xué)堵水技術(shù)采用化學(xué)原理使堵水劑形成堵塞物，即在底水和原油之間形成控水隔板，實現(xiàn)控制底水上竄、提高油藏采收率的目的。但是，深部化學(xué)堵水技術(shù)在實際應(yīng)用存在至少以下問題第一，膠接無機堵水劑由于具有易被稀釋或密度大的特點，在近井地帶會被進(jìn)入的底水稀釋，從而喪失特性或者不能封堵離井筒稍遠(yuǎn)的地帶縫洞，進(jìn)而喪失堵水功能；第二，組合物堵水劑在應(yīng)用中性能差異變化大，容易在井底形成大的壓差，會對油3層造成不可預(yù)知的傷害；并且，組合物堵水劑的膠接性能差、容易發(fā)生漏失，使得堵劑形成的控水隔板的控制半徑小，堵水無效或有效期短；第三，沉淀型堵水劑與底水接觸后容易形成沉淀并堵塞上竄裂縫，該堵水劑雖然具有一定的選擇性，但是強度低且不耐沖刷，而且反應(yīng)發(fā)生在面接觸部位使得后續(xù)堵劑的工作性能無法得到有效利用?？梢?，相關(guān)技術(shù)中應(yīng)用于碳酸鹽巖油井的堵水劑存在不適用于高溫高礦化度的環(huán)境、膠接性差、密度大，從而無法有效控水、降低油藏采收率的問題。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明提出了一種碳酸鹽巖油井堵水劑及堵水方法，用以解決相關(guān)技術(shù)中堵水劑存在的不適用于高溫高礦化度的環(huán)境、膠接性差、密度大，無法有效控水、降低油藏采收率的問題。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種碳酸鹽巖油井堵水劑。根據(jù)本發(fā)明的碳酸鹽巖油井堵水劑由以下重量份的原料構(gòu)成水泥514份，石英48份，水泥絮凝劑0.10.5份，密度減輕劑411份，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)劑12份，水7274份。優(yōu)選地，上述堵水劑由以下重量份的原料構(gòu)成水泥5.82份，石英8.73份，密度減輕劑10.92份，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)劑1.46份，水泥絮凝劑0.29份，水72.78份。優(yōu)選地，上述堵水劑由以下重量份的原料構(gòu)成水泥14.75份，石英4.42份，密度減輕劑4.79份，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)劑1.84份，水泥絮凝劑0.44份，水73.75份。優(yōu)選地，上述密度減輕劑包括以下之一粉煤灰、粘土。優(yōu)選地，上述網(wǎng)架結(jié)構(gòu)劑包括聚丙稀酰氨。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種上述碳酸鹽巖油井堵水劑的制備方法。上述碳酸鹽巖油井堵水劑的制備方法包括在7274份水中加入514份水泥絮凝劑，攪拌均勻，成為第一溶液；在第一溶液中加入12份網(wǎng)架結(jié)構(gòu)劑，攪拌均勻，成為第二溶液；在第二溶液中加入48份石英，攪拌均勻，成為第三溶液；在第三溶液中加入411份密度減輕劑，攪拌均勻，成為第四溶液；在第四溶液中加入514份水泥，攪拌均勻，即得堵水劑；其中，份為重量份。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種上述碳酸鹽巖油井堵水劑的使用方法。上述碳酸鹽巖油井堵水劑的使用方法包括測量碳酸鹽巖油井中底水上表面的高度和原油下表面的高度；將底水上表面的高度和原油下表面的高度之間的區(qū)域作為堵水劑的注入位置；將配制好的堵水劑注入到注入位置。本發(fā)明提供的碳酸鹽巖油井堵水劑的密度為0.861.14g/cm可在碳酸鹽巖油井下5015(TC溫度的環(huán)境下形成不滲透的固態(tài)膠結(jié)物，該膠結(jié)物的抗壓強度可達(dá)到0.31.OMpa;采用水泥和石英作為堵水劑的基礎(chǔ)物質(zhì)使堵水劑具有親水性、使得堵水劑能夠優(yōu)先進(jìn)入產(chǎn)水通道，采用密度減輕劑使該堵水劑具有較低密度、使得堵水劑不易沉降或漏失，使用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)劑使該堵水劑具有較強的膠結(jié)性能、使得堵水劑不易分散或稀釋，并使用水泥絮凝劑調(diào)節(jié)堵水劑的凝結(jié)成形時間，使得根據(jù)本發(fā)明的堵水劑膠接度強、密度低適用于高溫、高礦化度的環(huán)境，從而能夠解決相關(guān)技術(shù)中堵水劑存在的不適用于高溫高礦化度的環(huán)境、膠接性差、密度大，無法有效控水、提高油藏采收率的問題。