油井層內(nèi)深部堵水技術(shù)

1、厚油層油井層內(nèi)深部堵水技術(shù)二00九年十二月 厚油層油井層內(nèi)深部堵水技術(shù)一、厚油層特點及水淹狀況隨著油田逐步進(jìn)入中高含水期，注水開發(fā)單元的調(diào)整治理方略應(yīng)由以注水井調(diào)剖（驅(qū)）為中心的區(qū)塊綜合治理向以油井堵水為中心的區(qū)塊綜合治理轉(zhuǎn)移，或向以油井深部堵水為主、以注水井調(diào)剖（驅(qū)）為輔的區(qū)塊綜合治理轉(zhuǎn)移。理由如下：由注水井指向油井，水驅(qū)油使水井附近原油儲量下降速度大于油井附近原油儲量下降速度，其結(jié)果使得油井附近的潛力大于水井附近的潛力；當(dāng)前油井含水居高不下是制約油田開發(fā)效率的主要問題，本應(yīng)作為油田產(chǎn)油主力的厚油層油井含水一旦上升，常規(guī)堵水措施很難扭轉(zhuǎn)其每況愈下的被動開發(fā)局面；水井調(diào)剖（驅(qū)）的劑量、成本投入

2、越來越高，而效果越來越差。在油井的近井地帶，注入水或邊水受重力作用影響，會優(yōu)先選擇油層底部突破，并隨后水洗、水淹，剖面上基本表現(xiàn)為底部強(qiáng)水淹，中部中水淹，中上部弱水淹的狀況，正韻律性沉積會加劇重力作用的這種影響，各油田主產(chǎn)液層普遍具有此規(guī)律。在油井的近井地帶，向井筒方向，由于壓降梯度不斷增大，水洗、水淹剖面會上移，形成一定程度的水錐，將油層中上部的原油圍限在地層中（水鎖、流度競爭、相滲透率機(jī)理），從而形成層內(nèi)剖面干擾。在油井的井壁周圍，由于固井差引起竄槽、射孔位臵偏低使底水短路竄進(jìn)，會使油井含水突然升高。以上因素將導(dǎo)致厚油層過早水淹，會使油井較長期的處于高含水、低效采油條件生產(chǎn)，采油效率降低。

3、厚油層油井油層厚度大，油層物性相對較好，是開發(fā)中、前期的主產(chǎn)層，也是開發(fā)中、后期的堵水潛力層，普遍存在正韻律沉積特點，也有少數(shù)為均勻的箱狀、復(fù)合韻律和反韻律沉積特點，具有一定程度的邊、底水或注入水補(bǔ)充，供液能力較強(qiáng)，厚油層油井深部堵水技術(shù)能改善區(qū)塊的開發(fā)矛盾，同時使鄰井增產(chǎn)增效，能實現(xiàn)增產(chǎn)與增效的統(tǒng)一。二、厚油層層內(nèi)深部堵水技術(shù)路線和特點面對該類高含水油井，目前工藝上常用的化學(xué)堵水措施為擠注無機(jī)高強(qiáng)度堵劑，堵劑用量少（一般為1020方），作用于近井地帶，封堵強(qiáng)度高，可徹底堵死出水層，但同時也封堵了油流通道；工藝條件要求高，施工風(fēng)險高，增產(chǎn)效果差，有效期短。厚油層油井深部堵水技術(shù)作為一項單井綜合

4、治理技術(shù)應(yīng)運而生。該技術(shù)以堵水為中心，不唯堵水而堵水，體現(xiàn)了辯正施治的特點，建立起堵驅(qū)結(jié)合、堵解結(jié)合等工藝，努力兼顧油藏對堵水、驅(qū)油、油藏保護(hù)等方面的要求，達(dá)到降水增油的目的。其措施效果具有迭加性，因而降水增油效果明顯。1、充分協(xié)調(diào)流場非均質(zhì)矛盾，使微觀非均質(zhì)矛盾的改善與宏觀非均質(zhì)矛盾的改善相統(tǒng)一，確立了通過改善微觀非均質(zhì)矛盾與宏觀矛盾的技術(shù)路線，從而達(dá)到使多個矛盾一并改善的目的?！八馈保ù罂椎阑蛳鄬Υ罂椎?、大裂縫）是治理、改善的微觀矛盾；平面矛盾、剖面矛盾是治理、改善的宏觀非均質(zhì)矛盾。2、科學(xué)運用水動力學(xué)調(diào)整方法，充分利用壓力場和流藏來調(diào)整油藏，并使之貫徹于措施始終，是地質(zhì)調(diào)整與工藝技術(shù)的

