调剖、堵水选井原则方法 -
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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。
调剖堵水技术在高含水油井中应用随着石油勘探领域的不断发展,石油开采领域也在不断拓展,高含水油井的开发已成为石油勘探开发领域关注的热点问题。
在高含水油井的开发过程中,堵水技术的应用成为了一种重要的手段,通过调剖堵水技术可以有效地增加油井的产量,并延长油田的生产寿命。
本文将从调剖堵水技术及其在高含水油井中的应用方面进行探讨,以期进一步提高我国高含水油井的开采效率。
一、调剖堵水技术概述调剖堵水技术是一种利用调剖剂改变地层渗透率的方法,从而达到调整油水分布,提高油井产能的技术手段。
该技术的原理是通过注入调剖剂,将调剖剂与地层中的水相挤出,从而改变地层渗透率分布,减小水相渗透,提高油相渗透,减小水驱升高效地采出地层残余油。
常用的调剖剂有聚合物、环烷醇类、表面活性物质等。
调剖堵水技术的优点在于其可以有效地提高油井的产量,延长油田的生产寿命,减少油田开发成本,并且对地下水资源不会造成污染。
目前,调剖堵水技术在石油开采领域得到了广泛应用,尤其是在高含水油井的开发中发挥了重要作用。
二、高含水油井的特点高含水油井通常指含水层在产出口中含水含量超过70%,即水含量占总产出的百分比超过70%的油井。
高含水油井的产生给油田开发带来了很大的困难,因为高含水会导致油井产出的油含量低,产油效率低,降低油井的产量,而且还会造成地层压力的不稳定,产生油轮效应。
高含水油井的特点主要有以下几点:一是油井产出的油含量低,二是油井产量不稳定,三是易引起地层压力不稳定。
由于这些特点,高含水油井的开发一直是石油行业领域的难题。
对高含水油井的开发技术不断进行改进和创新就显得极为重要。
1. 改进调剖剂的配方针对高含水油井的特点,可以针对调剖堵水技术进行改进和创新。
要改进调剖剂的配方,选择适合高含水油井地层条件的调剖剂,以提高调剖剂的适用性和效果。
在高含水油井中,通常选择相对水溶解度低的调剖剂,以避免与地层水相溶解,减少对地层渗透率的影响。
2. 提高调剖剂的渗透性要通过改进调剖剂的配方,提高调剖剂的渗透性,以加强调剖剂对地层的渗透能力,从而改变地层的渗透率分布。
第八章调剖与堵水海上油气田的开发特征决定了海上油井必须以较高的采油速度进行生产。
目前,早期注水及超前注水成为提高采油速度的主要方式,而稳油控水是延长海上油井经济开采寿命、提高油田采收率的重要途径,调剖堵水技术是实现稳油控水的主要手段和措施之一。
第一节调剖工艺与技术注水井调整吸水剖面的技术简称注水井调剖。
注水井调剖有两种途径:一种是机械调剖方法,另一种是化学调剖方法。
目前,海上油田基本上采用的是分层注水的机械调剖方法。
然而,机械调剖方法存在一定的局限性,在同一储层非均质性很严重的情况下,用机械调剖方法很难取得好的效果。
机械调剖方法也无法进行地层深部调剖,不能进一步提高水驱扫油面积;而对水平井更是难以实施。
随着海上油田含水率的上升和进一步提高采收率的要求,化学调剖是实现区块调剖的重要手段。
化学调剖是在注水井中用注入化学剂的方法,来降低高吸水层段的吸水量,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。
一、注水井调剖原理注水开发的油田,由于油藏纵向和平面上的非均质性及油、水粘度的差异,造成注入水沿注入井和生产井间阻力较小的图8-1高渗透层或裂缝突进或指进而绕过低渗透高阻力区(见图8-1),从而降低了水的波及体积和水驱效果,甚至在注入流体波及不到的区域形成死油区,这不仅会使中低渗透层的原油采出程度降低,而且会使油井过多过早产水,影响油田的稳产、高产,降低油田注水效率,增加原油生产成本。
