油井化学堵水技术(2008-10-12)

化学堵水技术在跃进二号油田的应用X王　伟,卢　冲,付　颖(青海油田采油一厂,青海茫崖　816400) 摘　要:针对油井化学堵水技术的堵水机理,分析该技术在跃进二号油田中高含水开发中后期的适用性。

介绍了现场施工过程中堵剂类型的选取、选井条件、堵剂用量确定以及具体施工工艺,并指出在油井堵水后生产过程中,应强化堵后合适采液强度的研究,从而避免注入水快速突破封堵层再次导致油井含水上升。

关键词:跃进二号油田;化学堵水;堵剂 中图分类号:T E358+.3 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)14—0103—02 跃进二号油田经过20多年的开发,特别是近几年油田开发提速,导致油田含水上升速度进一步加快,使油田稳产难度加大。

水是驱油的动力,油藏开发过程中不可避免地有水从油层产出,由于地层渗透率的不均质性,水是沿着高渗透层侵入油井的。

为了保持地层能量,需要从油井封堵高渗透层,控制水的产出。

1　油井堵水现状及基本原理1.1　油井堵水技术现状近年来油井堵水技术在许多油田得到较广泛的应用。

油井堵水技术分为机械和化学两大类。

化学堵水又分为非选择性和选择性堵水,选择性堵水根据其使用溶剂的类型主要分为水基堵水剂、醇基堵水剂和油基堵水剂。

属于复杂断块多层砂岩油藏的跃进二号油田近年来进行了化学堵水试验。

1.2　油井化学堵水基本原理利用化学堵水剂良好的选择性及堵水不堵油的性质,把带有交联剂的浆液注入地层时,浆液优先进入高渗透出水层。

由于堵剂可与出水孔道岩石表面生成氢键吸附在岩石表面上,形成的弹性网状结构的凝胶体,同时堵剂遇水有较高的溶涨率,使胶体易于充满孔隙,阻止水流动。

另外堵剂在油中有收缩作用,对油的堵塞小于水,如果聚合物进入油层,由于岩石表面被油覆盖,所形成凝胶体不会吸附在岩石表面,随着时间延长,凝胶体和非凝胶部分随油流不断被排出,油层渗透率逐渐得到恢复[1-2]。

　跃进二号油田概况及开发现状2.1　跃进二号油田概况跃进二号油田油层岩性以粉砂岩和细砂岩为主,主要含油层系为第三系上新统下油砂山组(N 21)、中新统上干柴沟组(N 1)、渐新统下干柴沟组(E 31)三套地层。

油田化学堵水调剖综述[摘要]堵水调剖技术及其相关技术在油田控水和增产方面有着至关重要的地位，本文主要阐述了油田堵水调剖技术的相关知识以及其发展过程，并介绍了几种常见的化学堵水调剖剂，最后本文在分析目前化学堵水调剖技术现状的基础上对于化学堵水调剖的进一步研究提出了一些相关的建议。

[关键词]油田堵水调剖建议中图分类号：te34 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）09-0065-01一、油田化学堵水调剖技术1.1 化学堵水调剖技术的相关概念化学堵水调剖技术是指在油井中注入相应的化学药剂（也就是化学调剖剂），从而来阻塞含水量比较高的层，实现降低无效水循环、减少油井底部的水流压力以及降低油井含水量的目的。

化学堵水调剖技术是通过不均匀的油层之间吸水能力的不同来实现的，其基本原理是在比较低的注入压力的前提下注入化学调剖剂，然后阻塞压力比较低的高吸水部位，因此来提高油井的注水压力，降低油井的吸水能力，从而实现对低渗透部位注水量的提高。

化学堵水调剖技术是分层开采的主要技术之一，其可以对以下三方面的问题做出相应的解决。

首先，在受层间隔层厚度以及分层注水管柱分层程度的要求条件下，经常出现在一个层内可能会出现几个吸水能力不同的油层的情况，此时可以采用化学调剖剂对层内的吸水量做出相应的调度和调整。

其次，对于一些由于套损而造成无法正常工作的油井，在笼统注水的前提要求下，可以使用相关的化学调剖技术来对油井的吸水面做出相应的调整。

再次，对于不均匀的比较厚的油层，可以使用化学调剖方法来使得中高渗透部位的注水量向低渗透部位逐渐进行转移。

1.2 化学堵水调剖技术的发展历程油田化学堵水调剖技术的发展过程大致可以划分为四个阶段，下面分别对这四个阶段进行相关的介绍。

第一阶段：试验阶段。

油田化学堵水调剖技术的初期试验阶段是指从1986年到1990年。

在这段时间内，机械卡堵水技术有着非常重要的地位。

一些主要的油田分别与相关科研院所进行合作，他们引进和使用了一些聚合物调剖剂，例如603堵剂、pia-601、pmn-pf等。

【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。

在石油开采井下作业施工过程中，常会因为各种原因造成油井出水，出现油井出啥、油井停喷、设备腐蚀或形成死油区等现象。

增大了采油成本，给石油企业带来重大经济损失的同时，使油井变为废井，造成资源浪费，破坏当地生态系统。

一、油井出水原因首先，对于用注水开发方式开发的油气藏，由于石油开采方式选择不当，导致使注入水及边水沿的高、低渗透层不均匀推进，出现射进或指进现象，影响油井开采质量。

