油田开发到中后期,地层能量降低，采收率降低，我国大部分油田开始通过注水补充地层能量以提高采收率。但由于地层、油层的非均质性和复杂性，会出现水在油层中的“突进”和“窜流”现象。随着注水量的增加，注水剖面的不均匀性增加，导致油井大量出水。目前，油井平均含水已达80%以上，东部地区的一些老油田含水高达90%以上，甚至于超过了经济极限（含水率95%-98%）。因此，堵水调剖的工作量逐年增大，工作难度增加，而增油潜力降低，这种形式促进了堵水调剖技术的不断发展[1]。 我国自上个世纪50年代开始进行堵水技术的探索和研究，至今已有50多年历史。堵水就是控制水油比或控制产水，其实质是改变水在地层中的流动特性，即改变水在地层中的渗透规律[2]。堵水作业根据施工对象的不同，分为油井（生产井）堵水和水井（注入井）调剖两类，其目的是补救油井的固井技术状况和降低水淹层的渗透率（调整流动剖面），提高油层的采收率。 一、我国油田堵水调剖技术经历的发展阶段 上个世纪50-60年代我国处于探索研究阶段，探索研究堵水的一些方法和化学剂，开展了少量的油田应用实践，取得了一定成效。60-70年代主要以油井堵水为主，大庆油田在机械堵水方法和井下工具、胜利油田在化学堵水方面发展较快，其他油田也有相应的发展。80年代注水井调剖技术大为发展，为形成油田区块、井组为单元的整体措施奠定了基础。80-90年代初期，堵水技术由单井处理发展到区块综合治理，大规模地开展了从油藏整体出发，以油田区块为单元的整体堵水调剖处理。90年代中后期，提出了在油藏深部调整吸水剖面，促进了油藏深部调剖技术的发展[3]。 二、我国油田堵水调剖剂的利用现状 调剖堵水技术对油田稳产增产有着重要的意义，随着高含水油藏水驱问题的日益复杂对该领域技术要求越来越高,推动着堵水调剖及相关技术的不断创新和发展,尤其近年来在深部调剖(调驱)液流转向剂研究与应用方面取得了许多新进展[4]。油田中常用的堵水方法分为机械堵水和化学堵水两类，化学法堵水是化学堵水剂的化学作用对出水层造成堵塞，机械法堵水是用分隔器将出水层位在井筒内卡开，以阻止水流入井内。 我国化学堵水调剖技术始于20世纪50年代，早期使用的主要是水泥浆、油基水泥和活性稠油等，60年代以树脂为主，70年代水溶性聚合物及其凝胶开始在油田应用，从此，油田堵水调剖技术进入一个新的发展阶段，堵剂品种迅速增加，处理井次增多，经济效益也明显提高。就目前应用和发展情况看，主要是化学方法堵水调剖。 2.1油田化学堵水剂的种类 化学剂技术是堵水调剖中发展最活跃、最引人关注的技术。根据堵水剂对油层和水层的不同堵塞作用，化学堵水剂可分为非选择性堵水剂和选择性堵水剂。非选择性堵水剂是指堵水剂在油层中能同时封堵油层和水层的化学剂；选择性堵水剂是指堵水剂只与水起作用，而不与油起作用，故只在水层造成堵塞而对油层影响甚微[4]。 非选择性堵水剂的方式只适用于封堵单一层位，且施工复杂，要找准水层段，这就限制了它的使用。而在油田堵水调剖作业过程中，往往会遇到以下情况，油田出水层位不明确、固井质量不合格、套管变形、隔层薄和特殊的完井方式，这时只能采用选择性堵水剂[4]。 选择性堵水剂是相对的，它进入目的层后，对水的堵塞率可达80%以上，而对油的堵塞率小于30%。选择性堵水剂是通过油和水，产油层和产水层的差别进行堵水调剖[5]。选择性堵水剂的种类较多，根据配制堵水剂时所用的溶剂或分散介质，可分为水基选择性堵水剂、油基选择性堵水剂、醇基选择性堵水剂，而醇基选择性堵水剂在油田现场应用较少。 2.1.1水基选择性堵水剂 水基选择性堵水剂是选择性堵水剂中应用最广、品种最多、成本较低的一种堵水剂，包
第5章油水井化学堵水与调剖技术 5.1油井出水原因及堵水方法 (2) 5.1.1油井产水的原因 (2) 5.1.2堵水方法和堵水剂分类 (3) 5.2油井非选择性化学堵水剂 (5) 5.2.1树脂型堵剂 (6) 5.2.2沉淀型堵剂 (8) 5.2.3凝胶型堵剂 (10) 5.2.4冻胶堵剂 (13) 5.3油井选择性堵水剂 (13) 5.3.1水基堵剂 (14) 5.3.2油基堵剂 (23) 5.3.3醇基堵剂 (24) 5.4油井堵水工艺和堵水成效评定 (25) 5.4.1油井堵水选井原则 (25) 5.4.2油井堵水工艺条件 (25) 5.4.3油井堵水成效评定 (27) 5.5注水井化学调剖技术 (28) 5.5.1调剖剂 (28) 5.5.2注水井调剖工艺条件和效果评定 (40) 5.6用于蒸汽采油的高温堵剂 (42) 5.6.1用于蒸汽采油的高温堵剂 (43) 5.6.2高温注蒸汽调剖剂 (44) 参考文献 (47) 油气井出水是油田开发过程中普遍存在的问题，特别是采用注水开发方式，随着水边缘的推进，由于地层非均质性严重，油水流度比的不同及开发方案和措施不当等原因，均能导致油田含水上升速度加快，致使油层过早水淹，油田采收率降低。目前，世界上许多油田都相继进入中高含水期,而地下可采储量依然较大，我国主要油田也已进入中高含水期，现仅采出注水开采储量的62%。原注水条件下广泛应用的增产增注措施效率越来越低，技术难度越来越大，产量递减，产水量大幅度增加，经济效益差。所以，急需寻找有效的新方法，改善高含水产油效果。当前运用较广泛的措施就是调剖堵水技术，它是在原开采井网不变的