注水井调剖就是通过向注水井注入化学调剖剂,让调剖剂在井下封堵注水井的高渗透层,改变水流方向,迫使注入水进入原来的中低渗透层,从而扩大注入水的波及体积,提高注入水的利用率。
注入水进入中、低渗透层后使原来未驱动到的原油被驱替了出来,提高了油井的产油量和阶段采出程度。
二、调剖剂及其分类用于注水井调剖的化学调剖剂按其封堵作用的差异可分为冻胶型调剖剂、沉淀型调剖剂和颗粒膨胀型调剖剂等几大类型。
022 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)。
第三章堵水调剖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,2007.82、侯吉瑞编著,《化学驱原理与应用》,石油工业出版社,1998.33、杨承志等著,《化学驱提高石油采收率》,石油工业出版社,1999.124、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。
堵水、调剖技术概述堵水、调剖技术概述油田开发到中后期,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。
调驱和调剖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水能力,这种工艺措施叫注水井调剖。
主要作用:为了调整吸水剖面,缓解层间矛盾调驱技术,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。
堵水、调剖技术概述发布:多吉利来源:减小字体增大字体堵水、调剖技术概述油田开发到中后期,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。
【修井】化学堵水的分类及选井方法化学堵水是以某些特定的化学剂作为堵水剂,将其注入地层高渗透层段,通过降低近井地带的水相渗透率,达到减少油井产水、增加原油产量的目的。
1化学堵水剂分类目前,我国各油气田在现场堵水施工中常用的化学堵水剂有七类,下面分别作一简单介绍。
(一)沉淀型无机盐类化学堵水剂常用于油田的沉淀型无机盐类化学堵水剂有双液法水玻璃氯化钙堵水剂,即用清水或油作隔离液将水玻璃、隔离液和氯化钙依次注入地层。
随着注入液往深处推移,隔离液所形成的隔离环厚度越来越小,直至失去隔离作用,而使两种液体相遇而产生沉淀物,达到堵水的目的。
(二)聚合物冻胶类化学堵水剂该类化学剂包括聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、木质素磺酸盐和生物聚合物黄胞胶与各种交联剂反应所形成的冻胶,以及最近研制成功的阳离子和复合离子型化学剂。
它们的作用机理主要是聚合物冻胶对出水或吸水高渗透层或大孔道形成物理堵塞作用、动力捕集作用和吸附作用。
聚合物链上的反应基团与交联剂作用后形成网状结构,呈黏弹性的冻胶体,在孔隙介质中形成物理堵塞,阻碍水流通过;未被胶联的分子及其极性基团可蜷缩在孔道中或称为孔隙空间动力捕集,也有阻碍水流动的作用。
同时分子链上的极性基团与岩石表面相吸附,提高了堵水效果。
(三)颗粒类化学堵水剂常用的有果壳、青石粉、石灰乳、膨润土、轻度交联的聚丙烯酰胺、聚乙烯醇酚等。
其中,膨润土具有轻度体膨胀性,聚丙烯酰胺、聚乙烯醇在岩石中吸水膨胀性好,可增强封堵效果。
(四)泡沫类化学堵水剂根据成分的不同,可分为两相或三相泡沫。
三相泡沫的主要成分为发泡剂+二烷基环酸钠(ALS)或烷基苯磺酸钠(ABS)及稳定剂羧甲基纤维素(CMC)、膨润土、空气和水组成。
泡沫流体在注水层中叠加的气液阻效应——贾敏效应改变了吸水剖面。
如用干水泥,则反应后生成水泥石,泡沫水泥浆在高含水饱和带硬化封堵吸水大孔道或高渗吸水层段。
二相泡沫不加入固体颗粒,其稳定性较差。
(五)脂类化学堵水剂油田上曾将脂类化学堵水剂用作永久性堵水剂,主要有脲醛树脂、酚醛树脂、环氧树脂、糠醇树脂、热缩性树脂等。