5、有效結(jié)合，作用如下：通過壓力場調(diào)整，營造調(diào)堵的最佳時機(jī)（充分降低堵水井主要來水通道的壓力），調(diào)節(jié)堵劑到達(dá)的位臵。對應(yīng)注水井措施前停注，以防擠注時鄰井產(chǎn)生惡化。對應(yīng)注水井視油井堵水后生產(chǎn)狀況決定是否提壓增注，增加措施效果。3、采用多液法、大劑量（400-800方）施工流程，現(xiàn)場配制低粘度易注入體系，進(jìn)入地層深部后反應(yīng)生成適當(dāng)強(qiáng)度的堵水體系，便于強(qiáng)化過程控制，及時調(diào)整施工參數(shù)，提高了施工的靈活性、安全性。將施工過程當(dāng)做對該井的監(jiān)測和再認(rèn)識過程，增強(qiáng)了措施的有效性。4、按系統(tǒng)工程思路優(yōu)化組合擠注段塞體系，使體系間具有相互補(bǔ)償功效。常用解堵體系具有驅(qū)油、洗油作用，降低表面張力作用，使油水破乳分離作用，

6、油層保護(hù)作用。常用深部堵水系具有調(diào)驅(qū)、調(diào)堵、液流轉(zhuǎn)向及深部堵水作用和調(diào)節(jié)層間各層分配量的作用。以上諸體系有效復(fù)配可相互增效、優(yōu)勢互補(bǔ)，能較大程度地實現(xiàn)對小孔縫的保護(hù)、驅(qū)油、對水道（相對大孔縫）的有效封堵。5、可用于以油井堵水為中心的區(qū)塊綜合治理，有助于注水開發(fā)單元內(nèi)開發(fā)矛盾的改善。需堵水的井層及部位往往是層間矛盾、平面矛盾和層內(nèi)剖面矛盾影響最大的部位，堵水后產(chǎn)液量減少，含水下降，會使井區(qū)內(nèi)地層壓力有所恢復(fù)。結(jié)果使相鄰注水井的注入水會向二線井及其它弱見效方向的井波及增強(qiáng)，改善平面矛盾；使部份啟動壓力較高的層增加水量，使部分啟動壓力高的層啟動吸水，改善層間矛盾；層內(nèi)堵水后水錐被克服，會使注入水向含

7、油高的部位波及增強(qiáng)，改善層內(nèi)剖面矛盾。6、采用籠統(tǒng)擠注施工工藝，對井筒和管柱要求簡單，一次施工完成，可大幅度降低施工風(fēng)險和作業(yè)費用。三、深部堵水體系的原理及施工中的應(yīng)用（一）深部堵水體系厚油層油井深部堵水體系主要有無機(jī)深部堵水體系，驅(qū)油解堵體系，有機(jī)深部堵水體系組成。無機(jī)深部堵水體系：地面粘度低，可泵注性好，雙液法注入，地層相遇后產(chǎn)生一定強(qiáng)度，注入安全性好，適應(yīng)30-140的油、水井復(fù)雜現(xiàn)場作業(yè)的需求。該體系通過引入聚合物材料和增強(qiáng)增韌劑，堵劑固化物韌性好、微膨脹，與封堵層膠結(jié)致密，強(qiáng)度可調(diào)（2-30Mpa）,且耐溫，抗鹽性好，有效期長，擠注工藝易操作，擠堵成功率高。強(qiáng)度較低的一般用作深部堵水

8、段或保護(hù)段，強(qiáng)度較高一般用作封口堵水段或封竄堵水段。解堵驅(qū)油體系：由多種表面活性劑、助表面活性劑和弱堿混合配制而成。根據(jù)油井具體狀況用于深部堵水前段、中段或后段。清潔疏通調(diào)、堵通道，有利于后續(xù)堵液的進(jìn)入；進(jìn)入地層后能降低原油在孔壁的表面張力，降低毛管阻力，同時有促進(jìn)油水重力分異、降低乳化含水的作用；堵水后，前臵液在回采過程中起到三次采油功效，同時可活化增強(qiáng)堵劑強(qiáng)度，使堵水效果提高，有效期延長。有機(jī)深部堵水體系：該體系預(yù)交聯(lián)顆粒凝膠，解決了常規(guī)地下交聯(lián)體系進(jìn)入地層后，因稀釋、降解、吸附、酸堿性條件的變化等復(fù)雜原因造成的不成膠問題。進(jìn)入大孔道后，有變形蟲的作用，可清理孔壁原油、增加大孔道阻力，促使