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。具體實施例方式以下對本發(fā)明的實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實施例一首先，通過以下制備方法制備碳酸鹽巖油井堵水劑。(—)制備方法步驟1，在攪拌容器內(nèi)置入72.78重量份的水，將0.29重量份的水泥絮凝劑加入水中，攪拌均勻，使之充分溶解，成為第一溶液；步驟2，將1.46重量份的聚丙稀酰氨加入到上述第一溶液中，攪拌均勻，使之充分溶解，成為第二溶液；步驟3，將8.73重量份的石英加入到上述第二溶液中，攪拌均勻，使之充分溶解，成為第三溶液；步驟4，將10.92重量份的粉煤灰或粘土加入到上述第三溶液中，攪拌均勻，成為第四溶液；步驟5，將5.82重量份的水泥加入到上述第四溶液中，攪拌均勻，即成為本實施例的堵水劑。本實施例提供的堵水劑的密度為0.86g/cm3。本實施例提供的堵水劑具有以下特性第一，采用水泥、石英作為該堵水劑的基礎(chǔ)物質(zhì)使其具有親水性，親水性使得堵水液能夠優(yōu)先進(jìn)入產(chǎn)水通道，堵水劑固結(jié)后能夠隔斷油水上下的連通通道，并保留產(chǎn)油通道；第二，采用粉煤灰作為密度減輕劑，使得該堵水劑具有較低的密度(0.86g/cm3)，并利用壓錐密度差異分層的思路，使該堵劑能夠在更低密度的原油(0.8g/cm3)和更大密度的底水(1.14g/cm3)之間固結(jié)，從而能夠在底水和原油之間形成控水隔板，隔絕底水與上部產(chǎn)油層的通道；第三，采用聚丙稀酰氨作為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)劑，使得該堵水劑具有較好的膠結(jié)性，該性能性使得堵水劑膠結(jié)形成固態(tài)膠結(jié)物后不易被稀釋、能夠保證堵水劑固結(jié)后的完整性，并且該固態(tài)膠結(jié)物的抗壓強度可達(dá)到0.3Mpa;第四，采用水泥絮凝劑，使得堵水劑的固結(jié)時間和失水可控。其次，使用下述過程使用本實施例提供的堵水劑。(二)使用方法步驟l，測量所述碳酸鹽巖油井中底水上表面的高度和原油下表面的高度；步驟2，將底水上表面的高度和原油下表面的高度之間的區(qū)域作為堵水劑的注入位置；步驟3，使用高壓泥泵或水泥車或者壓裂車將根據(jù)上述制備方法配制好的堵水劑注入到上述注入位置。由于本實施例提供的堵水劑具有上述特性，在具體應(yīng)用中能夠帶來至少以下方面的優(yōu)點第一，堵水劑的密度低，將堵水劑注入到井下時，注入壓力平穩(wěn)，能夠避免井底大的壓差波動，從而能夠避免污染油藏或堵劑漏失；并且，注入位置可控，能夠擴大堵水劑形成的控水隔板的控制半徑(80120方能控制8米以上的隔板半徑)，還可以將該堵水劑注入到與井筒相對較遠(yuǎn)的距離，控制遠(yuǎn)井地帶的高角裂縫；第二，可根據(jù)開采的碳酸鹽巖油井具體地質(zhì)情況，設(shè)定堵水劑的具體凝固時間，為工程施工帶來可控性。實施例二本實施例提供了一種碳酸鹽巖油井堵水劑，該堵水劑由以下重量份的原料組成水泥14.75份，石英4.42份，粘土4.79份(粘土作為密度減輕劑)，聚丙稀酰氨1.84份(聚丙烯酰胺作為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)劑)，水泥絮凝劑0.44份，水73.75份。該堵水劑的密度為1.14g/cm3，該堵水劑固結(jié)形成的膠接物的抗壓強度為1.0Mpa。本實施例提供的堵水劑的制備方法和使用方法與上述實施例一中的制備方法和使用方法相同，這里不再贅述。由上可見，本發(fā)明實施例提供的堵水劑具有膠接性強、密度低、適用于高溫、高礦化度環(huán)境的碳酸鹽巖油井的特點。表一列出了本發(fā)明實施例的堵水劑與相關(guān)技術(shù)的堵水劑的性能對比情況。