油井封堵的目的意义： 在油田进入高含水后期开发阶段，由于窜槽、注入水突进或其他原因，使一些油井过早见水或遭水淹。为了消除或减少水淹造成的危害，所采取的一系列封堵出水层的井下工艺措施统称为油井堵水。油井堵水的目的是控制产水层中水的流动和改变水驱油中水的流动方向，提高水驱油效率，使油田的产水量在某一时间内下降后稳定，以保持油田增产或稳产，其最终目的在于提高油田采收率。堵水作为油田稳油控水的一项主要技术措施，在油田开发中占有重要地位。 机械堵水井的选井选层原则： 一般堵水井选井选层时要参考下列几方面资料： 1）根据地质动态分析，选择含水上升，产油量下降的高含水井确定为堵水井。 2）进行分层测试，测试流压、每个层段的产液量、产油量及含水率。 3）根据可靠的分层测试资料，预测堵水效果。 通过资料分析认为符合下列条件的，可正式确定为堵水井： 1）单井含水较高，有一定产液能力，堵层含水一般超过90%。 2）层间矛盾突出，堵后有接替层增产，或堵后能选择其他层改造增产。 3）堵层受多向注水井点影响，水井没有控制注水余地，因为控注后，要影响其他油井产量，造成综合产量下降。 4）堵层平面分布面积较广，多向连通状况较好，有出油井点。 各油田可根据各自不同的开发形式，确定各自具体的数值标准。以喇嘛甸油田为例：目前喇嘛甸油田抽油机井堵水选井原则：产液在60t/d以上，综合含水在92%以上。 目前喇嘛甸油田电泵井堵水选井原则：产液在200t/d以上，综合含水在94%以上。 堵水施工前的准备工作： 1）初选堵水井； 2）核实堵水井措施前的产液，含水及动液面数据； 3）编写堵水井地质方案设计； 4）确定堵水工艺管柱结构及所用下井工具； 5）井况调查：井身结构，历次施工情况，油井工作制度及生产数据等； 6）编写施工工艺设计，安排施工计划。
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
一、氮气泡沫驱简介 我国现已发现的油田大部分属于陆相沉积储层，受地层非均质性及不利水油流度比的影响，水驱效果往往不是很理想。而对于低渗、超低渗油藏，注水压力高，开采难度大，该类油藏普遍采取压裂措施，压裂后产量快速上升，但有效生产周期较短，表现为含水率快速上升，产油量快速降低。 与CO2和空气相比，氮气具有较高的压缩系数和弹性能量，且为惰性气体，无生产安全隐患。氮气密度小，在地层中可向油藏高部位运移，在高部位形成次生气顶，增加了油藏的弹性能。另外，氮气分子比水分子小很多，可以进入原来水驱不能进入的油藏基质，将基质的原油挤压、驱替出油藏，从而提高了采收率。但受油藏非均质性的影响，氮气更易沿高渗透层窜进，造成生产井产气量高，氮气含量高。不仅造成了资源的浪费，而且对生产井气体正常使用造成一系列影响。 氮气泡沫驱是近年来国比较成熟的技术，泡沫在地层中具有较高的视黏度，遇油消泡、遇水稳定，在含水饱和度较高的部位具有较高的渗流阻力，封堵能力随着渗透率的增加而增加，可以有效增加中低渗透部位的驱替强度，同时发泡剂一般都是性能优良的表面活性剂，可在一定程度上降低油水界面力。因此，泡沫调驱既可以改善波及效率，也可以提高驱油效率。 二、氮气泡沫微观渗流阻力分析 泡沫在多孔介质中产生的渗流阻力本质上是泡沫在孔道中产生的毛细管效应附加阻力。根据气泡在多孔介质中的存在状态，主要可以分为以下3种情况。 （1）液体近壁边界层引起的附加阻力 由于固体表面与水分子之间的相互作用，使得靠近固体表面的水层具有不同于自由水的性质，这一水层称为静水边界层。 考虑固体表面的微观结构和水分子的结构与性质，可以清楚地知道润湿实际上是水分子（偶极子）时固体表面的吸附形成的水化作用。水分子是极性分子，固体表面的不饱和键也具有不同程度的极性，水分子受到固体表面的作用并在固体表面形成紧贴于表面的水层，即静水边界层。静水边界层中，水分子是有秩序排列的，它们与普通自由水分子的随机稀疏排列不同。最靠近固体表面的第一层水分子，受表面键能吸引最强，排列得最为整齐严密。随着键能和表面势能影响的减弱，离表面较远的各层水分子的排列秩序逐渐渴乱。表面键能作用不能达到的距离处，水分子已为普通水分子那样的无秩序状态。所以静水边界层实际是固体边界与普通水间的过渡区域。图2-1所示的静水边界层结构充分地表示出固体表面附近水分子的排列状况。
第一章前言 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。目前油田随着开发进入中后期，而地下可采储量依然较大，其高含水情况特别明显。严重影响油田的经济效益。找水，堵水，对油田出水进行综合治理是油田开发中必须及时解决的问题，因此堵水变得日益重要。 1、油井出水原因 油井来水按照来源分为 所以油井出水原因一般包括： （1）、注入水及边水推进。对于用注水开发方式开发的油气藏，由于油层的非均质性及开采方式不当，使注入水及边水沿高、低渗透层及高、低渗透区不均匀推进，在纵向上形成单层突进，在横向上形成舌进或指进现象，使油井过早水淹。 （2）、底水推进。底水即是油层底部的水层，在同一个油层内，油