9、液流向小孔道轉(zhuǎn)向。粒徑可調(diào)，可滿足不同地層堵水、調(diào)剖和調(diào)驅(qū)的需要。膨脹速度可控制在10-180min內(nèi)，膨脹倍數(shù)30-200倍，不受礦化度影響，適合高鹽油層堵水、調(diào)剖和調(diào)驅(qū)需要，可抗130C高溫。（二）深部堵水施工工序厚油層深部堵水技術(shù)充分體現(xiàn)了地質(zhì)水動力學(xué)調(diào)整、工藝技術(shù)、油田化學(xué)等多學(xué)科的有效集合。一般施工過程為，采用籠統(tǒng)擠注方法：首先擠注一定量解堵驅(qū)油體系，主要視油層狀況，原油性質(zhì)及巖石表面性質(zhì)等特點來確定驅(qū)油劑性能和選型，盡量使其具有洗油、降粘、降表面張力，潤濕轉(zhuǎn)向等作用；可處理水道中的孔隙，使堵劑更易與巖石交結(jié)；措施后形成指向油區(qū)的有效驅(qū)油，使原油更容易流向井底；其次可用其攜帶部分可使

10、后續(xù)注入體系有改性、活化等作用的化學(xué)劑，用以調(diào)節(jié)后續(xù)段塞的性能。然后擠注大量無機(jī)深部低強(qiáng)度堵水體系，在地層反應(yīng)后橋堵在大小孔道之間，在高低滲透部位之間建立屏障，使后續(xù)的堵水段塞盡量不污染或少污染高含油部位，同時對水道又有較好的堵塞作用。再擠注較大量的有機(jī)深部堵水體系，促使無機(jī)深部低強(qiáng)度堵水體系繼續(xù)往地層深部運移，提高封堵壓力，限制無機(jī)深部堵水體系在開采過程中的回吐，加強(qiáng)對深部水道的封堵。最后擠注一定量解堵驅(qū)油體系，解除堵劑對部分油層的污染，清洗油流通道，最大限度解放潛力層產(chǎn)能。充分洗井后，關(guān)井3-5天開抽。四、選井原則及注意事項厚油層油井深部堵水技術(shù)的選井原則：1、該井廣泛適用于砂巖、灰?guī)r深部

11、堵水，水相滲透率20-1000md。2、有明確的對應(yīng)水井，連通關(guān)系良好，能量充足。3、油井存在厚度較大油層，最好在5m以上；多層出水，難以準(zhǔn)確判斷出水層，井況復(fù)雜，無法實施分層堵水的油井尤為適用。4、投產(chǎn)初期含水低，產(chǎn)量較高，投入注水開發(fā)后含水上升過快，中后期含水急劇上升，目前含水98%左右；日產(chǎn)液量在40-80方為宜。5、剩余油豐度較高，有進(jìn)一步挖掘的潛能。6、對應(yīng)水井存在一對多關(guān)系，措施后可能改善平面矛盾，使相鄰油井受效，擴(kuò)大至井組效應(yīng)。7、主力油層深度在2500m以內(nèi)為宜。注意事項：1、堵水措施前關(guān)停對應(yīng)注水井10天左右，以便堵劑在較低壓力下到達(dá)地層深部；措施后油井液量不足含水明顯下降時

12、應(yīng)及時合理進(jìn)行提壓增注，補(bǔ)充地層能量。2、油井深部堵水后大幅限制了注入水的突進(jìn)，注入水將改變流向，油井見油需要一定時間，部分井可能2-3月后方可見效，期間不能安排其它措施。3、出砂井不宜；側(cè)鉆井不宜；套管漏失量過大井不宜。五、應(yīng)用效果該技術(shù)自98年來經(jīng)歷了水井調(diào)剖、調(diào)驅(qū)，油井堵水、驅(qū)油、深部堵水等發(fā)展歷程，在試驗應(yīng)用中不斷改進(jìn)，取得了理論和現(xiàn)場實施效果的突破。1998年，在大港油田啟動了大劑量、多段塞復(fù)合調(diào)剖技術(shù)；1999年，在華北留62、留17塊進(jìn)行主體部位整體調(diào)剖+水動力學(xué)調(diào)整技術(shù)；2000-2003年，在吉林、大港整體調(diào)剖，應(yīng)用水力學(xué)調(diào)整+油井堵水綜合治理技術(shù)；2004-09年，在華北、

13、冀東油田，應(yīng)用完善厚油層深部綜合堵水技術(shù)。其中油井深部堵水技術(shù)應(yīng)用30余井次，有效21井次，施工成功率100%，措施有效率70%，累計增油1.26*104t，降水12.8*104t,有效井平均單井增油599.6t，降水6095t。具體井例如下：1、里107-17油井深部堵水里107斷塊是一個比較完整的背斜構(gòu)造砂巖油藏，含油層位Es2。油藏埋藏淺，油層中深1750m。1988年4月投入開發(fā)，邊底水能量充足，是一靠天然能量保持高速、高效開發(fā)的油藏。日產(chǎn)液1088t,日產(chǎn)油115t，綜合含水89.4%,采油速度1.3%。累計產(chǎn)油99.7x104t,采出程度41%。油藏儲層的巖性為淺灰色細(xì)砂巖與粉砂巖

