裂缝性储层化学堵水技术

裂缝性特低渗透储层注水开发井网的优化设计随着石油勘探技术的不断进步，裂缝性特低渗透储层已成为重要的油气藏类型之一。

由于该类型储层的特殊性质，常规的注水开发方法往往效果不佳，需要进行优化设计以提高开发效果。

裂缝性特低渗透储层的注水开发需要选择合适的井网布置方式。

由于裂缝储层的非均质性，传统的规整井网布置方式无法满足注水开发的需求。

采用非规则井网布置方式可以更好地适应裂缝储层的特殊性质。

非规则井网布置方式可以根据储层的裂缝分布情况，灵活地安排注水井和采油井的位置，以最大程度地利用裂缝储层的有效面积，提高注水效果。

裂缝性特低渗透储层的注水开发需要采用合适的注水井完井方式。

裂缝储层中的裂缝具有较高的渗透率，但渗透率的分布不均匀。

在选择注水井完井方式时，应充分考虑裂缝的渗透特性，采用合适的完井方式。

常见的注水井完井方式包括酸压裂井、射孔完井和压裂完井等。

根据裂缝的分布情况和渗透特性，选择合适的完井方式可以有效地增加裂缝的有效接触面积，提高注水效果。

裂缝性特低渗透储层的注水开发还需要采用合适的注水压力控制策略。

裂缝储层的渗透率较高，注水容易形成不均匀的渗透分布，造成一些裂缝未充分注水。

为了提高注水效果，需要合理控制注水压力，保持注水压力的均匀分布。

可以通过合理设计注水井和采油井的井网布局，采用分段注水、变压注水和循环注水等控制策略，实现对裂缝的均匀注水，提高注水效果。

裂缝性特低渗透储层的注水开发还需要合理选择注水液体的性质和注水速度。

由于裂缝储层的渗透率较高，注水液体的粘度应较低，以便快速均匀地渗透到裂缝中。

为了提高注水速度，可以适当增加注水压力，促进注水液体的渗透和扩展。

注水液体的化学性质也应与储层的岩石类型和裂缝特性相匹配，以避免对储层造成不良影响。

裂缝性特低渗透储层的注水开发需要进行优化设计。

合理选择井网布置方式、注水井完井方式、注水压力控制策略和注水液体的性质和速度，可以有效提高注水效果，实现裂缝性特低渗透储层的高效开发。

【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。

0引言部分裂缝性质的油藏于作业之后，产量比不上预期目标或者产量减少。

出现这种状况的主要原因是，在作业当中，油层受到工作液的污染，由此严重堵塞了裂缝。

根据这种状况，经常应用的措施是降低工作液当中固相数量，防治近井壁区域出现堵塞。

但是，工作液当中的液相融入储层裂缝当中，一样出现污染状况。

因此，需要在修井作业的基础上，实施保护裂缝性储层的暂堵技能，促使修井作业能够有序进行。

1相关学者对修井作业保护裂缝性储层暂堵技术展开的探究当前应用的近井壁封堵材质是凝胶型、屏蔽型暂堵型、水泥浆型等，诸多材料应用的过程中，存在的主要的弊端与不足是工艺烦琐、不耐高压高温，容易对另外的零件造成一定的危害。

相关专家表示，裂缝性储层的损害原因具体包含黏土矿物、速敏、固相颗粒、微粒等，部分学者就四川石系碳酸盐岩储层的完井模仿测试能够得知，工作液会对储层损害具体是由于固相颗粒堵塞及滤液入侵所导致的，在此之中，滤饼与固相颗粒是导致裂缝性储层损伤的具体原因、在实钻的状况下，钻井工作液、固相颗粒、微粒当中，诸多成分的泥饼、泥膜等，都是对裂缝孔隙类型碳酸盐储层的具体影响条件之一。