气被底水承托。“底水锥进”现象:当油田有底水时，由于油井生产压差过大，破坏了由于重力作用所建立起来的油水平衡关系，使原来的油水界面在靠近井底处呈锥形升高的现象。“同层水”进入油井，造成油井出水是不可避免的，但要求缓出水、少出水，所以必须采取控制和必要的封堵措施。 （3）、上层水、下层水窜入。所谓的上层水、下层水，指油藏的上层和下层水层。固井不好，套管损坏，误射油层采取不正确的增产措施，而破坏了井的密封条件;除此之外还有一些地质上的原因，如有些地区由于断层裂缝比较发育，而造成油层与其它水层相互串通。 （4）、夹层水进入。夹层水又指油层间的层间水，即在上下两个油层之间的水层。由于固井不好或层间串通，或者补水时误射水层，都会使夹层水注入油井，使油井出水。 2、油井出水的危害 油井出水后若不及时进行堵水作业，可能会造成以下后果： （1）油井出砂，使胶结疏松的砂岩层受到破坏，严重时使油层塌陷或导致油井停产。 （2）油藏停流，见水后含水量不断增加，井筒液柱重量随之增大，导致油层被压力封住停止外流。 （3）形成死油区，油井过早见水，会导致在地下形成一些死油区，大大降低了油藏的采收率。 （4）设备腐蚀，会腐蚀油井设备及破坏井身结构，增加修井作业任务和难度，缩短油井寿命。 （5）增加采油成本，增大地面注水量，相应增加了地面水源、注水设施及电能消耗。 因此，油井堵水是油田开发中必须及时解决的问题，是油田开发中一
氮气泡沫驱体系的筛选与注入性能评价 针对火山岩裂缝性油藏的特点，使用Waring Blender法评价了几种氮气泡沫体系起泡剂的起泡性能，优选出HZ-1是最适合该类型油藏的氮气泡沫起泡剂：该起泡剂的的耐盐性较好，在高矿化度下任可保持较高的起泡体积与较长的半析水期，最佳浓度为0.8%，最优气液比为2：1。驱油实验表明，现场应用选择注入量为0.6PV时效果最优。 标签：氮气泡沫体系；注入性能；驱油实验 引言 氮气泡沫是近些年来应用较广泛的一种三次采油新技术。氮气泡沫具有很高的视粘度，具有“堵大不堵小，堵水不堵油”的特性，可以有选择地封堵高渗层，大量注入的氮气还可以保持地层压力，减缓底水锥进，降低油井含水率。HST 油田是大型块状火山岩裂缝型油藏，储层具有裂缝性与孔隙性双重特征，非均质性强，受到储层裂缝发育与边底水影响。该油田2005年注水开发，注水波及情况不均。注水突破后形成无效注水通道循环，而常规堵水措施由于受高温高井深的影响，一直未取得实质性突破，开发这类油藏成为世界级技术难题。作者针对火山岩裂缝性油藏的非均质性，研究了浓度、温度、矿化度等因素对起泡剂性能的影响，优选出一种适合该类型油藏的氮气泡沫体系，优化注入参数，评价体系驱油能力，为现场应用提供依据[1-4]。 1 实验部分 1.1 实验试剂 起泡剂五种：PCS、HZ-1、ABS、PZ-2、DF-1。HST油田地层采出水、去离子水、稳定剂：分子量为2000万的聚丙烯酰胺（北京恒聚）。 1.2 实验仪器 Waring Blender搅拌器；电磁搅拌器；电子天平；秒表；恒温干燥箱。 1.3 实验方法 使用Waring Blender法评价氮气泡沫的性能，筛选出合适的体系。将起泡剂用地层水配制成相同浓度的溶液100mL，设定搅拌器转速6000r/min，搅拌2min 后读取泡沫体积，随后记录泡沫液中析出50mL液体所需的时间。改变起泡剂的浓度可以考察浓度对起泡性能的影响；改变溶剂的矿化度可以评价起泡剂的耐盐性；改变实验温度可以评价温度对起泡剂性能的影响，使用填充砂管实验研究起泡剂浓度、注入量与气液比对注入性能的影响。
空气泡沫驱理论： 泡沫流体应用于油田, 在国内外已有 4 0 多年的历史。最初的泡沫驱为了防止因注气的气体粘度过低而导致发生过早气窜的现象, 只是简单的加活性剂水溶液进行处理。但在实践中由于常规泡沫稳定性较差, 阻碍了它的推广应用。空气泡沫驱油技术是在常规泡沫驱和注空气驱基础上发展起来的一项三次采油新技术, 其主要原理是注空气时空气与原油发生低温氧化反应, 产生烟道气形成烟道气驱。空气泡沫驱技术除具有常规泡沫的驱油机理外, 还有空气驱时的低温氧化效果。 空气泡沫驱时, 原油在油藏温度下自发发生氧化反应消耗空气中氧气, 生成烟道气实现烟道气驱,利用泡沫降低气体流度, 提高波及系数, 从而达到提高采收率目的。 (1) 空气注入油藏以后, 氧气和原油发生低温氧化反应, 氧气被消耗, 生成碳的氧化物, 并且反应产生热量使油层温度有所升高, 促使原油粘度降低, 膨胀产生驱动效应。 (2) 对陡峭或倾斜油藏来说, 顶部注空气还可产生重力驱替作用; 在油藏温度下通过原油低温氧化把空气中的氧气消耗掉, 实现氮气驱或间接烟道气驱; 烟道气有85% 的N 2 , 15% 的CO 2 , 在注入压力下,易溶解于原油中, 发展为混相驱。 (3) 泡沫能够堵大不堵小, 堵水不堵油; 封堵高渗夹层, 泡沫与空气交替有效防止气窜, 达到调驱目的, 可较好驱扫残余油, 实现注水未波及驱油的效果, 提高原油驱替和波及效率。 (4) 泡沫能减低水和气的相对渗透率, 增加裂缝油藏及高渗夹层不均质油藏的水驱和气驱采收率,同时起泡剂本身是活性强的阴离子表面活性剂, 能较大幅度地降低油水界面张力, 改善岩石表面润湿性, 提高注入剂洗油效率, 从而提高油藏产油量和采收率。 (5) 空气泡沫驱综合了注气、泡沫两种驱替作用, 充分发挥泡沫驱和空气驱两种技术的优点, 能更大幅度提高波及系数和洗油效率
1 总论 1.1 项目及建设单位基本情况 1.1.1 项目基本情况 （1）项目名称 油田化学调剖堵水节能工艺。 （2）项目建设性质 本项目是用于油田油、水井的调剖堵水节能技术。通过采用丙烯酰胺系列堵水调剖剂改变油流通道，提高油田注水效率和原油采收率，实现节电、节水、降耗的项目。 1.1.2 建设单位基本情况 大庆石油技术服务有限公司成立于2003年，是由北京公司等组建成的股份制企业。公司座落于哈大齐工业走廊铁人园区，占地13000平方米。企业现有职工45人，主要专业技术人员10人；公司设有一个生产准备队，二个化学工程队，三个试油作业队伍；配制6台作业机、2台太托拉泵车、4台太托拉水罐、1台生产用车泵车、10部作业井架、4套测井工具。主要从事油田堵水、调剖、转向堵水压裂、试油作业等生产、科研和技术服务业务。企业现有固定资产3580万元，2006年实现销售收入3125万元，利税187万元。 大庆石油技术服务有限公司始终坚持科技先导方针，与北京石油勘探开发研究院、哈工大、中国石油大学、大庆石油学院等院校建立密切合作伙伴关系，研发了化学堵水调剖系列工艺、热气酸解堵、地震采油、堵水缝转向压裂、射孔作业、不放喷作业等技术。被中国石油天然气总公公司确定为大庆
油田公司措施及试油合格准入企业。企业多年与大庆油田、吉林油田、辽河油田、胜利油田等有广泛的合作。其中化学调剖堵水和堵水逢转向压裂项目，深受业主好评。该项目全部实施后每年可为油田节水、提高水的利用率1000万立方米以上，约折合5.6万吨标煤，增加原油产量数十万吨，节约、增收数十亿元人民币。 大庆石油技术服务有限公司在企业管理上，追求以人为本，把“三老四严，四个一样，四个不一样”的大庆优良传统和现代科学管理方法相结合。生产要求安全、环保绿色施工，导入标准化作业理念，严格按H.S.E标准施工管理。建立了ISO9001标准整套科学的质量管理体系，通过了北京世标中心的认证。在服务上倡导“完善自我，成就客户”的理念，致力于满足用户要求，实现客户价值，在各大油田获得了良好的声誉。 1.2 编制的依据和原则 1.2.1 编制依据 （1）《中国石油天然气股份有限公司油田建设可行性研究报告编制规定》2002〃北京。 （2）大庆石油技术服务有限公司所提供的相关资料。 （3）大庆油田有限责任公司相关资料。 （4）辽河油田有限责任公司相关资料。 1.2.2 编制原则 （1）通过整体优化平衡，降低能耗，实现节能、节水。 （2）采用成熟的工艺技术和设备，力求方案经济合理，安全可靠，节省
火山岩油藏氮气泡沫驱的研究与试验 黄沙坨油田为裂缝-孔隙双重介质特征、正韵律沉积的火山岩油藏，注水开发产量递减大，控制高含水期水窜需要，采油速度低，转变开发方式十分必要。氮气驱先导试验的成功开展，拓展了氮气驱的应用领域，注氮气泡沫驱替液可以显著降低出水比率，并且更有效的封堵高渗透地层，有效的抑制注入水沿高渗透部位的突进。氮气泡沫驱技术在黄沙坨的使用，进一步提高了在高含水时期的采收率，达到了增产的目的，效益显著，具有很好的应用前景。 标签：氮气泡沫驱技术；气水混注；高含水；泡沫驱；火山岩油藏；黄沙坨油田 黄沙坨油田位于辽河盆地东部凹陷中段黄沙坨构造带，开发目的层为古近系沙三中段火山粗面岩，是典型裂缝-孔隙型储层，物性差异大、非均质性强。油藏埋深-2650～-3320m，油藏类型为块状边底水稀油油藏，地面原油密度0.8399g/cm3，粘度5.37MPa·s。