①摘要凝胶类堵水调剖剂的地下交联程度和选择性进入能力是影响堵水调剖效果的重要因素，为解决这些问题，开发研制了一种新型体膨型颗粒类堵水调剖剂，该堵水调剖挤为地面交联预聚体，具有膨胀度和粒径可控、比重接近于水、稳定性好、选择性好等优点，较好地解决了常规堵水调剖剂进入地层因稀释作用而不关联的弊端；同时，通过分理选择颗粒粒径和注入压力，可使堵水调剖剂在低渗透层形成表面堵塞而顺利地进入高渗透水洗层位，从而达到堵水调剖剂选择性进入太孔道的目的。——体膨型颗粒类堵水调剖技术的研究（李宇乡、刘玉章、白宝君、刘戈辉） ②摘要：低渗透裂缝型油田(以国内ST油田为例)经过长期注水开发后，由于注入水的长期冲刷，油藏孔隙结构和物理参数将发生变化，在注水井和生产井之间渗透率增大或出现大孔道；流动孔道变大，造成注入水在注水井和生产井之间循环流动，大大降低了水驱油的效率。根据ST油田地质特征、岩石性质、地下水型和注入水型，研制了一种新的调剖体系“预交联颗粒+PL调剖剂+缔合聚合物+水驱流向改变剂” 复合深部调剖体系。通过应用效果评价证明，该体系适合ST油田注水井堵水调剖需要，对水淹时间长的注水井也有良好的封堵和调驱作用，且具有见效快和有效期长的特点。——低渗透裂缝型油田注水井复合堵水调剖技术（李泽伟张涛新疆油田公司陆梁油田作业区） ③摘要：随着开采时间的延长，含水上升成为制约乐安油田水平井开发效果的主要因素。通过对水平井不同的出水点采取的针对性措施，即上部出水点氮气泡沫调剖和下部出水采取插管塞配合水泥浆封堵的方式，一定程度上解决了水平井，尤其是精密微孔滤砂管完井方式水平井的出水问题。经过在3口井例上的应用，取得较为明显的效果。——乐安稠油油藏水平井堵水调剖技术研究应用（翟永明，刘东亮，刘军，栾晓冬） ④摘要：油水井堵水调剖是严重非均质油藏控水稳油、提高水驱效率的重要技术手段。我国油田多数进入高含水或特高含水开采期后，常规的堵水调剖技术已
深度调剖及堵水 国内几十年来在治水方面积累了大量的经验教训。关于水井深度调剖，开始采用高强度堵剂，挤死高吸水层段，这种工艺对全层水淹的井效果显著。而我国油田属于陆相沉积，非均质性很强，在剖面上层内渗透率差异较大，如果深度调剖施工时将水淹层段堵死，这时注水井主要吸水层段被堵死，原来弱吸水段或不吸水段开始吸水，吸水剖面改变很理想。但是，由于注入堵剂数量有限，2m 油层挤入500m3堵剂，挤入深度只有12．6m，当低渗透层水线推进到此处时，注入水又会窜入特高渗透层，造成深度调剖失效。这种工艺每施工一口井增产油量一般不超过500t，个别有相对隔挡层的井或有相当好的潜力层的效果会好些。根据这一情况发展了深度调剖，即加大堵剂用量，但是，深度调剖深度与堵剂用量是平方的关系，所以堵剂用量加大很多，深度调剖深度增加得并不多。如2m 油层挤入1000m3堵剂进行深度调剖，深度也只有17．8m ，增产量和有效期改善仍不理想。近年来深度调剖工艺发展成调驱工艺，即将深度调剖剂改进为可动的弱凝胶（调驱剂），使得深度调剖后调驱剂段塞推进速度稍快于低渗透层段水线推进速度，直到调驱剂段塞薄到一定程度后突破，再注第二个段塞，增产量和有效期都会大幅度提高。 下面只重点介绍调驱工艺。值得注意的是调驱工艺有两个技术关键，一是必须根据渗透率，用岩心优选驱替剂的粘度，以保证调驱剂推进速度略快于新进水层段的水线推进速度；二是为了挤入调驱剂时尽量减少加强层的伤害，注入压力必须大于调剖层段的启动压差，小于加强层段的启动压差。这两方面都可以用岩心（或人造模拟岩心）实测。油井堵水也有类似问题，由于堵塞半径有限，增产量和有效期都很小，所以对孔隙性油藏来说，除非全层水淹否则对层内某层段出水不宜采用堵水措施。而对块状裂缝性底水油藏，由于无法在水井进行调整，只能利用这类油田的非均质性在油井进行堵水，开始将大裂缝堵死，这样虽然将出水通道堵死，同时也将与大裂缝连通的小裂缝的出油通道堵死，所以效果也不理想。以后发展为有渗透性的堵大裂缝的堵剂，效果有所改善。但是，由于岩块系统的驱替压差很大，大裂缝中渗透率下降很大，渗流阻力较大，大裂缝中压力憋得较高，形不成大的驱替压差，岩块系统中的油还是出不来。应当采取用堵剂堵死水源，保持一定长度的大裂缝，使这段裂缝中的压力与井底流压接近，充分发挥与大裂缝连通的岩块系统的作用，尽可能地提高增产效果。 一、油井出水分析及预测 在油田正式投入开发以前，没有足够的动态资料进行分析预测，只能凭静态资料和少量的试油。试采资料做粗略的预测。具体步骤如下； （一）建立理想的剖面非均质模型，预测面积注水时不同开发阶段的油井出水状况 利用测井曲线计算层间和层内渗透率近似的层段厚度乘以该段平均渗透率，得出地层参数Kh （K 为渗透率、h 为渗透率近似的层段厚度）。或利用分层试油不稳定试并求得的流动系数Kh／μ，乘以原油地下粘度，得地层参数。根据达西定律可知油层吸水量与地层参数成正比。在相同的压差下可以求出吸水剖面，从而判断出层内和层间的矛盾。进一步预测油井出水情况，判断出油井出水矛盾是层间为主，还是层内为主。确定治理水患的方针。于层间矛盾采用封堵水，属于层内矛盾（渗透率差异段之间有较大的相对隔挡层，可视做层内矛盾）是调剖。 （二）建立理想的平面非均质模型，预测面积注水时不同开发阶段注水井组油井出水情况根据油藏工程方案中油藏描述技术得到的渗透率平面矛盾情况（等渗透率图），以及地层参数预测水流方向；或利用试注时注示综剂求得的水流方向，或利用油水井之间平面压力梯度（即水井和油井折算到同一海拔高度的静止压力之差，除以井距）得出面积注水时的平面矛盾。这个压力梯度越小，说明这个方向是水流方向。根据各个方向压力梯度相差的倍数，可分析出平面水线推进的不均匀程度。分析判断是否需要做水流方向的平面调整。 二、封、堵剂和深度调剖剂 封、堵剂和深度凋剖剂性能上是有原则区别的，封、堵剂是要高强度堵死，而深度调剖剂是堵而不死，是一种可动的弱凝胶，可用模拟岩心优选深度调剖剂性能，使深度调剖剂推进速度比低渗透新进水层段的水线推进速度稍快一点，使得水线总超不过深度调剖剂，极大地扩大了波及体积，达到深度调剖的目的。国内主要的封、堵剂。 从深度调剖剂的性能可知，其特点是堵而不死，注入地层后还可以被水驱动，并可以控制推进速度，常用的是水解高分子聚合物或轻微胶凝高分子聚合物（弱凝胶）。在编制方案时必须根据本油田的特点，进行封堵剂和深度调剖剂室内配方优化筛选，确定总体配方。