其次，在油井存在底水，即留存于油层底部的水层，由于石油受到底水的承托作用，导致油井生产压差过大，破坏了石油与水层之间的重力平衡关系，使原来的油水界面在靠近井底处呈锥形升高的现象。

再次，由于石油内部上层和下层水层，即上层水、下层水的窜入，导致套管损坏，影响油井的密封效果，或是部分地区由于断层裂缝比较大，而造成油层与其它水层相互串通。

最后，由于固井不好或层间串通，或者补水时误射水层，导致在相连两个油层之间的夹层水进入注入油井，使油井出水。

在石油开采过程中一旦油井发生出水，将会造成巨大的经济损失，为了提高石油开采效率，保证施工技术人员的生命安全，就必须在石油开采井下工作时进行堵水作业。

二、石油开采井下作业堵水技术的应用要点1.机械方法堵水。

石油开采井下堵水作业时，采用机械方法进行堵水，其工作原理是利用打悬空水泥塞、电缆桥塞、填砂等设施，将油井中的油层进行隔离保护起来，以此来控制油井出水量。

或利用封隔器卡封高含水层，再用带死嘴子的堵塞器进行水层封堵，有效制止其正常运作。

减少多层非均质油藏间的层间差异性，最大程度上降低层间干扰对石油开采作业的影响，切实提高油井产量。

此外，还可以利用机械采油井堵水柱进行机械堵水，它主要由油管、配产器和封隔器等部件组成，具有材料成本低廉，施工时间短，堵水成功率较高等特点，但堵水持续时间较短，不适用于长期石油开采作业项目。

2.化学方法堵水。

利用化学方法进行石油开采井下堵水作业时，能够利用特定化学药剂实现高出水层的有效封堵，尤其是对于裂缝地层的堵水作业，一般来说，化学堵水分为选择性堵水与非选择性堵水。

分层化学堵水工艺技术【摘要】生产层中部出水或水淹，常规化学堵水工艺无法达到封堵出水层而不污染其它生产层的目的。

找准出水层位，采用分层化学堵水工艺能保护生产层、对出水层位进行有效封堵是胡庆油田高含水油井稳产增油一项非常重要的工作，也是提高油田开采速度和最终采收率的重要手段。

【关键词】找水工艺技术分层化学堵水分层管柱配套高压封隔器反洗阀1 分层化学堵水存在的问题一直以来，分层化学堵水管柱不配套，在面对复杂井况及施工异常时，因管柱因素造成分层化学堵水工艺无法实施、短期失效及施工事故时有发生，分层化学堵水措施工艺受到限制，工艺成功率仅达到80%。

近年来年加大对分层化学堵水管柱的配套完善，使分层化学堵水施工可应对各种复杂井况，分层化学堵水措施工艺成功率达到100%。

2 找水工艺技术目前应用的找水技术有气举找水、脉冲中子饱和度测井、氧活化找窜等适用于胡庆油田地质状况的找水工艺。

这些测试技术的应用提高了资料解释的准确性和可靠性，为下步认清出水层位、分层化学堵水的成功实施提供了有力保证。

2.1 气举测产出剖面测井找水技术气举找水工艺原理是将油井生产模拟成了连续稳定的自喷井生产状态。

在连续稳定自喷生产的条件下，适时下找水仪器测试油井各小层的产液状态和含水率或下井温仪测试各产液层的温差曲线。

根据测试成果，结合地质、生产动态分析就可确定出主要产油层和潜力层，为油井采取合理堵水挖潜措施提供可靠的依据。

2.2 脉冲中子饱和度测井脉冲中子饱和度测井是通过脉冲中子源向地层发射能量为14mev 的快中子，经过和地层中的原子核发生非弹性碰撞后，逐渐减速为热中子，直至被俘获产生伽马射线。

热中子寿命与物质的俘获截面有关，地层俘获截面越大，热中子寿命越短。

对于淡水地层，向其中注入亲水不亲油且俘获截面较大的硼酸溶液（或钆溶液）获得的宏观俘获截面反映了地层水的分布情况。

注硼（钆）中子寿命测井是在注硼（钆）前后各测一条俘获截面曲线，将两条曲线重叠，其幅度差的大小可以定性反映地层含水的多少。

边边底水油藏水平井化学堵水技术廉成宇中国石油辽河油田公司西部项目管理部，辽宁盘锦 124010摘要：针对水平井边边底水锥进严重，含水上升速度快，油井生产见水后，含水率迅速上升，加速油藏的衰竭，会导致过早的废弃，产量也会迅速下降，甚至损失储量，严重影响油田的生产，所以解决边边底水水平井出水问题势在必行。

关键词：边边底水；水平井；出水井段；化学堵水引言水平井堵水技术作为油藏开发中的一项关键技术，如今被广泛应用于各大油田，生产表明，水平井在老区挖潜、动用边部储量、开发薄层具有明显优势，为油田的措施上产提供了技术支持。