泥饼具体是以井壁缝、孔当中，并且依附在井壁当中，滤饼进入裂缝的主要方法是，侵入裂缝。

扫描电镜能谱探究，可以得知，泥膜通常出现在碳酸盐岩储层的裂缝壁、孔隙及孔道当中，并且也是裂缝孔隙形式碳酸盐岩储层最为不可或缺、最常见的损害条件之一。

另一部分专业人士认为，在经过相关实验的探究后，导致出现损害状况的主要影响因素有两方面，一方面是钻井液颗粒进入到储层，导致渗流通道被堵塞；另一方面，钻井液滤液在与地层相融后，会扩大水膜的厚度。

还有一些学者评判，裂缝性储层在修井作业出现损害的具体因素是，水相圈闭损害、固相侵入损害，敏感性损害等。

所以，务必要研析出，不但能够在高温高压的状况展开工作，操作步骤单一的技术，也能够降低或者阻止液相、固相与储层裂缝相互融合，不容易引发诸多损害技能，以此更好地保护裂缝性储层。

281 概述我国未探明石油储量约85×108t，其中73%埋藏在深层[1]，井漏问题异常突出。

在川西地区深井钻探过程中，钻遇地层压力系统多变、裂缝和断层发育，潜在漏失层达8层之多，龙深1井从2005年5月起钻至今已漏失20000m 3钻井液；2013年塔里木正钻井45口，31口井共发生192次漏失，漏失泥浆量20396.94m 3，平均单井漏失量658m 3，仅14口井没发生漏失，占比31%。

由井漏诱发的井壁失稳、坍塌、井喷等问题是长期以来油气勘探开发过程中的世界性难题，复杂性强且难于解决[2]。

尤其在高温高压条件下，超深井钻井液及堵漏材料能否维持稳定性能存在极大挑战，因此对于超深井钻井液及防漏堵漏技术的研究具有重要意义[3]。

2 超深裂缝性储层漏失概况及漏失机理分析2.1 超深裂缝性储层漏失概况 超深井钻井地质工程条件差，钻遇天然裂缝发育、压力衰竭、破碎或弱胶结性储层和多套压力层系时，漏失问题更为突出，尤其是裂缝性漏失。

西部某区块为山前高陡构造，地层特征“高温、高应力、高含盐”，超深井钻完井深最高达8023m [6]，井底裂缝发育，漏失情况严重，分析西部某区块几口井的漏失资料可以看出：深井超深井漏失往往是地层裂缝发育，承压能力不足，高密度钻井液压裂地层中的裂缝或薄弱面形成诱导性裂缝造成漏失，由于裂缝存在形态复杂多样，漏失引起的储层损害方式和机理呈多样化，使得裂缝漏失性储层保护技术成为全球性难题之一[7]。

2.2 超深裂缝性储层漏失漏失机理研宄钻井液漏失发生机理和漏失演化过程是认识漏失的重点工作。

发生钻井液漏失的地层，必须具备以下条件：①地层中有孔隙、裂缝或溶洞，使钻井液有通行的条件；②地层孔隙中的液柱压力小于钻井液液柱压力，在正压差的作用下，才能发生漏失；③地层破裂压力小于钻井液液柱压力和环空压耗或激动压力之和，把地层压裂产生漏失[5-7]。

在具体表现在：高温严重影响着钻井液性能。

随着温度的增加，钻井液会发生高温增稠、减稠及固化等作用，粘土会发生高温分散、高温聚结及高温钝化等作用，处理剂会发生高温降解、高温交联等作用。

修井作业中保护裂缝性储层的暂堵技术作者：邢照峰来源：《中国化工贸易·上旬刊》2016年第09期摘要：在储层裂缝油气井修井过程中，为了防止裂缝中出现工作液，对裂缝堵塞情况，实现储层保护工作。