堵水调剖技术发展现状 油井出水是油田(特别是注水开发油田)开发过程中普遍存在的问题。由于地层原生及后生 的非均质性、流体流度差异以及其他原因(如作业失败、生产措施错误等),在地层中形成水 流优势通道,导致水锥、水窜、水指进,使一些油井过早见水或水淹,水驱低效或无效循环。 堵水调剖技术一直是油田改善注水开发效果、实现油藏稳产的有效手段。我国堵水调剖技术已有几十年的研究与应用历史,在油田不同的开发阶段发挥着重要作用。但油田进入高含水或特高含水开采期后,油田水驱问题越来越复杂,堵水调剖等控水稳油技术难度及要求越 来越高,推动着该技术领域不断创新和发展,尤其在深部调剖(调驱)液流转向技术研究与应用方面取得了较多新的进展,在改善高含水油田注水开发效果方面获得了显著效果。 1 技术现状及最新进展 1.1发展历程 我国堵水调剖技术的研究与应用可追溯到 20 世纪50年代末,60至 70年代主要以油井堵 水为主。80年代初随着聚合物及其交联凝胶的出现,注水井调剖技术迅速发展,不论是堵水还是调剖,均以高强度堵剂为主,作用机理多为物理屏障式堵塞。90年代,油田进入高含水期,调剖堵水技术也进入发展的鼎盛期,由单井处理发展到以调剖堵水措施为主的区块综合治理。进入21世纪后,油田普遍高含水,油藏原生非均质及长期水驱使非均质性进一步加剧,油层 中逐渐形成高渗通道或大孔道,使地层压力场、流线场形成定势,油水井间形成水流优势通道,造成水驱“短路”,严重影响油藏水驱开发效果。加之对高含水油藏现状认识的局限性,常 规调剖堵水技术无法满足油藏开发需要,因而,作用及影响效果更大的深部调剖(调驱)技术获得快速发展,改善水驱的理论认识及技术发展进入了一个新阶段。分析我国堵水调剖技术的研究内容和应用规模,其发展大体经历了4个阶段。①50至70年代:油井堵水为主,堵剂材 料主要是水泥、树脂、活性稠油、水玻璃/氯化钙等。②70至80年代:随着聚合物及其交联凝胶的出现,堵水调剖剂研制得以迅速发展,以强凝胶堵剂为主,作用机理多为物理屏障式 堵塞,以调整近井地层吸水剖面及产液剖面为目的。③90年代:油田进入高含水期,调剖技 术进入鼎盛期,因处理目的不同,油田应用的堵剂体系有近100种,其中深部调剖(调驱)及相 关技术得到快速发展,以区块综合治理为目标。④2000年以后:基于油藏工程的深部调剖（驱）改善水驱配套技术的提出,使深部调剖（驱）技术上了一个新台阶,将油藏工程技术 和分析方法应用到改变水驱的深部液流转向技术中。处理目标是整个油藏,作业规模大、时间长。 1.2技术现状与最新进展 堵水调剖及相关配套技术在高含水油田控水稳产(增产)措施中占有重要地位,但随着高含水 油藏水驱问题的日益复杂,对该领域技术要求越来越高,推动着堵水调剖及相关技术的不断
国内外堵水调剖技术最新进展及发展趋势 油井出水是油田（特别是注水开发油田）开发过程中普遍存在的问题。由于地层原生及后生的非均质性、流体流度差异以及其他原因（如作业失败、生产措施错误等），在地层中形成水流优势通道，导致水锥、水窜、水指进，使一些油井过早见水或水淹，水驱低效或无效循环。堵水调剖技术一直是油田改善注水开发效果、实现油藏稳产的有效手段。 我国堵水调剖技术已有几十年的研究与应用历史，在油田不同的开发阶段发挥着重要作用。但油田进入高含水或特高含水开采期后，油田水驱问题越来越复杂，堵水调剖等控水稳油技术难度及要求越来越高，推动着该技术领域不断创新和发展，尤其在深部调剖（调驱）液流转向技术研究与应用方面取得了较多新的进展，在改善高含水油田注水开发效 果方面获得了显著效果。 1技术现状及最新进展 1.1发展历程 我国堵水调剖技术的研究与应用可追溯到20世纪50年代末,60至70年代主要以 油井堵水为主。80年代初随着聚合物及其交联凝胶的出现，注水井调剖技术迅速发展，不论是堵水还是调剖，均以高强度堵剂为主，作用机理多为物理屏障式堵塞。90年代,油田进入高含水期，调剖堵水技术也进入发展的鼎盛期，由单井处理发展到以调剖堵水措施为主的区块综合治理。进入21世纪后，油田普遍高含水，油藏原生非均质及长期水驱使非均质性进一步加剧，油层中逐渐形成高渗通道或大孔道，使地层压力场、流线场形成定势，油水井间形成水流优势通道，造成水驱“短路”，严重影响油藏水驱开发效果。加之对高含水油藏现状认识的局限性，常规调剖堵水技术无法满足油藏开发需要，因而，作用 及影响效果更大的深部调剖（调驱）技术获得快速发展，改善水驱的理论认识及技术发展进入了一个新阶段。分析我国堵水调剖技术的研究内容和应用规模,其发展大体经历了4个阶段。①50至70年代：油井堵水为主，堵剂材料主要是水泥、树脂、活性稠油、水玻璃/氯化钙等。②70至80年代：随着聚合物及其交联凝胶的出现，堵水调剖剂研制得以迅速发展,以强凝胶堵剂为主，作用机理多为物理屏障式堵塞,以调整近井地层吸水剖面及产液剖面为目的。③90年代：油田进入高含水期，调剖技术进入鼎盛期，因处理目的不同，油田应用的堵剂体系有近100种，其中深部调剖（调驱）及相关技术得到快速发展，以区块综合治理为目标。④2000年以后：基于油藏工程的深部调剖改善水驱配套技术的提出，使深 部调剖技术上了一个新台阶，将油藏工程技术和分析方法应用到改变水驱的深部液流转向技术中。处理目标是整个油藏，作业规模大、时间长。
