调剖堵水机理及药剂介绍

调剖堵水技术在高含水油井中应用调剖堵水技术是一种应用于高含水油井的一种水平井工艺，旨在提高油井采收率，降低含水率，进一步延长油井使用寿命。

在高含水油井的开发过程中，由于胶体粘部分、化学反应、沉积物生长和反渗透作用等因素的影响，油井产出受限，井网压差增加，油水界面下降，使井筒中水含量日益增多，影响采油效率。

而调剖堵水技术能够有效解决这些问题，提高油井产出与采收率，从而提升整体油田开发效率。

调剖堵水技术的原理是利用调剖剂、堵水剂和水泥等材料在高含水油井中形成一系列具有特定功能的过滤屏障，包括分散性调剖屏障、堵塞性堵水屏障、黏度调节屏障、流量平衡屏障等，从而实现高含水油井的管柱控制、防水、深部膨胀和合理调节油井产量。

调剖剂、堵水剂和水泥等材料通过注入高含水油井，填充井筒缝隙，封锁井眼，改变井筒流动路径，开采更多油藏，提高采油矿井的采收率。

在调剖堵水技术的具体应用过程中，需要根据不同井型和井深等因素选择适合的调剖剂和堵水剂。

在注入调剖堵水剂前，需要先进行强制水宣洗井一次，以清洗孔隙和裂隙中的沉积物和杂质。

随后在井筒中注入调剖剂和堵水剂混合液，使其均匀分布在井筒中。

在注入混合液的同时，油井产量会有所下降，但在几个小时后产出会有所恢复。

调剖堵水后，需要进行封孔固井工艺，将井筒的缝隙密封，防止堵塞材料从井筒中流失。

总体而言，调剖堵水技术在高含水油井中应用优势明显，其能够有效地控制高含水产井的水声压差，增强油井采出层和开发层之间的连通性，提高井网的整体采收率，减少油水混合物的排放，达到环保目的。

但需要注意的是，在具体应用过程中，需要根据实地情况进行综合评估和调整，以保证技术能够发挥最大的作用。

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。

堵水调剖工艺技术堵水调剖工艺技术简介一、概述（一）油井出水的原因与危害1．油井出水类型由于油藏构造复杂、地层非均质性、油层物性、原油物性差异所致，油田注水后，层内、层间、平面三大矛盾突出，油井普遍见水。

出水的原因很多，大致可分如下几类：（1）同层水：原油和水同存于一个层位，在采油过程中水随原油一同采出，使油井含水不断升高。

（2）窜槽水：因固井质量差，套管外水泥密封不严，油层和水层连通在一起，使油井含水率升高。

（3）底水：如果油层的下面有水层，随着油井的抽吸，当流体的压力梯度克服油水重力梯度差时即形成水锥。

底水锥进使得油井产出液中的含水迅速上升或水淹。

（4）水层水：在多层合采的油井中，水层被误射开或个别层完全水淹，在油井生产时，水层水也随同油层中的原油一同采出。

（5）边水：若油层边部存在水层，在采油过程中，边水向油层指进而流入油井中，同原油一同采出。

（6）注入水：在油田内部注水驱油或边部注水驱油的过程中，由于地层的非均质性，使得注入水沿高渗透条带突进，致使油井大量出水。

这是注水开发油田油井出水的主要原因。

2．油井出水的危害性（1）消耗地层能量：注水开发油田主要靠注入水补充地层能量，由于注入水从高渗透条带或裂缝流进油井被采出，使地层压力下降，水驱效果变差。

为保持注采平衡，必须增加注入量，从而增加注水费用。

（2）油井大量出水，造成油井出砂更为严重：砂岩油层见水后，会引起粘土膨胀，降低油层的渗透率，降低产油量，而且也因胶结物被水溶解而使得油井大量出砂，严重时迫使油井停产。

（3）危害采油设备：油井大量出水不但加重深井泵的负荷，而且也使得地面管线和设备的结垢更为严重，并且使其受腐蚀的速度加快。

（4）加重脱水泵站负担：油井大量产水，产液量增加，加大了脱水泵站工作量。

这样必须扩大泵站，增加脱水设备，增加动力、破乳剂及人力等消耗，也就增加了采油成本。

（5）增加污水处理量：从原油中分离出来的污水必须经过处理，才能符合污水排放标准或回注要求。

油田调剖堵水1.研究的目的和意义：油井出水是油田(特别是注水开发油田) 发过程中普遍存在的问题。

由于地层原生及后生的非均质性、流体流度差异以及其他原因(如作业失败、生产措施错误等),在地层中形成水流优势通道,导致水锥、水窜、水指进,使一些油井过早见水或水淹,水驱低效或无效循环。

堵水调剖技术一直是油田改善注水开发效果、实现油藏稳产的有效手段。

我国堵水调剖技术已有几十年的研究与应用历史,在油田不同的开发阶段发挥着重要作用。

但油田进入高含水或特高含水开采期后,油田水驱问题越来越复杂,堵水调剖等控水稳油技术难度及要求越来越高,推动着该技术领域不断创新和发展,尤其在深部调剖(调驱)液流转向技术研究与应用方面取得了较多新的进展,在改善高含水油田注水发效果方面获得了显著效果。