在修井工作中，利用裂缝性储存机理和特殊材质，不仅能对储层实施保护，还能采用负压，实现解堵工作。

因此，在文章中，对修井作业中保护裂缝性储层的暂堵技术进行了研究。

关键词：修井作业；裂缝性；储层；暂堵技术在修井作业中，油层工作液将会受到污染，就会使裂缝堵塞。

基于这种状况，利用传统的措施不仅会降低工作液中存在的固相数量，还会防止近井壁区域内出现堵塞现象。

所以，在修井作业中，需要利用裂缝储层的暂堵功能，保证修井作业的稳定实施。

1 修井作业中保护裂缝性储层的暂堵技术导致裂缝性储层损害的原因是黏土矿物、速敏、固相颗粒等影响的，经过一些学者的研究和讨论，工作液对储层的损害具有直接影响，是固相颗粒堵塞、或者滤液被入侵引起的。

在该期间，滤饼与固有颗粒也是影响裂缝性储层出现损伤现象。

对于泥饼来说，是以井壁缝、孔存在的，依附于井壁中，侵入裂缝。

还有些专家学者研究，出现损害还会受钻井液颗粒现象的影响，使其渗透到通道中，出现堵塞现象。

还会是钻井液滤液与地层相互融合后，扩大了水膜的厚度。

基于以上的分析，一定要经过系统的研究，不仅要使其在高温情况下促进工作的有效开展，使用合理的操作步骤和技术，还需要能够降低、阻止液相、固相与储层裂缝之间的融合，这样才能避免其损害，起到保护裂缝性储层的作用。

2 暂堵机理在工作液中，将储存层通道中符合纤维网剂与固相粒子添加，使用的纤维材质需要选择具有团絮形状的结构架桥，保证固相颗粒在一定的正压差下以及在裂缝的端面促进暂堵工作的有效构建。

同时，在一定时间范围内，为其构建具有承受力的、具有较低渗透度的暂堵层，这样才能对储层遗漏现象进行合理预防。

在工作液中，还可以将软性粒子进行添加，能够将一些小型的裂缝或者孔隙堵住。

大坝裂缝CW化学灌浆技术处理的应用摘要：化学灌浆是将一定的化学材料(无机或有机材料)配制成真溶液，用化学灌浆泵等压送设备将其灌入地层或缝隙内，使其渗透、扩散、胶凝或固化，以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物裂缝修补的一项加固基础，防水堵漏和混凝土缺陷补强技术,目前在大坝裂缝处理上广泛应用。

关键词：化学灌浆；堵漏；缺陷；补强1、工程简介沙沱水电站水库正常蓄水位365.00m，相应库容6.70亿m3，总库容9.10亿m3；电站装机1120MW，多年平均发电量45.52亿KW•h；枢纽由碾压混凝土重力坝、坝身溢流表孔、左岸引水坝段、坝后厂房及右岸垂直升船机等建筑物组成。

其中，拦河大坝为全断面碾压混凝土重力坝，坝顶高程371m，坝顶全长631m，河床最低建基面高程260m，最大坝高111m，基础最宽处73.125m，坝顶宽10m。

2、裂缝探查2.1裂缝描述碾压混凝土大坝严格按照设计要求和温控措施进行施工，经分析裂缝大多是因温度应力产生的。

现列举3#坝段裂缝的调查情况：上游面发现裂缝2条，下游面发现裂缝5条，平面裂缝1条。

图1 3-3#平面裂缝走向表1 3#坝段裂缝统计表2.2裂缝探测大坝上、下游面裂缝深度探测：采用电锤进行钻孔，孔径为14mm的斜孔，采用量角器对角度控制在45°进行钻孔，再使用空压机将孔内粉尘吹除后进行试气，试气压力为0.2～0.3Mpa,通过表面洒水直到直到不冒气泡为止，根据孔口距离裂缝的长度来确定缝的深度，记录好裂缝的长度深度及走向。