胜利油田有限公司2000年堵水调剖技术总结 胜利油田有限公司开发处 2001年7月
一、2000年堵水调剖工作量完成情况 2000年度在集团公司和管理局领导的关心指导下，我们在堵水调剖技术上加强管理、整体规划、科学运行，成立了胜利油田有限公司“堵水调剖项目组”，堵水调剖工 作实行目标化管理，由开发管理部有关科室协调运行。各采油厂成立相应项目组，项目 组下设“地质、工艺方案组”、“现场运行施工组”、“堵调质量监督组”、“堵后管理组” 和“效果分析评价组”共5个专业职能组，分工负责堵水调剖各方面工作。并不断进行 新技术、新工艺的研制与推广应用，使堵水调剖工作得以顺利开展，并取得了较好的 成果。 2000年各采油厂在控制成本上升、减少措施工作量以及随着油田含水逐渐上 升堵水难度越来越大、重复堵水效果逐渐变差的情况下，全局共实施油水井堵水调 剖900井次，当年累计增油38.71万吨，平均单井次增油364吨，取得了很好的效 果和效益，堵水调剖工作量完成情况详见下表： 2000年堵水调剖工作量及效果统计 2000年共实施堵水调剖900井次，累计增油38.71万吨，累计降水143.18万立方米。其中油井化学堵水（包括高效堵水和防砂堵水）实施217井次，对比165井次，有效129井次，有效率78.2%，累计增油8.49万吨，平均单井增油515吨；油井机械卡封堵水241井次，对比201井次，有效151井次，有效率75.1%，累计增油9.37万吨，平均单井增油
466吨；氮气调剖实施21井次，对比21井次，有效18井次，有效率83.0%，累计增油0.8857万吨，累计降水4.32万立方米；干灰堵水实施84井次，对比75井次，有效59井次，有效率78.6%，累计增油3.7万吨，累计降水17.6万立方米。水井调剖337井次，对比601井次，有效451井次，调剖有效率75.0%，对应油井累计增油16.27万吨，累计降水76.2万立方米，平均井次增油271吨,平均单井次降水1268立方米。 二、2000年堵水调剖技术的开展 1、制定了标准，为提高堵剂质量奠定了基础 编写制定了行业标准，“颗粒类堵水调剖剂性能评价方法”和管理局标准“冻 胶类堵水调剖剂性能评价方法”都已发布应用。管理局标准“颗粒类堵水调剖剂通 用技术条件”和“冻胶类堵水调剖剂通用技术条件”，已通过审查。 通过标准的制定，为规范我局堵水调剖剂市场和提高质量、把好源头奠定了基础。 2、深化油藏研究，优化制定堵调方案 胜利油区油藏类型复杂，含油层系多，经过多年高速开发，剩余油分布零散， 油层非均质程度高，层间、层内矛盾十分突出，由于长期强注强采，油层物性发生 了较大变化，普遍存在大孔道，增加了堵水调剖难度，因此加强油藏地质研究，深 化对油层的再认识，对提高堵水调剖成功率至关重要。主要加强如下几个方面的研 究工作： (1)、根据测井和地震的资料，综合分析，对油藏进行静态描述，进一步搞清层 系划分、油藏剖面、油层物理参数和井间连通情况、构造动态等。同时对油田开发 的动态进行历史性分析，进行油藏动态描述，进一步搞清分层采出程度、地下流体 饱和度，为堵水调剖方案的制定提供科学依据。 (2)、加强对油藏动、静态资料的监测和录取，增强对油藏的再认识，摸清剩余 油分布规律。树立油藏和工艺经营的观念，提高措施方案的准确性和经济性。 (3)、认真做好吸水剖面资料测试，充分利用吸水剖面资料，分析研究纵向渗透 率差异和吸水差异。采取有效措施，调整注水井本身的吸水剖面，提高了水驱波及 体积及纵向上油藏的动用程度。 (4)、PI决策技术和RE决策技术：积极推广应用PI决策技术和RE决策技术，对整体堵调区块进行优化决策，提高了方案的科学性，并与剩余油研究成果和油水
一、水井调剖机理 注水井调剖技术是改善层间、层内及平面矛盾，实现老油田稳产的重要措施。通过实施调剖措施可有效改善注水井的吸水剖面，扩大注入水波及体积，增加可采储量，降低自然递减速度，提高油田采收率，提高油田开发水平。 水井调剖使用泵车或柱塞泵把调剖堵剂注入到水窜大通道深处或裂缝深处，封堵砂组强水洗层段水窜通道，后续注水由于惯性原因仍有一部分沿主通道注入，产生绕流增加扫油体积，增加层内动用程度，主产液井降低液量降低含水增加产油量；同时由于注入水在主水窜通道方向遇阻，加在其它方向或其它层段注水压力升高，其它方向或其它层段增加扫油体积，增加油层动用程度，表现低液井水驱能量增加，增加产液量产油量。通过调剖有效的解决井组层间层内、平面矛盾，提高开发效果。 水井调剖分为全井段混调和分层调剖两种。 二、油井化学堵水机理 油井化学堵水是使用化学堵剂封堵油井高渗高压主产液层，减少主产液层产液，减少油井层间干扰，释放其它产层产能，油井减低液量降低含水增加油量；同时由于高产液井方向压力升高，迫使注入水转向其它方向，增加扫油体积，增加油层动用程度，有力改善井组平面矛盾，提高开发水平。 油井化学堵水是水井调剖的有力辅助措施。水井调剖是“以面带点”，油井化学堵水是“以点促面”，保证调剖持续有效有力措施。 三、KY－Ⅱ低温膨胀凝胶调堵剂 1.调堵剂组成 该调堵剂由多种改性超高分子量抗盐聚合物与有机树脂活性中间体交联，在 稳定剂、调节剂的控制下，在20-80℃的温度条件下成胶、固化，形成本体凝胶。主剂为几种功能聚合物的复合物，交联剂等物质为有机材料，形成的调驱剂 不对油层造成永久性的伤害。该凝胶体吸水倍数可达1倍以上，具有较好的 粘弹性、柔韧性、变形性和破胶修复性，凝胶强度可在交联聚合物～粘弹体 范围内进行调节。 2. 调剖剂性能
