[发明专利]一种提高气水界面聚合物堵水隔层封堵范围的方法

说明书

本发明涉及一种提高气水界面聚合物堵水隔层封堵范围的方法，包括：（1）配制铺展剂，铺展剂由表面活性剂、稳定剂、增溶剂以及有机溶剂组成，表面活性剂为聚氧乙烯醚三硅氧烷；（2）将铺展剂加入油相单体溶液中，充分搅拌并混合均匀，将混合溶液注入到多孔介质的气水界面，混合溶液沿着气水界面快速铺展，形成连续、均匀、稳定的油层，气水界面被替换成油水界面；（3）将水相单体溶液注入到油水界面以下，水相单体经扩散和弥散作用向界面运移；（4）油相单体和水相单体在油水界面接触发生聚合，生成封堵范围广的聚合物堵水隔层。本发明原理可靠，操作简便，能够显著增大气水界面聚合物堵水隔层的封堵范围，提高聚合物隔层的封堵效率。

技术领域

本发明属于边底水气藏堵水领域，尤其涉及一种能够显著提高气水界面聚合物堵水隔层封堵范围的方法。

背景技术

边底水气藏因生产压差的影响，在开发中后期会发生底水锥进、边水推进、层间水窜等水侵现象，进而导致一系列生产问题（降低产能、井底出砂、管线腐蚀），最终降低气藏采收率。针对气藏水侵，目前治水措施主要包括配产控水、排水采气、调剖堵水。其中配产控水通过控制气井气水产量、提高井底回压达到减缓水侵的目的，但并未根本缓解水侵对储层的伤害；排水采气通过消耗水体能量、减小压差从而控制水侵，存在工艺难度大、不利于气田整体开发等问题。相比而言，调剖堵水可通过改变堵剂、调节施工工艺等从根本上阻断水源达到有效控水的目的。因此，根据储层特征选用封堵强度高、范围广以及选择性好的堵水剂可高效治理水侵，提高气藏采收率。

常用的无机盐、聚合物、泡沫、润湿反转剂、微乳液等堵水剂体系在工程实际应用中表现出一定的局限性，包括气水同堵带来的选择堵水性差、堵剂流动能力差导致封堵范围较小、耐温耐盐性差引发的封堵时效短等问题，导致无法有效控制气藏边底水侵。针对以上问题，研究表明通过将凝胶堵剂注入地层中建立人工隔板对抑制或延缓边底水推进效果显著，对气藏高效开发具有重要意义（陆云. 底水气藏底水锥进及隔板控水措施研究. 西南石油大学, 2017）。聚丙烯酰胺凝胶、聚丙烯钛胺凝胶、聚合物冻胶等体系常用于建立人工堵水隔板（范凤英,韩炜,郭东华,等. 化学凝胶隔板阻断底水锥进矿场试验[J]. 钻采工艺, 2003, 026(004):86-88），Wassmuth等利用聚合物凝胶封堵底水时，认为最理想的聚合物凝胶放置方式是在气-水界面形成一层“薄饼状”凝胶作为堵水屏障，但这受限于施工工艺（Wassmuth F R, Green K, Hodgins L. Water Shutoff in Gas Wells: Proper GelPlacement Is the Key to Success[J]. SPE Production Facilities, 2004, 19(4):217-227）。实际应用表明，目前建立的人工隔板存在封堵范围小、凝胶优先向高渗透层运移无法定点堵水以及堵剂笼统注入无法调控厚度和强度等问题。为提高人工隔板封堵性能，田正坤等人提出了一种在有水气藏气水界面建立大面积化学隔板的方法（田正坤,郭平,陈馥等. 一种在有水气藏气水界面建立大面积化学隔板的堵水方法[P].中国专利：201911071326.2, 2019.11.05）。该方法是基于界面聚合的原理，先向气藏气水界面中注入水相单体，经弥散和扩散作用向靠近气水界面的地层水层中运移；再将油相单体注入到气藏气水界面，油相沿着气水界面横向运移将气水界面替换为油水界面；当不混溶油水两相单体在界面接触时，发生聚合反应生成聚合物隔层。因聚合物隔层内部呈三维网状，所以具有微孔结构，当地层水在生产压差作用下透过微孔聚合物隔层，水中矿物离子、链状高分子以及杂质被截留在聚合物隔层上，使其进一步致密化生成不渗透的化学堵水隔板。虽然该化学堵水隔板具备选择封堵特性、聚合物厚度可调控以及施工工艺灵活等性能，但其封堵范围难以得到保证，为提高其在多孔介质气水界面的封堵范围进而增强其堵水性能，本发明提出了一种显著提高聚合物堵水隔层封堵范围的方法，对控制边底水气藏水侵极具工程意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高气水界面聚合物堵水隔层封堵范围的方法，该方法原理可靠，操作简便，能够显著增大气水界面聚合物堵水隔层的封堵范围，从而提高聚合物隔层的封堵效率。