对于大坝平面裂缝，声波孔采用钻机钻孔，钻机型号为xy-2，孔径为76mm，孔向垂直向下，先向下钻孔15m，用声波探测仪对裂缝深度进行探测。

2.3 压水检测及同步观察压水检测：压水检测的目的主要是排查深层裂缝渗水通道。

压水过程中孔内辅以适量的酸性大红染料（高锰酸钾）。

3-3#裂缝压水段长以3m为宜，用橡皮塞堵塞分段压水，发现异常时应进一步缩小段长，找出渗漏位置。

0 引言为补充油层能量和驱替原油，油藏往往会进行注水开发。

然而，由于油层的非均质性，注入水优先顺着高渗透流动通道（又称优势流动通道）流动，导致出现水驱波及体积减小、驱油效率降低和油井过早见水等一系列问题[1-4]。

注水开发油藏难以避免地会出现油井含水居高不下，尤其是在超前注水油藏中油井见水早，含水率高[5]。

因此，油井堵水一直是注水开发油藏重点研究内容。

国内油井堵水试验最早始于1957年玉门油田，其后在大庆油田、大港油田、长庆油田以及塔里木油田等地也多有研究。

1 油井堵水技术分类油井堵水模式发展出5大类，主要有区块整体堵水、选择性堵水、不同来水堵水、深部堵水和多种措施结合堵水。

堵水技术也从机械堵水发展到化学堵水[6-8]，如图1所示。

机械堵水可分为机械式可调层堵水、液压式可调层堵水、重复可调层堵水、遇油/水自膨胀封隔器堵水、水平井重复可调机械找水堵水、电控机械找水堵水以及水平井智能机械找水堵水。