作业文件 1目的和适用范围 1.1 目的：规范调剖、堵水作业安全管理。 1.2 本规程适用于天津分公司生产部所辖的海上油（气）、水井调剖、堵水作业。 2职责 2.1 天津分公司生产部负责调剖堵水作业方案的最终审批和施工作业过程中组织协调。 2.2采油工程技术服务公司负责派出调剖堵水现场作业监督，在调剖堵水作业过程中是现场安全第一责任人，负责组织现场施工作业。 2.3各承包商负责人对本单位的施工人员和设备负有安全管理的职责。 3工作内容 3.1作业开始前由作业监督组织召开技术交底会，由承包商负责人按HSE/WA-013《工作许可》的规定办理HSE/WA-013R02《冷工作业许可证》。 3.2现场作业安全规程 3.2.1由作业监督召集参加堵水调剖作业各单位负责人及采油平台(总监)参加的作业协调会，介绍施工方案、安全要求和各项安全应急方案等内容，各参与单位汇报前期准备情况，协调好各参与单位关系和责任。 3.2.2设备负责人检查落实堵水调剖泵送设备、化学药剂罐和其他设备使并处于良好状态。 3.2.3施工单位将施工所需的电、清水、公用气、柴油等提供到位。 3.2.4施工单位负责人组织对地面化学药剂管线的连接并试压；堵水调剖作业所需地面管线应采用压力等级高于作业所需压力的高压快速连接管线；试压必须采用清水，先通水，再试漏，压力取2.1MPa、5min不渗漏再进行耐压试验，将试压压力升至设计注入压力1.5倍（但不得高于管线系统额定工作压力0.8倍）不渗不漏，试压完毕后填写“现场试压及相关项目记录表”，并交作业监督。 3.2.5试压前钻工应将注入管线每5米加一个固定点。 3.2.6化学药剂罐现场应备有常流水和桶装淡水。 3.2.7参加现场施工作业人员所需防护用品包括安全帽、工鞋、工服、防护镜、防毒
022 https://www.doczj.com/doc/228806825.html, 中国化工贸易网 堵水调剖技术综述 曾 婷 （辽河油田锦州采油厂，辽宁凌海 121209） 摘 要：油田在生产开发过程中都会出现油井出水的问题，特别是在注水开发油田。调剖堵水技术一直是油田改善注水开发效果、实现油藏稳定的有效手段。正确认识油田的注入水流动特征，准确描述高渗透层的窜流类型和相关特征参数，筛选堵剂，调剖堵水方案的优化，对提高调堵效果、改善水驱环境、提高采收率至关重要。 关键词：调剖堵水 选井 堵剂前言 油田开发到中后期，通过注水补充地层能量是我国大部分油田所采用的主要措施。由于油层存在着非均质性，会出现水在油层中的“突进”和“窜流”现象，严重地影响着油田的开发效果。为了提高注水效果和油田的最终采收率，需要及时的采取堵水调剖技术措施。 一、堵水调剖的概念（一）吸水剖面与调剖 对于注水井，由于地层的非均质性，地层的每一层的吸水量都是不平衡的，每一层的每一部分的吸水量都是不同的，这反映在吸水剖面上。 地层吸水的不均匀性，为了提高注入水的波及系数，需要封堵吸水能力强的高渗透层，称为调剖。 （二）产液剖面与堵水 对于油井，由于地层的非均质性，每一层与每一层的不同部分，产油量与含水率都不一定相同，其产液剖面是不均匀的。封堵高产水层，改善产液剖面，称为堵水。堵水能够提高注入水的波及系数。堵水的成功率往往取决于找水的成功率。除了直接测定产液剖面外，还可以利用井温测井等方法来确定出水层位。 二、堵水调剖方法（一）机械卡封 利用井下工具将高吸水层或高产水层封住，称为机械卡封。机械卡封作用范围只限于井筒范围，但由于施工简单，成本较低，往往成为优先考虑的堵水方法。 （二）化学堵水 向地下注入化学剂，用化学剂或者其反应产物堵塞高渗透层或高产水层，称为化学堵水。 （1）单液法与双液法： 从施工工艺来分，化学堵水可分为单液法与双液法。单液法是向油层注入一种工作液，这种工作液所带的物质或随后变成的物质可封堵高渗透层。双液法是向地层注入相遇后可产生封堵物质的两种工作液（或工作流体）。注入时，这两种工作液用隔离波隔开，但随着工作液向外推移，隔离液越来越薄。当外推至一定程度，即隔离液薄至一定程度，它将不起隔离作用，两种工作液相遇产生封堵地层的物质。由于高渗透层吸入更多的工作液，所以封堵主要发生在高渗透层，达到调剖的目的。 （2）选择性堵水工艺： 利用产液剖面等测试资料，确定出水部位后，进行选择性堵水。对于下部位出水，进行封上、中堵下，用封隔器将油井产油段的上、中部位隔开，然后对出水的下部位堵水。对于中部位出水，进行封上、下堵中，用两级封隔器将上、下部位隔开，然后对出水的中部位堵水。对于上部位出水，进行封下、中堵上，可用封隔器（或打水泥塞）封隔下、中部位，然后对出水的上部位堵水。对于上、下部位出水，进行封中堵上、下，用两级封隔器将中部位隔开，然后对出水的上、下部位堵水。在油田生产过程中可以根据具体情况选择相应的堵水管柱。 （3）地层的选择性： 由于堵剂总是先进入高渗透部位，而高渗透部位就是我们要封堵的目的部位，称为地层的选择性。 （4）堵剂的选择性： 选择性堵剂是利用油与水的差别或油层与水层的差别，达到选择性堵水的目的。选择性堵剂可分为三类，即水基堵剂、油基堵剂和醇基堵剂，它们分别是以水、油或醇作溶剂或分散介质配成堵剂。 三、调剖堵水决策技术 我国从20 世纪60 年代开展调剖堵水工作，调剖堵水大体可以划分为5 个发展阶段： 第一阶段是20 世纪60 年代，为油井单井堵水阶段；第二阶段是20 世纪70 年代，为水井单井调剖阶段； 第三阶段是20 世纪80 年代前期，为井组的油水井对应调剖堵水阶段；第四阶段是20 世纪80 年代后期，为区块整体调剖堵水阶段； 第五阶段是20 世纪90 年代前期，为区块整体以调剖堵水为中心的综合治理阶段。 （一）单井调剖1．堵水剂的选择： 堵水剂按使用条件分常规堵剂、高温堵剂、高矿化度堵剂、高渗透层堵剂、低渗透层堵剂、砂岩地层堵剂、灰岩地层堵剂。对于灰岩地层，由于油井产量一般较高，对堵剂的要求是能够可堵可解。 2．用量计算： 最简单的计算方法为先估计每米地层的堵剂用量，然后按处理半径和地层厚度确定堵剂用量，该方法为典型的“拍脑袋”决策。对于聚合物堵剂，有人利用残余阻力系数的概念来计算用量。残余阻力系数定义为 可以用“爬坡压力”进行动态决定堵剂用量。在众多的注水井的调剖过程中发现注入压力与累计注入量的关系类似。在注入量较少时，压力随注入量的增加缓慢上升或者维持不变，但是大于某一个数值后会突然增加，此时的压力为爬坡压力，此时应停止注入堵剂。 （3）施工工艺的确定： 对于堵水通常采用选择性堵水法，调剖通常是笼统调剖。（二）区块整体调剖 区块整体调剖堵水是代表当前调剖堵水的发展方向，要进行区块整体调剖堵水需要解决的几个问题：区块进行整体调剖堵水的必要性判断、选井、效果评价、重复施工时间的决定等。这里主要以PI 决策为例介绍对于这些问题的解决方法。PI 决策是以PI 值为基础的区块整体调剖决策方法。 1．必要性判断： 如果一个区块注水井的PI 值平均值较低，如低于5，则可以认为需要进行区块整体调剖。如果一个区块注水井的PI极差较大，如大于10，则可以认为需要进行区块整体调剖。 PI极差＝PI最大值－PI最小值2．选井： 定义相对PI 值：平均值可以根据相对PI 值进行选进。如果一口井的PIr＜1，则该井需要调剖。 3．选剂： 选择调剖剂时，要考虑的技术因素有地层水的矿化度、地层温度、调剖剂与地层渗透性等因素的匹配性。注水井PI 值与地层的渗透性、孔隙度等密切相关，调剖剂与地层渗透性的匹配性可以通过调剖剂的适用PI 值来反映。除上述因素外，要考虑的因素还有价格等。 4．区块整体调剖堵水的效果评价： 区块整体调剖的主要从水驱曲线、含水上升率曲线和产量递减曲线等来评价。5．重复施工时间的确定： 当调剖后的注水井的PI 值下降到调剖前的水平时，即进行重复施工。四、调剖堵水的潜力与发展趋势 从多年来的调剖效果可以看出，调剖具有相当的潜力。但是调剖又具有一定的限度。第一，堵水轮次和堵剂用量不能无限度的增加。实践证明，随着调剖次数的增加，调剖效果会越来越差。同时，堵剂用量增加，堵水成本也在提高。第二，调剖只能调整波及系数，不能提高洗油效率。 调剖的发展趋势也体现如何克服上述两个限度而做出的努力。第一，通过开发一些工业废料作为堵剂如制浆造纸工业的黑液、苛化法制碱工业的苛化泥、油田生产中含油污泥等来降低堵剂的成本。第二，通过堵驱结合来克服其机理上的限度，即二次采油和三次采油相结合的技术。 参考文献： [1]李宜坤，覃和，蔡磊.国内堵水调剖的现状及发展趋势[J].钻采工艺，2006，38.[2]张建，李国君.化学调剖堵水技术研究现状[J].大庆石油地质与开发，2006，35.[3]曹杉杉.国内油田调剖技术发展与应用[M].内江科技，2014，105.
课题第三章调剖堵水 第一节调剖堵水的基本概念；第二节调剖堵水提高采收率的原理；第三节调剖堵水剂；第四节压力指数值（PI）；第五节适合堵水调剖区块的筛选标准；第六节堵水调剖存在的问题。 学时4学时 教学目标与要求理解掌握调剖与堵水基本概念调剖堵水、提高采收率的基本原理及压力指数的计算；对油井出水原因、危害、出水井的出水方式及出水来源分析判断等有较清楚认识，掌握筛选堵水调剖井的基本方法。 重点 调剖与堵水基本概念、PI指数及调剖堵水提高采收率的基本原理。 难点调剖堵水提高采收率的基本原理、PI指数的计算及出水井的出水方式及出水来源分析判断。 教学方法 与手段 详细讲授与多媒体课件结合，引导学生的思路，课堂互动，激发学生课堂提问发言。 参考资料教师备课参考书 赵福麟编著，《EOR原理》石油大学出版社，2001.7 给学生推荐的参考书 1、叶仲斌编著，《提高采收率原理》，石油工业出版社，2007.8 2、侯吉瑞编著，《化学驱原理与应用》，石油工业出版社，1998.3 3、杨承志等著，《化学驱提高石油采收率》，石油工业出版社，1999.12 4、韩冬、沈平平编著，《表面活性剂驱油原理及应用》，石油工业出版社，2001.8