2000年采用一套层系、300m井距正方形井网投入开发，投产初期油井以自喷为主，产能高，但受裂缝性油藏固有因素影响，经过多年的注水开发，油田储层的综合含水率已经进入高含水開采阶段，具有差异较大的层内纵向水淹状况，并沿高渗透部位突进，水窜严重。 1 氮气泡沫驱驱油机理 在重力驱替作用下，实现氮气泡沫驱。泡沫能够堵大不堵小，提高原油驱替和波及效率，并且可以提高注入剂洗油效率，改善流度比，扩大波及体积，调整注入剖面，从而提高油藏产油量和采收率。泡沫遇油消泡，遇水稳定，具有较好的堵水封堵效应。注入的气体因重力作用产生上浮，可有效动用油层顶部的剩余油来提高洗油效率，并且增加弹性能量。氮气泡沫驱综合了注气、泡沫两种驱替作用，充分发挥泡沫驱和空气驱两种技术的优点，能更大幅度提高波及系数和洗油效率。氮气泡沫驱替液配方的室内优选。 1.1 发泡剂的筛选 通过实验，对SAS、ABS、SDS、AES4种发泡济进行了筛选。经过200℃温度下的处理后对发泡剂进行了室内评价实验，检测发泡剂在不同浓度下的发泡体积与半析水周期。实验结果表明，SDS具有良好的发泡性、耐高温性与泡沫稳定性，因此，优选SDS作为黄沙坨油田氮气驱先导试验的发泡剂。此外，通过实验还确定了发泡剂合理使用浓度为0.5%。 1.2 气液比实验研究 模拟黄沙坨油田油藏储层物性，基质渗透率取值为0.9×10-3μm2，裂缝渗透率为12.0×10-3μm2，孔隙度为7.9%，实验用油取自黄沙坨油田，原油密度为0.83g/cm3，黏度为5.42MPa·s。利用长岩心模型驱替实验装置，在温度为96℃，
油井出水原因及堵水方法报告 姓名：赵春平班级：石工11-10 学号：11021467 前言 油井出水是油田采油过程中的一种重要的现象，我们可以从许多方面来判断发现油田油井出水现象，例如，油井产出液中，含水增加，含油降低即是油井出水的前兆；油井产液量猛增，且含油率下降；油井井口压力猛增，产液量猛增；油井大量出水而几乎不出油；用仪器测试时，发现油井含水增加。进行生产测试时，电阻曲线有明显的变化等。这些都是油井出水的重要特征。通过这些现象我们可以判断油井出水原因。为了应对油井出水的问题，减少过早见水或者串槽的危害，我们必须找出出水地层，判断出水原因，作出相应的堵水措施。而在油田实际操作中，最常用的是机械堵水法和化学堵水法。 一、油井出水原因 油井的出水原因不同，采取的堵水措施一般也不同，在油田中常见的出水原因一般包括：1、注入水及边水推进 对于用注水开发方式开发的油气藏，由于油层的非均质性及开采方式不当，使注入水及边水沿高、低渗透层及高、低渗透区不均匀推进，在纵向上形成单层突进，在横向上形成舌进或指进现象，使油井过早水淹。 2、底水推进 底水即是油层底部的水层，在同一个油层内，油气被底水承托。“底水锥进”现象：当油田有底水时，由于油井生产压差过大，破坏了由于重力作用所建立起来的油水平衡关系，使原来的油水界面在靠近井底处呈锥形升高的现象。注入水、边水和底水在油藏中虽然处于不同的位置，但它们都与要生产的原油在同一层中，可统称为“同层水”。“同层水”进入油井，造成油井出水是不可避免的，但要求缓出水、少出水，所以必须采取控制和必要的封堵措施。 3、上层水、下层水窜入 所谓的上层水、下层水，指油藏的上层和下层水层。固井不好，套管损坏，误射油层，
稠油氮气泡沫调驱效果分析 1. 稠油基本概况 （1）稠油及分类标准①稠油：在油层条件下，粘度（不脱气）大于50mPa?s的原油或脱气粘度大于100mPa?s 的原油。常称的重油（Heavy Oil），沥青砂（Tar Sand，Bitumen）都属于稠油范围。②分类 2. 稠油热采开发方式 原油粘度（mPa?s）：50~100：水驱。100~500：水驱、非混相、泡沫。500~10000：蒸汽吞吐（蒸汽驱、火烧油层）。10000~100000：SAGD。 3. 国内稠油生产发展趋势 （1）资源动用：扩大特稠油/超稠油储量的动用程度(2）提高稠油采收率蒸汽吞吐转蒸汽驱方式，且呈现热力复合（化学驱、气体、溶剂等）驱替方式。热力采油和蒸汽吞吐是稠油开采的主要途径。稠油油藏历经注蒸汽开采后的特征：（1）剩余油的流动性越来越差——稠油流体的非均相特征；（2）储层强非均质出现汽窜（负效应）——热连通逐渐加强汽窜造成热效率低，油气比低；（3）油层热效率越来越低——油层回采水率越来越低，后续注热效率低，加热范围小。薄油层的加热效率较低，直井开采效率低。 4. 稠油注蒸汽窜流状况：蒸汽吞吐和蒸汽驱均有汽窜现象。解决蒸汽吞吐汽窜方法：组合吞吐、调剖、改变受干扰井的工作制度或关井。当蒸汽吞吐转蒸汽驱后，一旦出现汽窜，只能依靠调流和调驱方式。汽窜程度、井底结构及稠油开发阶段的差异都将影响注蒸汽井调剖方法的选择。稠油油藏提采技术：（1）热力采油改善开发效果方法；（2）热力复合驱替技术；（3）复杂结构井型热力采油技术。 一、氮气泡沫辅助蒸汽驱调驱机理与适应性：泡沫驱机理（1）泡沫体系调剖→提高波及效率（2）表活剂洗油→提高洗油效率。泡沫发泡方式：（1）地面起泡方式（相对较 1