表一<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>并且，本實施例提供的堵水劑注入到暴性水淹碳酸鹽巖油井后，能夠在油水界面固結(jié)并阻斷底水和產(chǎn)油層的連通通道，對底水從高角裂縫上竄入產(chǎn)層和井筒能夠發(fā)揮很好的控制作用，實現(xiàn)控水穩(wěn)油的目的。此外，與水泥堵水技術(shù)(即使用常規(guī)水泥堵塞之后再酸解上部油藏產(chǎn)層)相比較，本實施例提供的堵水劑，能夠?qū)崿F(xiàn)堵水控制半徑增大，延長增油有效期，同時減少了堵水施工的作業(yè)工作量，經(jīng)濟效益顯著能夠增加堵水措施的成功率。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求一種碳酸鹽巖油井堵水劑，其特征在于，由以下重量份的原料構(gòu)成水泥5～14份，石英4～8份，水泥絮凝劑0.1～0.5份，密度減輕劑4～11份，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)劑1～2份，水72～74份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳酸鹽巖油井堵水劑，其特征在于，由以下重量份的原料構(gòu)成水泥5.82份，石英8.73份，密度減輕劑10.92份，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)劑1.46份，水泥絮凝劑0.29份，水72.78份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳酸鹽巖油井堵水劑，其特征在于，由以下重量份的原料構(gòu)成水泥14.75份，石英4.42份，密度減輕劑4.79份，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)劑1.84份，水泥絮凝劑0.44份，水73.75份。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的碳酸鹽巖油井堵水劑，其特征在于，所述密度減輕劑包括以下之一粉煤灰、粘土或其混合物。5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的碳酸鹽巖油井堵水劑，其特征在于，所述網(wǎng)架結(jié)構(gòu)劑包括聚丙稀酰氨。6.權(quán)利要求1至3中任一項所述的碳酸鹽巖油井堵水劑的制備方法，其特征在于，包括在7274份水中加入514份水泥絮凝劑，攪拌均勻，成為第一溶液；在所述第一溶液中加入12份網(wǎng)架結(jié)構(gòu)劑，攪拌均勻，成為第二溶液；在所述第二溶液中加入48份石英，攪拌均勻，成為第三溶液；在所述第三溶液中加入411份密度減輕劑，攪拌均勻，成為第四溶液；在所述第四溶液中加入514份水泥，攪拌均勻，即得所述堵水劑；其中，所述份為重量份。7.權(quán)利要求1至3中任一項所述的碳酸鹽巖油井堵水劑的使用方法，其特征在于，包括測量所述碳酸鹽巖油井中底水上表面的高度和原油下表面的高度；將所述底水上表面的高度和所述原油下表面的高度之間的區(qū)域作為所述堵水劑的注入位置；將配制好的所述堵水劑注入到所述注入位置。全文摘要本發(fā)明提供了一種碳酸鹽巖油井堵水劑及其制備方法和使用方法，其中，該堵水劑由以下重量份的原料構(gòu)成水泥5～14份，石英4～8份，水泥絮凝劑0.1～0.5份，密度減輕劑4～11份，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)劑1～2份，水72～74份。根據(jù)本發(fā)明的堵水劑膠接度強、密度低，并且適用于高溫、高礦化度的碳酸鹽巖油井的環(huán)境，從而能夠解決相關(guān)技術(shù)中堵水劑存在的不適用于高溫高礦化度的環(huán)境、膠接性差、密度大，無法有效控水、提高油藏采收率的問題。文檔編號E21B33/13GK101712863SQ20091021062公開日2010年5月26日申請日期2009年11月4日優(yōu)先權(quán)日2009年11月4日發(fā)明者何君,余代美,馮德成,張德斌,苑勝利,薄啟煒,趙海洋申請人:北京德美高科科技有限責(zé)任公司