教学内容及过程 第三章调剖堵水 第一节调剖堵水的基本概念 地层的不均质性使注入水沿高渗透层突入油井。为了提高波及系数，从而提高采收率，必须封堵这些高渗透层。 调剖:从注水井封堵这些高渗透层时，可调整注水层段的吸水剖面叫调剖。 堵水:从油井封堵这些高渗透层时，可减少油井产水叫堵水。 二次采油（即注水或注气）的地层需要调剖堵水，三次采油（即注特殊流体）的地层更需要调剖堵水。 调剖:调整注水油层的吸水剖面。在注水井中注入化学剂，降低高吸水层的吸水量，从而相应提高注水压力，达到提高中低渗透层吸水量，改善注水井吸水剖面，提高注入水体积波及系数，改善水驱状况的工艺技术。 油井出水的危害 (1）消耗油层能量，降低油层的最终采收率； a 油层能量推动水向采油井前进； b 油井见水后，在纵向和横向上推进很不均匀，造成油井过早水淹，波及系数降低； c 出水后井内静水压头增大，影响低压气层的产气量，甚至不产气； d 井底附近含水饱和度升高，降低油气相对渗透率，引起水堵。 (2）降低抽油井的泵效； 产水量增加，抽油井做大量无用功 (3）使管线和设备腐蚀和结垢； a 产出水加剧了H2S和CO2的腐蚀作用； b 产出水中离子在地面条件下结垢。(4）脱水负荷加大； a 产水量增加； b 油水乳化。 （5）污染环境 油井出水方式 油井出水按水的来源有注入水、边水、底水、上层水、下层水、夹层水。 出水层位的确定 A 水化学分析法采出水的化验分析结果来判断地层水和注入水； B 地球物理资料有流体电阻测定法、井温测量和放射性同位素法； C 机械法找水； D 找水仪找水。 减少油井出水的办法：注水井调剖、油井堵水。 化学堵水：选择性堵水、非选择性堵水。 第二节调剖堵水提高采收率的原理 按PT图片举例说明堵水调剖提高采收率的效果，主要从以下几方面讲述堵水调剖提高采收率的基本原理。 -封堵高渗透层 -提高注水压力 -启动高含油饱和度的中、低渗透层 -提高波及系数 第三节调剖堵水剂 一、堵剂的定义 堵剂是指注入地层能起封堵作用的物质。从水井注入地层的堵剂叫调剖剂。从油井注入地层的堵剂叫堵水剂。调剖剂和堵水剂都属堵剂。 调剖剂－从水井注入的、堵水剂－从油井注入的。
调驱、调剖和堵水的区别 1、注水井综合调驱技术 注水井综合调驱技术，就是将由稠化剂、驱油剂、降阻剂和堵水剂等组成的综合调驱剂，通过注水井注入地层。它可在地层中产生注入水增粘，原油降阻，油水混相和高渗透层颗粒堵塞等综合作用。其结果，就可封堵注水井的高渗透层，均衡其吸水剖面，降低油水的流度比，进一步驱出地层中的残余油，并可在地层中形成一面活动的“油墙”，产生“活塞式”驱油作用，以降低油井含水提高原油采收率。 其中的驱油剂可与原油产生混相作用，有效地驱出残余油，在地层中形成向油井运移的类似于活动的“油墙”的原油富集带，具有较长期的远井地带调剖作用。堵水剂可对地层的高渗透大孔道产生封堵作用，均衡其吸水剖面，使驱油剂更有效地驱油。调剖剂可不断地调整地层的吸水剖面，并可更有效地驱油。它对低渗透地层的渗透率无伤害，用它对注水井进行处理后，在同样的注水量下，注水压力下降或上升的幅度不大。 2、注水井综合调剖技术 调剖措施：注入井 堵水措施：油井 堵水调剖的作用： （1）提高注入水的波及体积，提高产油量，减少产水量，提高油田开发的采收率。 （2）封堵多层开采的高渗透，高含水，或注入井的高吸水层，减少层间干扰，改善产液剖面或吸水剖面。 （3）封堵单层采油井的高渗透段和水流大通道或注水井的高吸水井段。 （4）封堵水窜的天然裂缝和人工裂缝，控制采油井含水上升率。 从概念上很好区分这两个概念：调驱是调剖和驱油双重作用；调剖就是调整吸水剖面。 从注水井封堵高渗透层时，可调整注水层段的吸水剖面，这称为调剖。 为了调整注水井吸水剖面，改善水驱效果，向地层中、高渗透层吸水能力较强的部位或层段注入化学剂，降低中、高渗透层的渗透率，提高低渗透油层的吸
堵水调剖技术培训 采油工艺研究所 二○一四年八月
前言 近十年来，长庆油田堵水调剖工艺技术发展很快，迄今为止，现场累计应用已超过2000多口，在新老油提高采出程度方面发挥了重要作用。特别在近几年来，随着水平井在特低渗油藏中的广泛应用，油井见水对油田生产的影响问题更加突出，使得调堵技术的应用前景显的更加重要。 调堵工艺技术是伴随着长庆油田注水开发形势的需要孕育而生，目前总体上工艺技术仍处于发展阶段。储层物性差、开采区块多且差异大， 裂缝发育复杂，造成油井见水情况各不相同，与国内东部油田较好的地质条件相比，有着很大不同，因此长庆油田调堵工艺技术发展应有着自身的特点，调堵工艺应具有针对性和多样，以满足不同区块储层调堵的需要。
长庆油田整体开发是通过注水 补充地层能量，但由于油层存在着非均 质性, 天然裂缝发育，注入水在油层 中的突进和窜流现象, 严重地影响着 油田的开发效果。 一、技术背景 耿83区见水井见水方向示意图 耿271裂缝及见水井展布图
一、技术背景 随着注入水的“指进”，对应油井水淹，井组内油水井裂缝勾通、注采对应关系强烈、动态响应明显，注入水沿地层平面“贯通缝”“指进”，对应油井被迫水淹。该类水淹井主要集中在三叠系注水油藏，尤其集中在三叠系超前注水、主向裂缝发育、大砂量压裂、大排量注水油藏。
一、技术背景 注水方向注水方向 注水方向 注水方向裂缝型 孔渗＋裂缝型 裂缝＋孔 渗型 孔渗型 实际窜流通道类型可归纳为四类，但总体上主要油井见水仍是受裂缝影响。 01234567 9 11 1 3 5 7 9 11 1 3 5 20406080100日产液能力（m3） 日产油能力（t） 含水（%） 刘51-16井生产曲线（裂缝性特征） 1234 5日期 11.18 12.05 1.22 2.24 4.06 5.22 20406080100120日产液 日产油 含水 刘75-13井生产曲线（裂缝孔隙性特征）