油井堵水设计方法 堵水工作是一项复杂上的系统工程，涉及到采油、油藏，化学等多学科体系，总的来说，堵水成功与否主要取决与3个方面：（1）能否正确识别产水机理，（2）处理设计是否合理。（3）能否将堵剂进行有效放置。任何一方面不合理都有可能导致整个堵水工作的有效率下降，为提高油井堵水作业的成功率，对堵水设计的一般步骤进行了总结和分析。 一、初选候选井 影响堵水井选择的因素较多，如油井的产液能力、含水状况、产层厚度、地层渗透率、岩性等。鉴于目前堵水技术的可靠性（国内外堵水措施的成功率平均为50%左右）。一般要求堵水候选井的含水率应高于80%（水层出水除外），同时，要求候选井及其油藏数据资料尽可能详细。 二、辨别出水机理 1、判断出水机理需考虑的因素，油井产水机理较多，如水锥，高渗透层、注水井和油井间裂缝连通、天然裂缝等。这些均可能造成油井过量产水，为正确判断产水机理，必须全面了解井的资料及其油藏特征。下列因素有助于确定产水机理。（1）油藏的驱替机理。（2）日产量（油藏和油井）。（3）束缚水和残余油饱和度。（4）孔隙度。（5）油层有效厚度。（6）渗透率非均质性和各向异性。（7）垂直和水平渗透率。（8）油水相对渗透率和流度比。（9）不渗透隔层的位置和连续性。（10）油藏倾角。（11）原始油水界面。（12）完井部分占产层的百分比。（13）完井方法（射孔、裸眼、砾石充填等）。（14）射孔段相对油水界面的位置。（15）固井质量。（16）出水前的生产时间。（17）油、气、水开采历史。（18）找水结果。（19）完井后何时开始产水。（20）突破后产水量上升速度。 2、出水机理的判断过程 在出水机理认识问题方面，必须回答如下几个问题。 1）油井的过量产水水源是边水、低水、注入水，还是外来水。 2）污染还是大孔道造成油井高含水，若是由污染问题造成过量产水，则可采用酸化等解堵措施，若是大孔道造成的问题，则采用堵水方法。 3）出水层位是否清晰，出水层位的认识程度对措施的选择具有较大的影响，可靠的找水资料有利于措施的合理选择。
冷43块稠油油藏氮气泡沫驱油试验研究 付美龙 (长江大学石油工程学院,湖北荆州434023) 易发新,张振华 (辽河石油勘探局工程技术研究院,辽宁盘锦124010) 刘尧文 (江汉油田分公司勘探开发研究院,湖北潜江433124) 熊艳军 (中原石油化工有限责任公司,河南濮阳457001) [摘要]根据冷43块油藏实际情况,压制了平面非均质性单层模型、纵向非均质性三层模型,研究了不 同气液比、不同起泡剂浓度、不同温度和回压下氮气泡沫在模型中的驱油能力,为该油藏开展氮气泡沫 驱油矿场试验提供了理论指导。 [关键词]稠油油藏;氮气;泡沫;驱动(油气藏);单层模型;多层模型;驱替试验 [中图分类号]T E345;T E357146 [文献标识码]A [文章编号]10009752(2004)01008602 根据冷家堡油田冷43块Es 23稠油油藏的地质特点及开发现状,为提高原油采收率,改善经济效益和开发方式及工艺技术,笔者提出了采用/热水加驱油助剂及氮气泡沫段塞驱提高采收率技术0这一新的开发方式。该技术的主要设计思路是:1既注入驱替能量补充油层压力,又注入足够的热能以提高波及体积系数和驱油效率。o由于注氮气的同时加入耐温的起泡剂,在水驱指进带中形成稳定的泡沫流,增加流动阻力,迫使注入水向纵向及平面上吸水差的区域和未驱替层位扩展,扩大波及体积;而且热水与氮气混合后,密度变小,向上超覆,扩大油层上部的动用程度,对块状巨厚油藏尤为重要 [1~4]。为 此,针对热水氮气泡沫驱提高波及系数和稠油油藏采收率的机理等开展三维模型试验研究。1 试验准备 1)人造岩心制作 主要包括4大部分:胶结剂的配制,砂子拌和与压制,模型烧结,加工成型。整个过程必须严格按照操作规程进行,否则难以达到理想的结果。 2)高压三维模型制作 本次试验在高压容器中进行,要求高压试验容器最大耐压50MPa,模型最大尺寸250mm @150mm @30mm 。本次试验研究用的三维模型采用不同目数的刚玉砂按配比高压(27MPa)压制、高温烧结而成,整个模型用环氧树脂浇铸密封,并装入特制的模型高压容器中,以模拟油层的上覆压力等环境。对压制的三维模型取小岩心样测其渗透率,保证与要求的渗透率值基本一致,其中高渗层为908@10-3L m 2,低渗层为426@10-3L m 2。浇铸用环氧树脂为90e 热固化树脂,耐温极限200e 。 