随着水平井开采技术在边边底水油藏的不断增加，逐渐暴露出边边底水锥进严重和堵水困难等难题，由于水平井自身的特点，一旦发生边边底水锥进，很容易大量出水，导致产油量骤降，含水大幅上升，甚至导致整个水平生产层段被“水淹”。

因此，开展边边底水油藏水平井堵水工艺技术研究已势在必行。

1 边底水水平井开采特征1.1 边底水油气藏开发过程中最显著的特点之一就是边底水的脊进，在井周围形成水脊（或水锥）。

1.2 当水锥在井底突破之后，油井即产水。

由于射孔井段离边底水的距离较近，因此，开采边底水油藏的油井往往见水较早。

见水早，无水采油期短，是边底水油藏开发过程中的第二个显著特点数等决定。

由于储层的非均质性，导致注水井注水时更容易发生水窜，影响油井产能。

1.3 油井见水之后，含水率快速上升，而日产油量则快速下降，这是边底水油藏开发过程中的第三个主要特征。

1.4 边底水油藏的可采储量一半以上都是在中－高含水阶段采出的，采油成本通常相对较高，增加原油脱水成本；2 出水原因及类型2.1出水原因分析水平井出水主要有两个因素,分别为油藏条件和井身结构，其中以油藏条件为主，由于水平井生产井段水平且井段较长，且多采用筛管完井，裂缝经常产生线性流或线状出水，在开采过程中高含水层会沿着油藏裂缝突进，同时如油藏存在构造边水、底水，生产参数不合理也会导致高含水层突进，而油藏发育高渗透层，高渗透带常产生径向流；而水平井的井身结构复杂，如固井质量差会出现管外窜流或套管漏失导致油井大量出水。

技术应用/TechnologyApplication油井化学堵水效果评价方法及应用付亚荣刘泽姜春磊翟中杨杨亚娟吴泽美季保汐敬小龙唐光亮（中国石油华北油田公司）摘要：我国油田堵水调剖技术已经历60多年的发展历程，油井堵水、注水井调剖、调驱以及深部液流转向等技术经历了起源、试验、发展、成熟、更替的过程，取得了很好的增油效果。

大多学者重点关注堵水技术和方法的研究，堵水效果如何评估研究较少。

为此，将油井化学堵水波及油层分为内、外两区域，增加的原油产量在达西渗流线性系统中理论上无限叠加，以内区、外区、交界面等3个产出液流动控制方程为理论依据，基于Duhamdl 原理的反褶积算法，建立油井井口压力模型、有效渗透率模型、产油量计算模型等评价油井化学堵水效果。

在50多口油井应用后，评价符合率达到95%以上，消除了技术人员习惯直接利用堵水前后产油量的差值判断堵水效果所带来的不确定性，为油井化学堵水效果评价提供了一种新的方法。

关键词：油井；高含水；化学堵水；反褶积算法；评价符合率DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2024.03.001Evaluation method and application of chemical plugging effect in oil wellsFU Yarong，LIU Ze，JIANG Chunlei，ZHAI Zhongyang，YANG Yajuan，WU Zemei，JI Baoxi，JING Xiaolong，TANG Guangliang North China Oilfield Company，CNPCAbstract：China's oilfield water plugging and profile control technology has experienced more than 60years of development．The water plugging in oil wells，profile control in water injection wells，profile control and flooding，as well as deep fluid flow diversion and other technologies have gone through the process of origin，test，development，maturity and replacement，which achieved good oil increase effect．Most scholars mainly focus on the research of water plugging technology and methods，but there are few research on how to evaluate the water plugging effect.Hence，the oil well chemical water plugging wave and oil layer are divided into internal and external areas．The Darcy percolation linear system that was increased crude oil production is infinitely superposed in theory，and the three pro-duced fluid flow control equations of the inner zone，the outer zone and the interface are taken as the theoretical basis．Based on the anti-convolution algorithm of Duhamd l principle，the well head pres-sure model，effective permeability model and oil production calculation model are established to evalu-ate the effect of oil well chemical water plugging.After the application of more than 50oil wells，the coincidence rate of evaluation is more than 95%，which eliminates the uncertainty caused by technical personnel that are accustomed to directly judging the water plugging effect through using the difference in oil production before and after water plugging and provides a new method for evaluating the chemi-cal water plugging effect of oil wells.Keywords：oil well；high water content；chemical plugging；anti-convolution algorithm；coinci-dence rate of evaluation第一作者简介：付亚荣，教授级高级工程师，1987年毕业于重庆石油学校（油田应用化学专业），从事油气田开发技术研究与应用工作，引文：付亚荣，刘泽，姜春磊，等．油井化学堵水效果评价方法及应用[J]．石油石化节能与计量，2024，14（3）：1-5.FU Yarong，LIU Ze，JIANG Chunlei，et al．Evaluation method and application of chemical plugging effect in oil wells[J]．Energy Conservation and Measurement in Petroleum &Petrochemical Industry，2024，14（3）：1-5.付亚荣等：油井化学堵水效果评价方法及应用第14卷第3期（2024-03）陆相水驱开发油藏油层内部纵向非均质严重，油井出水是普通存在的问题。