油田堵水调剖剂综述 王 超 （辽河石油职业技术学院，辽宁盘锦 １２４１０３） 摘 要：综述了油田应用的堵水调剖剂的种类及作用机理，重点介绍了化学堵水调剖剂的作用机理，最后对堵水调剖剂的研究及发展提出了建议。 关键词：堵水剂；调剖剂；应用；综述 中图分类号：ＴＥ３５８＋．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９８１（２０１５）０１—００６７—０２ 国外堵水技术的研究和应用有近五十年的历史，注水井调剖技术是在油井堵水技术的基础上发展起来。５０年代在应用原油、粘性油、憎水的油水乳化液，固态烃溶液和油基水泥等作堵水剂；６０年代开始使用聚丙烯酰胺类高分子聚合物凝胶技术；７０年代以来，Ｎｅｅｄｈａｍ等人指出，利用聚丙烯酰胺在多孔介质中的吸附和机械捕集效应可有效地封堵高含水层，从而使化学堵水调剖技术的发展上了一个台阶；８０年代末，美国和前苏联都推出一批新型化学剂，归纳起来，大致可分为水溶性聚合物凝胶类调剖技术，水玻璃类调剖技术和颗粒调剖剂等。目前，在国外，据统计有应用前景的调剖剂有长延缓交联型凝胶和弱凝胶体等。 我国自２０世纪５０年代开始进行堵水技术的探索与研究，２０世纪７０年代以来，大庆油田在机械堵水，胜利油田在化学堵水方面发展较快，其他油田也有相应得发展。２０世纪８０年代提出了注水井调整吸水剖面来改善一个井组或一个区块整体的注入水波及系数。２０世纪９０年代，随着油田含水不断升高，提出了在油藏深部调整吸水剖面，迫使液流转向，改善注水开发采收率的要求，从而形成了深部调剖研究的新热点，相应地研制可动性凝胶，弱凝胶，颗粒凝胶等新型化学剂［１］。 １ 调剖堵水剂的种类 １．１ 吸附型 这种调剖剂作用在孔隙或其它表面上，利用离子交换吸附，化学吸附或物理吸附及在表面薄层产生化学反应而改变表面的性质。属于这一类型的有亲水性物质，如水溶性聚合物的稀溶液；阴离子型或阳离子型电解质，如盐；憎水性物质，如低分子有机硅等［２］。 １．２ 填充型 在水或烃类液体中具有不同分散性和悬浮性的有机和无机粉末，这类物质进入孔隙内或从液相中滤出后其物理状态不发生变化。填充剂对容纳介质的作用是以调剖剂颗粒与孔隙空间尺寸相匹配作为先决条件。这些物质可以在聚合物和树脂的胶体中，在无机黏合物分散体系中形成空间结构，有时伴随着表面化学反应。如粉状天然或人造铝代硅酸盐，石棉，石墨，石灰石，石英砂，硬质塑料的粉状非加工残渣等。 １．３ 膨胀凝胶型 高分散度的有机或无机固相与水或非水分散介质组成的体系。他们的特征是具有空间结构。由于凝胶与流体，岩石，化学试剂的彼此相互作用，高温转化作用，以及引入化学活性填充剂等原因，可以得到部分固化产物。在这些固化产物中，由于部分取代凝聚黏合，可能形成互相渗透的并且具有广泛束缚能的凝聚－结晶结构［３］。 １．４ 固化型 水分散或非水分散介质中有机和无机物质，在固化后形成整体的坚硬的结晶空间结构。属于这一体系的有：各种有机树脂和有机硅树脂中添加化学固化剂的分散体系，其固化物的封堵性能取决于化学键的强度，固体物质的微观结构，有无填充剂等；水合固化的无机分散体系，这种体系固化是形成新的水合物和它们的共生物，固化物封堵性能决定于调剖剂的化学组成，固化物内固相填充度和填充剂的增强性等［４］。 ２ 调剖堵水剂的作用机理 调剖堵水剂的种类很多，其封堵原理也不一样，但都是利用其一种或多种特点进行堵塞目的层。下面以几种常用堵剂为例，介绍其调剖堵水机理。２．１ 颗粒类堵剂封堵机理 在固体颗粒型调剖剂注人地层的过程中，由于其流动遵循最小流动阻力原则，所以调剖剂绝大部 ７ ６ ２０１５年第１期 内蒙古石油化工＊收稿日期：２０１４－１１－２０
水井调剖机理 注水井调剖技术是改善层间、层内及平面矛盾，实现老油田稳产的重要措施。 通过实施调剖措施可有效改善注水井的吸水剖面，扩大注入水波及体积，增加可采储量，降低自然递减速度，提高油田采收率，提高油田开发水平。 水井调剖使用泵车或柱塞泵把调剖堵剂注入到水窜大通道深处或裂缝深处，封堵砂组强水洗层段水窜通道，后续注水由于惯性原因仍有一部分沿主通道注入，产生绕流增加扫油体积，增加层内动用程度，主产液井降低液量降低含水增加产油量；同时由于注入水在主水窜通道方向遇阻，加在其它方向或其它层段注水压力升高，其它方向或其它层段增加扫油体积，增加油层动用程度，表现低液 井水驱能量增加，增加产液量产油量。通过调剖有效的解决井组层间层内、矛盾，提 平面 高开发效果。 水井调剖分为全井段混调和分层调剖两种。 油井化学堵水机理 油井化学堵水是使用化学堵剂封堵油井高渗高压主产液层，减少主产液层产 液，减少油井层间干扰，释放其它产层产能，油井减低液量降低含水增加油量；同时由于高产液井方向压力升高，迫使注入水转向其它方向，增加扫油体积，增加油层动用程度，有力改善井组平面矛盾，提高开发水平。 油井化学堵水是水井调剖的有力辅助措施。水井调剖是“以面带点”，油井化学堵水是“以点促面”，保证调剖持续有效有力措施。 KY -n低温膨胀凝胶调堵剂 1. 调堵剂组成该调堵剂由多种改性超高分子量抗盐聚合物与有机树脂活性中间体交联，在稳定剂、调节剂的控制下，在20-80r的温度条件下成胶、固化，形成本体凝胶。 主剂为几种功能聚合物的复合物，交联剂等物质为有机材料，形成的调驱剂不对油层造成永久性的伤害。该凝胶体吸水倍数可达1 倍以上，具有较好的 粘弹性、柔韧性、变形性和破胶修复性，凝胶强度可在交联聚合物?粘弹体范围内进行调节。 2. 调剖剂性能