3)试验用模型 试验研究中采用的三维模型有以下两种:平面非均质性模型、纵向非均质性三层模型,单层模型基本规格为250mm @150mm @20mm,多层模型基本规格为250mm @150mm @30mm,制作好的三维模型可耐压40MPa,耐温200e 。 4)试验流体和驱替介质 1原油。冷43块的原油为稠油,50e 时原油粘度平均3570mPa #s,密度平均019405,凝固点215e ,含蜡量414%,胶质沥青含量44116%。本次试验油样为冷43-32-562井脱气原油,对其粘温关系测定表明,原油粘度高,粘度对温度敏感。o地层水。冷43块的地层水总矿化度3000mg/L,水型为NaHCO 3型,注入水总矿化度127517mg/L 。本次试验采用按水分析结果人工配置模拟地层水,模拟地层水60e 粘度为014903mPa #s 。饱和岩心用水、驱替水和配置起泡剂溶液全部采用该模拟地层水。?氮气。氮气泡沫调剖用气体为商品氮气。?起泡剂。起泡剂采用辽河油田工程院提供的起泡剂LH-1。 5)试验装置 试验流程主要由注入泵系统、高压岩心夹持器、回压调节器、压差表、控温系统、计量系统等组成。其中高压岩心夹持器是驱替装置中的关键部分。 #86#江汉石油学院学报 2004年3月 第26卷 第1期 Journal of Jianghan Petroleum Institute M ar 12004 Vol 126 No 11 [收稿日期]20031210 [作者简介]付美龙(1967),男,1990年大学毕业,硕士,副教授,现从事油田化学和提高采收率方面的教科研工作。
姓名：赵春平班级：石工11-10 学号： 前言 油井出水是油田采油过程中的一种重要的现象，我们可以从许多方面来判断发现油田油井出水现象，例如，油井产出液中，含水增加，含油降低即是油井出水的前兆；油井产液量猛增，且含油率下降；油井井口压力猛增，产液量猛增；油井大量出水而几乎不出油；用仪器测试时，发现油井含水增加。进行生产测试时，电阻曲线有明显的变化等。这些都是油井出水的重要特征。通过这些现象我们可以判断油井出水原因。为了应对油井出水的问题，减少过早见水或者串槽的危害，我们必须找出出水地层，判断出水原因，作出相应的堵水措施。而在油田实际操作中，最常用的是机械堵水法和化学堵水法。 一、油井出水原因 油井的出水原因不同，采取的堵水措施一般也不同，在油田中常见的出水原因一般包括：1、注入水及边水推进 对于用注水开发方式开发的油气藏，由于油层的非均质性及开采方式不当，使注入水及边水沿高、低渗透层及高、低渗透区不均匀推进，在纵向上形成单层突进，在横向上形成舌进或指进现象，使油井过早水淹。 2、底水推进 底水即是油层底部的水层，在同一个油层内，油气被底水承托。“底水锥进”现象：当油田有底水时，由于油井生产压差过大，破坏了由于重力作用所建立起来的油水平衡关系，使 原来的油水界面在靠近井底处呈锥形升高的现象。注入水、边水和底水在油藏中虽然处于不同的位置，但它们都与要生产的原油在同一层中，可统称为“同层水”。“同层水”进入油井， 造成油井出水是不可避免的，但要求缓出水、少出水，所以必须采取控制和必要的封堵措施。 3、上层水、下层水窜入 所谓的上层水、下层水，指油藏的上层和下层水层。固井不好，套管损坏，误射油层，采取不正确的增产措施，而破坏了井的密封条件;除此之外还有一些地质上的原因，例如有些地区由于断层裂缝比较发育，而造成油层与其它水层相互串通等。 4、夹层水进入 夹层水又指油层间的层间水，即在上下两个油层之间的水层。由于固井不好或层间串通，或者补水时误射水层，都会使夹层水注入油井，使油井出水。 二、油井出水危害 1、油井出砂使胶结疏松的砂岩层受到破坏，造成出砂，严重时使油层塌陷或导致油井停产。 2、油井停喷见水后含水量不断增加，井筒液柱重量随之增大，导致自喷井不能自喷。 3、形成死油区油井过早见水，会导致在地下形成一些死油区，大大降低了油藏的采收率。 4、设备腐蚀会腐蚀油井设备及破坏井身结构，增加修井作业任务和难度，缩短油井寿命。 5、增加采油成本增大地面注水量，相应增加了地面水源、注水设施及电能消耗。 因此，油井堵水是油田开发中必须及时解决的问题，是油田开发中一项很重要的任务。 三、油井找水技术 1、综合对比资料判断出水层位 2、水化学分析法 3、机械法找水