油井出水会严重影响油田的经济效益,使经济效益好的井降为无工业价值的井。

这从两个方面表现出来,一方面降低油气产量,另一方面增加地面作业成本,由此可见,堵水工作是各个油田发中的紧迫任务,也是油田化学工作者研究的主要课题之一。

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。

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。

化学驱是一类行之有效的提高采收率方法，其主要包括聚合物驱、碱/聚合物驱、碱/表面活性剂/聚合物驱等随着三次采油（三元复合驱）的不断开采，大庆油田在开发后期，由于储层的非均质性，特别是中高渗透油层已形成了注水特大孔道，其孔喉半径超过25µm，对这种特大孔道的封堵是非常困难的，注入液很容易突破封堵带，按照原本的注水通道流串到采油井，从而造成了调剖增油量低，调剖剂有效时间短等一系列不利于开采的现象出现。

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183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。

一、水井调剖机理注水井调剖技术是改善层间、层内及平面矛盾，实现老油田稳产的重要措施。

通过实施调剖措施可有效改善注水井的吸水剖面，扩大注入水波及体积，增加可采储量，降低自然递减速度，提高油田采收率，提高油田开发水平。

水井调剖使用泵车或柱塞泵把调剖堵剂注入到水窜大通道深处或裂缝深处，封堵砂组强水洗层段水窜通道，后续注水由于惯性原因仍有一部分沿主通道注入，产生绕流增加扫油体积，增加层内动用程度，主产液井降低液量降低含水增加产油量；同时由于注入水在主水窜通道方向遇阻，加在其它方向或其它层段注水压力升高，其它方向或其它层段增加扫油体积，增加油层动用程度，表现低液井水驱能量增加，增加产液量产油量。

通过调剖有效的解决井组层间层内、平面矛盾，提高开发效果。

水井调剖分为全井段混调和分层调剖两种。

二、油井化学堵水机理油井化学堵水是使用化学堵剂封堵油井高渗高压主产液层，减少主产液层产液，减少油井层间干扰，释放其它产层产能，油井减低液量降低含水增加油量；同时由于高产液井方向压力升高，迫使注入水转向其它方向，增加扫油体积，增加油层动用程度，有力改善井组平面矛盾，提高开发水平。

油井化学堵水是水井调剖的有力辅助措施。

水井调剖是“以面带点”，油井化学堵水是“以点促面”，保证调剖持续有效有力措施。

三、KY－Ⅱ低温膨胀凝胶调堵剂1.调堵剂组成该调堵剂由多种改性超高分子量抗盐聚合物与有机树脂活性中间体交联，在稳定剂、调节剂的控制下，在20-80℃的温度条件下成胶、固化，形成本体凝胶。

主剂为几种功能聚合物的复合物，交联剂等物质为有机材料，形成的调驱剂不对油层造成永久性的伤害。

该凝胶体吸水倍数可达1倍以上，具有较好的粘弹性、柔韧性、变形性和破胶修复性，凝胶强度可在交联聚合物～粘弹体范围内进行调节。

2. 调剖剂性能①具高粘弹性：凝胶的粘附性强，弹性好，不易碎。

②具高变形性：无固定形状，具粘稠液体～粘弹体状态。

③吸水膨胀性：与砂岩表面吸附水结合，吸水倍数0.3-0.6倍。

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。

稠油井调剖堵水一体化技术一、作用机理1、高温调剖剂高温调剖剂主要由植物纤维颗粒、栲胶、油溶性树脂等组成。

其作用机理是：一是体膨型植物纤维颗粒在高分子溶液携带下挤入油层后，遇水膨胀，堵塞孔隙喉道与裂缝，达到封堵高渗层的目的。

二是堵剂中的栲胶与复配物在碱性条件下作用生成高强度凝胶对高渗层的封堵作用。

三是由油溶性树脂组成的暂堵剂，在油井抽油生产过程中，遇油溶解或分散，恢复油层渗透率。

主要技术指标：（1）粒径：0.1~0.3mm（2）配液浓度（固含量）：6~12%（3）耐温性：≥300℃（4）封堵率：≥95%（300℃）2、泡沫凝胶堵剂泡沫凝胶堵剂主要由聚丙烯酰胺、有机交联剂、油溶性树脂、纤维素、高温发泡剂及热稳定剂组成。

常温下，该堵剂溶液粘度较低（约50~80mpa.s），易于泵入地层。

在地层温度下，在一定时间内交联反应生成强度较大的凝胶，防止候凝时颗粒堵剂返吐到井筒内，起到封口作用。

同时，扩大了封堵半径，提高了封堵效果。

主要技术指标：（1）密度：1.00~1.10g/cm3（2）配液粘度：50~80mpa.s（3）凝胶粘度：≥2×105mpa.s（4）封堵率：≥90%（250℃）（5）适用温度：60~250℃二、选井条件：（1）油层发育较好，非均质性严重（2）油井周期末综合含水在90%以上。

三、施工工艺：利用注汽管柱笼统注入（1）挤入前置液到井管筒充满，有流体由套管闸门溢出（2）正注高温调剖剂（3）正注泡沫凝胶堵剂（4）过量正反顶替清水，保证堵剂全部进入油层（5）关井候凝24~36小时四、参数设计（1）油层处理半径1~3m（2）堵剂最终泵入压力≤14Mpa。