化学堵水可分为聚丙烯酰胺堵水、交联聚合物类堵水、水玻璃-氯化钙类堵水、油基水泥浆类堵水、干灰砂类堵水、木质素类堵水、凝胶类堵水和活化稠油类堵水。

机械堵水应用在井筒，化学堵水应用在储层内部孔隙和裂缝。

化学堵水剂按其作用机理可分为选择性堵水剂和非选择性堵水剂。

选择性堵水剂作用机理：当油水在不同的通道中流动时，选择性堵水剂可以堵塞水流通道而不会堵塞油道；当油水在同一通道流动时，选择性堵水剂只能降低水相渗透率。

非选择性堵水剂作用机理：非选择性堵水剂优先进入高渗透区和裂缝，堵塞通道可能是水流通道，也可能是油流通道。

Chen Lifeng 等人[9]认为，选择性堵水剂在油田的成功应用极其少，主要原因是投资回报率低、高温高矿化度条件下效果差、易减产。

选择性堵水剂用于小孔道（如孔隙和微裂缝），堵水强度很低，一般小于0.1 MPa。

与选择性堵水剂相比，非选择性堵水剂具有更高的封堵强度，适用于人工裂缝和天然大裂缝[1， 10， 11]。

裂缝性特低渗透储层注水开发井网的优化设计裂缝性特低渗透储层是一种储层孔隙度低、渗透率低的特殊类型的油气储层。

由于其特殊性，开发难度大，资源利用率低。

为了更好地开发利用这种储层，需要进行优化设计，特别是注水开发井网的优化设计至关重要。

本文将从裂缝性特低渗透储层的特点出发，结合注水开发井网的优化设计原则，探讨裂缝性特低渗透储层注水开发井网的优化设计方法。

一、裂缝性特低渗透储层的特点裂缝性特低渗透储层的特点主要包括储层渗透率低、孔隙度低、裂缝发育等。

储层渗透率低意味着其油气渗透能力差，开发难度大。

孔隙度低使得储层对油气的储集能力降低，对开发提出了更高的要求。

裂缝发育会影响渗透率的分布和方向，导致储层的非均质性增大。

这些特点使得裂缝性特低渗透储层的开发难度大大增加。

二、注水开发井网的优化设计原则在面对裂缝性特低渗透储层的开发时，注水开发井网的优化设计显得尤为重要。

注水开发井网的优化设计原则主要包括合理性、高效性和经济性。

注水开发井网的设计要合理，即要考虑到裂缝性特低渗透储层的特点，进行合理的井网布局，以获得最佳的开发效果。

注水开发井网的设计要高效，即要利用现代化技术手段，提高注水井的注水效率和产液效率。

注水开发井网的设计要经济，即要在满足开发需求的前提下，尽量减少开发成本，提高资源利用率。

（一）井网布局优化裂缝性特低渗透储层因裂缝发育且渗透率低，井网布局对开发效果有着至关重要的影响。

在进行井网布局优化时，应考虑到裂缝分布的规律，选择合理的井网布局方案。

一般来说，裂缝性特低渗透储层区块的井网布局应以最大程度地覆盖裂缝带为原则，以此来提高注水效果和油层驱油效率。

在裂缝性特低渗透储层注水开发井网的设计中，井网参数的优化也是十分重要的。

注水井的井距、井深、注采比等参数需经过合理的优化设计，以使得注水开发井网能够最大程度地提高油层的采收率和注水效率。

具体而言，通过数值模拟等手段，进行井网参数的灵敏性分析，并根据实际情况对井网参数进行优化调整，以获得最佳的注水效果。

裂缝性地层堵漏配方及规律性研究地层中裂缝的存在会导致油、气、水的渗漏，影响油气的开采效率，直接影响油气田的生产。

因此，研究裂缝性地层堵漏的配方及规律对于提高油气田的生产效益具有重要的意义。

一、裂缝性地层堵漏的配方1.胶体堵漏剂胶体堵漏剂该剂通过细小颗粒在滤过介质和微孔和裂隙表面沉积，然后使临界堵塞与渗透压力之差降至最低。

当进一步被应用于补孔中时，胶体颗粒很容易进入小裂缝中。

从而达到固体与固体的接触，从而表现出极高的性能。

2.胶凝物堵漏剂胶凝物堵漏剂可分为两大类：氢氧化钠和硬质聚合物，比较常用的为氢氧化钠，它的主要作用是加速水泥早期成形，并形成酸化冲击作用，改善堵喉质量和强度，并提高水泥的效率。

3.微生物堵漏剂微生物生产颗粒，它们能够沿着岩层和缝隙的边缘生长，结合当地的水矿物质，以及塞孔的颗粒，从而形成一个微生物聚集体，强化水泥的横向度，进一步阻止孔口的利奇霉堵塞。

二、规律性研究1.孔隙结构特征的影响孔隙大小和分布特征是影响地层渗透率的主要因素。

当渗透率较高时，堵漏效果较好；当渗透率较低时，堵漏效果较差，因为水泥制品不能完全弥合裂隙和孔隙。

2.流体性质的影响流体的性质包括黏度、表面张力和盐度等。

当流体的黏度较高时，堵漏效果较好，但流体的黏度较低时，由于渗漏率较高，堵漏效果较差；当流体带电或含盐时，堵漏效果也较差。

3.地层构造的影响地层构造的影响主要体现在地层的颗粒组成上，因为其他因素的影响不同，基础粒度的大小、分布及其比例在控制堵漏药物性质方面发挥了重要作用，特别是在孔隙大小分布方面的影响。

总之，裂缝性地层堵漏剂的配方及规律性研究对于提高油气田的生产效益具有重要的意义，科学有效的堵漏方案和技术措施能够有效地增加油、气和水的收集率，使油气田的生产效益得到显著提升。

四、裂缝性地层堵漏的评价方法1. 室内实验室内实验是评价裂缝性地层堵漏效果的基本方法。

它可以通过在网格状介质中模拟孔隙和裂隙结构，进行不同渗透压力、渗透率、堵漏剂浓度和pH值等条件下的堵漏剂性能测试和评估。