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不能满足油田生产需求，深部调驱技术的研究及应用等取得了许多新进展，在改善高含水油藏水驱开发效果方面获得了显著效果。通过系统分析国内外调剖堵水技术现状及存在问题，根据我国高含水油田开发现状及需求，提出了深部液流转向改善水驱开发效果的技术发展趋势，即立足高含水油藏开发后期实际需要，在重新认识油藏现状基础上，以廉价高效的深部转向材料开发为核心，开展深部液流转向改善咏驱配套技术及机理理论研究，实现对高含水油藏深部水流优势通道的干预，使水流转向，达到改善高含水油藏水驱效率的目的。——国内外堵水调剖技术最新进展及发展趋势（熊春明，唐孝芬） ⑤摘要濮城沙三段属非均质性油藏，开发过程中经多次压裂改造，地层裂缝发育，含
doi:10 3969/j issn 1006 6896 2010 07 011 氮气泡沫调驱技术研究与实践 由艳群 大庆油田采油工程研究院 摘要:针对大庆油田老区注入水无效循 环问题,开展了氮气泡沫调驱技术研究。首 先进行氮气泡沫层内封堵机理研究,针对不 同渗透率储层,筛选了3套配方体系,讨论 了影响氮气泡沫质量的因素;并利用H QY -3型多功能物理模拟装置测定了氮气泡沫 调剖的各参数。非均质岩心实验表明,氮气 泡沫驱能提高油田采收率,在改善大庆油田 聚驱后油藏的开发效果方面效果明显。 关键词:泡沫;控制水窜;稳定性;阻 力因子 大庆油田老区已进入到特高含水期开采阶段, 注入水窜流严重。依靠化学深、浅调剖改善注水井 吸水剖面,提高采收率的效果逐年变差。为控制产 水,降低含水上升速度,提高油井产油量,开展了 注泡沫控制水窜技术研究[1-2]。泡沫不仅具有显著 的选择性封堵的特点,而且具有明显的提高驱油效 率的作用,能明显控制水窜。 1 泡沫剂体系及封堵机理 氮气泡沫驱替液主要由发泡剂、稳泡剂和水组 成,本文研制了3种氮气泡沫驱替液。从表1中可 以看出,氮气泡沫驱替液的表界面张力要比纯水低 得多,这主要是因为氮气泡沫驱替液含有大量的表 面活性剂分子[3]。根据Gibbs原理,系统总是趋向 较低表面能的状态,低表面张力可使泡沫系统能量 降低,有利于泡沫的稳定。 表1 泡沫驱替液的组成和性质 名称发泡剂 浓度/ % 稳泡剂 浓度/ m g L-1 发泡 体积/ mL 半衰期/ h 表面 张力/ m N m-1 界面 张力/ mN m-1 SW-10 33048028 625 30 27 SW-20 370047551 725 60 30 SW-30 5150047515925 70 32 泡沫剂注入地层后,在氮气驱替作用下形成泡沫,该泡沫体系能有效封堵高渗透层,迫使后续液体转向含油饱和度高的部位驱替原油,从而提高波及系数[4]。 泡沫剂是一种表面活性剂,能降低油水界面张力,提高驱油效率;在含油饱和度高的油层部位,泡沫剂易溶于油,不起泡,也不堵塞孔隙孔道,能提高洗油效率。 2 物理模拟实验 评价泡沫在岩心中的封堵能力实验装置采用一维单管模型,实验时单管模型水平置于恒温箱内,单管模型长30cm,直径2 5cm。 (1)最佳气液比优选。气液比对氮气泡沫的质量影响明显,从气液比对封堵性能影响实验表明, 3种泡沫剂体系的最佳气液比都在11~21之间(见表2)。 表2 不同体系的最佳气液比优选 气液比 阻力因子 WT-1W T-2W T-3 实验条件1266 672 2109 6 11100 0123 4154 8 32100 8128 6151 3 2199 6123 2146 4 3172 886 189 6 T=45! P=1 0M Pa K=1 05 m2 V=4m L/min (2)注入方式确定。氮气泡沫调剖的注入方式有两种,一是气和泡沫剂交替注入,二是气和泡沫剂同时注入。室内实验表明,气液混注效果明显好于气液交替注入,在气液交替注入中,交替的频率越高,交替段塞越小,阻力因子越大,泡沫封堵效果越好(见表3)。 表3 注入方式筛选实验 注入方式 基础 压差/ M Pa 工作 压差/ M Pa 阻力 因子 实验条件气、液混注0 066 42107 气、液交 替注入 0 5PV液1PV气0 064 7579 16 1PV液2PV气 0 064 2270 33 气液比21,加 1M Pa回压,注入速 度2mL/min (3)注入速度确定。从不同注入速度产生的阻力因子看,在低注入速度下,随注入速度的增加,泡沫产生的阻力因子增大(见表4)。在现场应用时,为扩大油层纵向波及体积,应在低于地层破裂压力下,尽量提高注入速度。 表4 氮气泡沫调剖注入速度对封堵效果的影响注入速度/ mL min-1 基础压差/ M Pa 工作压差/ M Pa 阻力 因子 实验条件 0 50 02251 54668 7 1 00 026 2 2787 3 1 50 0295 2 90898 6 3 00 0403 9498 5 4 00 0424 18299 6 浓度:0 5% T=45! P=1 0M Pa 气液比=11 K=1 02 m2 21 油气田地面工程第29卷第7期(2010 7)