14、，根據(jù)研究院地球物理室解釋資料統(tǒng)計，16口井的平均孔隙度為25.9%；13口井的平均滲透率為593xl0-3ym2，有效滲透率為203xl0-3ym2，屬中等偏高滲透層。油層物性好，厚油層有正韻律性，底部存在有高滲透通道，是邊、底水內(nèi)侵的主要通道，也是油井產(chǎn)水的主要通道。油井投產(chǎn)以后表現(xiàn)為邊底水活躍、天然能量充足，油井產(chǎn)液量高，動液面高，無水采油期短，含水上升較快,大部分油井提液增液不增油,表現(xiàn)出明顯的邊、底水錐進(jìn)特點。生產(chǎn)中上部油層的水平井產(chǎn)量較高，含水低,生產(chǎn)厚油層中上部的水平井產(chǎn)量較高，含水較低,表現(xiàn)出明顯的邊、底水錐進(jìn)厚度不大，油層潛力部位較大的特點。主力油層單層厚度大、打開程度大，離

15、邊、底水近，在油井的近井地帶，邊、底水受粘性指進(jìn)、重力作用的影響，會優(yōu)先選擇油層底部突破，并隨后水洗、水淹，剖面上基本表現(xiàn)為底部強(qiáng)水淹，中部中水淹，中上部弱水淹的狀況，正韻律性沉積會加劇重力作用的這種影響，各油田主產(chǎn)液層普遍具有此規(guī)律；在油井的近近井地帶，向井筒方向，由于壓降梯度不斷增大，水洗、水淹剖面會上移，形成一定程度的水錐，將油層中上部的原油圍限在地層中（水鎖、流度競爭、相滲透率機(jī)理），從而形成了層內(nèi)剖面干擾。以上因素將導(dǎo)致厚油層過早水淹，會使油井較長期的處于高含水、低效采油條件生產(chǎn)，采油效率降低。要解決上述低效開發(fā)的狀況，選擇邊、底水內(nèi)侵路徑中產(chǎn)量較低的油井,里107-17井進(jìn)行單井調(diào)

16、堵吞吐，對中上部的弱水淹部位進(jìn)行有效的保護(hù)和有效的驅(qū)油，對近近井地帶的水錐通道、水竄通道進(jìn)行調(diào)堵、調(diào)驅(qū)治理，實現(xiàn)降水、增油；并利用邊底水能量攜帶其擠入的調(diào)堵、調(diào)驅(qū)劑沿內(nèi)侵路徑對油藏進(jìn)行降水、增油處理，使連通的其它油井增效。施工程序：擠注預(yù)處理段塞100m3,保護(hù)高含油部位，疏通高含水部位；擠注無機(jī)深部調(diào)堵段250m3；擠注有機(jī)凝膠200m3,擠注解驅(qū)段塞50m3。5d后下泵生產(chǎn)，泵徑44mm，泵深500m。里107-17日產(chǎn)液日產(chǎn)油含水OO.000OOU動液面20A7-7士三2-調(diào)馬17在：卡ArA-E1-/Z、n7）-0/丄/井-組丄對V應(yīng)一油tl井-6口&后相鄰）油井個月、開始見嘆6U里0

17、820唄年月）2008（年月）Cl銳必射202（年月）95%12009（月）降到93%，本井4個月后含水大幅度下降，從92%降至72%，日產(chǎn)油由2t升至14.7t,累計增油2500t。2、用于單層厚砂巖油井堵水（強(qiáng)37-3井、楚107井）強(qiáng)37-3井楚107井3、用于多層厚砂巖油井堵水（楚107-1）4、用于多層凝灰質(zhì)厚砂巖油井堵水（哈8-15井）1噸油、液產(chǎn)日105r20-10rlOO-80-60-40-20r80-70-60-50-40504LI3020102006.01J哈8-15井綜合生產(chǎn)曲線生產(chǎn)時間2006.04.012006.05.012006.06.012006.07.012006.08.012006.09.012006.10.01沖程日油(t)含水()上行電流下行電流W-U%12廠*日液(t)vJn72006.02.012006.03.01哈8-15井產(chǎn)液剖面5、M7-10井堵水后使M6-9-10井效果改善六、結(jié)論和認(rèn)識1、厚油層油井深部堵水技術(shù)是一項以堵水為中心，不唯堵水而堵水的綜合治理技術(shù)，措施效果具有迭加性。、加強(qiáng)措施前地質(zhì)研究論證，對癥下藥，有的放矢，合理選擇調(diào)、堵、