第6章_注水井调剖与油井堵水
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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。
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。
油井出⽔原因及堵⽔⽅法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,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。
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。
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。