化学堵水剂在油田项目生产中的应用 社会的高速发展以及人们生活质量的提升，对于能源的需求量不断的增大，但是能源的总量在急速减少，这就是的能源开采工作难度逐渐提升。石油开采技术虽然目前比较成熟，近年来也取得了很好的进步，从化学堵水剂方面就能够看出来。下面将重点进行化学堵水剂功能与特性的分析，从而可以了解其具体的应用状况。 标签：化学堵水剂；石油生产；应用 油田开采的过程中油气井是非常常见的一个问题，对于油田开发影响巨大，甚至还会影响油气井的各种施工工作的进行。因此，油田开采工作中需要及时的了解油气井出水动向，从而可以将水层位确定，并且应用堵水方式。以施工对象为基础，堵水施工的时候根据具体的施工方式来实施注水井的调剖与油井堵水。但是无论是哪一种施工方法，都要应用化学试剂的方式来将水层堵塞。 1 化学堵水剂概述 化学堵水剂所应用化学反应的工作原理来进行，在石油开采的过程中需要将化学试剂加入到油田中，油层与化学药剂就会发生化学反应，从而可以产生聚合物。底层岩石中所有聚合物都会以亲水膜的形式进行吸附，并且在雨水之后就能够不断的膨胀。聚合物所具备的该特性能够使得油井饱和水地带渗透率持续下降，进而可以防止油井出水的问题。当前我国的石油开采中油井出水问题非常的严重，并且油与水在油层中的均匀性差异较大而导致其出现严重的出水为。油井出水会给整个油田开采过程造成巨大的经济损失，目前很多具备较高经济效益的油田因为出水问题而逐渐的变成枯井，因为这种油井中开采成本非常高，很多都不具备开采的价值。为了能够有效的避免油井中出水量过大的情况所造成的影响，就需要在油井中加入一定量的化学堵水剂。从当前的油井开采施工情况来看，我国的砂岩与灰岩等等油田中的调剖与堵水都是应用聚丙烯胺类化学药剂，并且取得了非常好的效果，实践价值非常高。 2 化学堵水剂的类型分析 首先是油基堵剂：该种堵水剂是一种常见的堵水剂，油基凝胶中主要选择的是增稠剂BCI、两性聚合物以及柴油等等物质所组成。在应用的过程中，通过注入一定的压力而将该堵水剂传输到油井内，然后通过油流通道直接的注入进去，因为该通道内含油量较高且含水量较少，所以聚合物就很难与水发生反应，从而导致一些凝胶产品的出现，也不会影响油流，还能够伴随着油产品直接流出来，在水流通道中进入到油井内，下一步就是与地层水融合。 其次是水基堵剂：这种堵水剂是当前应用范围比较广，并且具备非常低的成本，也是目前性能最后的一种水溶性聚合物。聚丙烯胺堵水剂的工作原理为：水溶液会在含水量较高的部分中先进入到地层内，此时就要利用表面层中的氢键吸
油田化学堵水调剖剂的发展及应用 早在上个世纪50年代，我国就开始在现场应用油田化学堵水调剖技术，刚开始主要借助于水泥浆来达到堵水的效果，后来逐渐发展成活性稠油、石灰乳、树脂等，自从上个世纪七十年代開始在油田中应用凝胶和水溶性聚合物，将油田堵水技术开拓了一个新的发展方向。从此，堵剂的品种急剧增加。处理的井次也越来越多，大大提高了经济效益。本文主要分析了油田化学堵水调剖剂的发展及应用。 标签：油田；化学；堵水调剖；应用 我国油田很多油藏非均质性强，纵向渗透率极差大，并且受开发方式的影响，开采难度逐年增加。尤其是边底水油藏，在开发的中后期，随着边底水的锥进，导致含水上升速度非常快。目前，油井生产平均含水量已经超过了80%，部分地区已经高达90%以上，所以，堵水调剖的工作量越来越大，与此同时，工作难度也呈逐渐上升的趋势，增油的潜力却在降低。所以加强对油田化学堵水调剖剂研究和应用力度具有非常重要的意义。 1 堵水调剖的开发 堵水调剖剂在我国的发展很快，拥有较多的品种，据不完全统计，油田使用过的堵水调剖剂已经超过70多中，下面着重介绍几种。 1.1 水泥类堵水剂 水泥类堵水剂使用时间非常早，由于具有强度大、价格便宜等优势，所以适合各种温度的油藏，至今仍然在进一步开发和应用。水泥类堵水剂主要包括微粒水泥、活化水泥、水基水泥、油基水泥等品种。这种堵水剂的劣势在于由于水泥的颗粒比较大，所以很难进入中低渗透性地层，并且会造成永久性的封堵，所以这类堵水剂的使用受到了限制。 1.2 树脂类堵水剂 树脂类堵水剂主要是热固性的树脂，包含环氧树脂、糠醛树脂、酚醛树脂等。在地层中，这类堵水剂会受到催化剂的作用，形成非常坚硬的固体，堵塞裂缝和孔道。应用范围主要是堵夹层水、裂缝等。优势在于有效期长和强度较高，但是具有选择性少、成本高、误堵油层之后接触困难等缺点。近年来，这类堵水剂的应用越来越少。 1.3 水溶性聚合物冻胶类堵水调剖剂 这类堵水调剖剂是近些年来研究最多、应用范围最广的一种，尤其是聚丙烯酰胺的大量应用，开创了堵水调剖技术新的发展局面。水溶性聚合物主要包含生