水平井化学控水技术研究与应用

水平井智能控水模拟计算与应用研究
任冠龙;孟文波;张崇;余意;唐咸弟
【期刊名称】《海洋石油》
【年(卷),期】2024(44)1
【摘要】南海西部某油田底水油藏开发过程中面临含水率高、油井过早水淹、开发效果逐渐变差等问题。

为降低开发井含水率,提高油井产量,结合分析现有智能控水工具技术原理,采用控水模拟软件进行了该油田某口水平井的分段设计、控水筛管参数设计等数值模拟,形成了水平井智能控水方案。

现场应用表明采用该智能控水方案后,油井生产初期控水效果良好,最高含水率下降56.67%,产油率提升约13%,具有较好的控水效果和指导意义。

【总页数】4页(P65-68)
【作者】任冠龙;孟文波;张崇;余意;唐咸弟
【作者单位】中海石油(中国)有限公司湛江分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE53
【相关文献】
1.调流控水筛管在冀东油田水平井的应用研究
2.春光稠油热采高含水水平井CO2控水技术应用研究
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4.基于含水规律的水平井环空阻流控水防砂技术应用研究
5.中小企业会计数字化转型研究
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水平井注水技术分析与应用研究[摘要]随着国内外大多数油田进入开发的中后期，能够提高油田产量的水平井技术得到了迅猛发展和应用发展。

与此同时，作为新兴的油气田增产技术的水平井注水技术也得到了广泛的应用。

但是在国内外也有相当多的油气田在采用水平井注水技术时没能取得成功，不仅没有达到增产的目的，还破坏了储层，给油气田的开采带来重大的损失。

究其原因，是由于这些油气田没有搞清楚什么样的油气田可以采用水平井注水技术，或者说什么样的储层地质和流体条件才能够使用水平井注水技术。

基于此，笔者对水平井注水技术的优势进行了详细的分析，并在此基础上，探讨了水平井注水技术的应用实例，并对可用水平井注水技术开发的油气藏进行了梳理归纳。

为以后的水平井注水技术的使用和选择提供了参考依据和指导。

[关键词]油气藏注水技术水平井技术1992年在NewHope油田，Texaco公司完成了世界上第1口水平井注水实施[1]，国内外很多专家和学者开始了水平井注水技术研究[2-3]，通过不断的开发研究和实践应用，水平井注水技术取得了很大突破，逐渐趋于成熟。

下面对水平井注水技术的优势及其应用发展进行介绍分析。

1水平井注水技术的优势分析越来越多的国内外水平井注水实践表明：水平井注水不仅能够提高水驱波及系数和注水效率，还能够提高油气田的压力水平和最终采出程度，使得油气田具有良好的经济效益。

（1）注入压力相对较低。

丰富的现场资料和施工实践表明：在注入速度相同的情况下，和直井水驱开发相比较，水平井注水所需的压力很低，大约是直井注水开发注入压力的十分之一。

由此可知，在相同的注入压力下，水平井注水技术能够大大提高注入速度。

（2）线性驱动。

由于水平注入井在储层中有相对长的水平井段，且能够产生丰富的热裂缝，使其注水的水驱前缘可近似为线驱动，并且具有很好的稳定性。

但并不是任何时候水平注入井的驱动都可近似为线性驱动。

当储层较厚或井网较密时，大部分注入流体形成了径向流，此时水平注入井的驱动不能再近似看作线性驱动。

油气田水平井技术与应用研究随着全球能源需求的不断增长，油气田的开发与生产技术也在不断演进。

水平井技术作为一种重要的开发手段，在油气田的开发中发挥着重要的作用。

本文将对油气田水平井技术及其应用进行研究，探讨其在增产、延长油气田生产寿命以及环保方面的优势。

一、水平井技术简介水平井技术是一种通过在储层中钻探水平井段，以增大井段与储层接触面积的方法。

相比传统的垂直井，在油气田的开发和生产过程中，水平井技术具有以下优势：1. 增加产量：水平井技术可以有效增大井段与储层的接触面积，提高储层的采收率。

通过缩短流体流经储层的路径和减少流体流经储层的阻力，水平井可以大幅度提高油气的产量。

2. 延长生产寿命：传统的油气井在生产一段时间后，由于储层压力下降，产量会逐渐减少，导致生产寿命缩短。

而水平井由于与储层接触面积大，流体的流动路径相对较短，可以减缓储层压力下降速度，延长油气田的生产寿命。

3. 环境友好：传统的垂直井在油气开采过程中会产生大量油气外泄、废水排放等环境问题。

而水平井技术可以更好地控制井筒内的流体，减少环境污染。

此外，水平井也可以实现水平分段压裂，减少对地下水资源的影响，保护环境。

二、水平井技术在油气田开发中的应用1. 常规油气田开发：对于油气田的常规开发，水平井技术常常用于增加产量和延长生产寿命。

通过在储层中钻探水平段，可以提高油气的采收率，并减缓储层压力的下降速度，从而延长油气田的生产寿命。

2. 致密油气田开发：致密油气田开发中，水平井技术也发挥着重要的作用。

由于致密储层的渗透性较差，单一垂直井开采难以获得可观的产量。

而通过水平井技术，可以增加储层面积，提高油气的采收率，使得致密油气田的开发更加经济高效。

3.页岩气开发：页岩气的开采主要依赖于水平井技术。

与常规储层不同，页岩气的气体储存空间主要集中在致密页岩中的孔隙和裂缝中，传统的垂直井无法充分开采。

而通过水平井技术，可以延伸到更多的致密页岩中，获得更多的气体储量，实现页岩气田的高效开发。

2018年第47卷 第3期第50页石油矿场机械OIL FIELD EQUIPMENT2018,7(3) :50-53文章编号：1001-3482(2018)03-0050-04水平井化学机械组合渚控水工艺及管柱分析张丽平，高尚，刘长龙，刘义刚，孟祥海(中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津300452)摘要：筛管完井方式下的水平井出水治理一直是油田开发生产中的难点。

常用的化学堵水工艺成 功率低，中心管柱控水能力有限且有效期短。

综合考虑化学堵水与中心管柱控水的特点，提出一种 集成A C P环空化学封隔、定点化学封堵、中心管控水3种工艺技术于一体的堵、控水新工艺。

针对 目标井实际情况改进工艺管柱，可利用一趟管柱实现A C P管外化学环空封堵分段，化学堵剂定点 封堵及中心管控水的组合治水方式，既能大幅降低现场作业时间及成本，又能有效确保工艺效果。

现场试验效果显著，有效期超过8个月。

关键词：水平井完井；堵水；工艺；管柱中图分类号：T E925. 303 文献标识码：A doi：10. 3969/j. i ss n. 1001-3482. 2018. 03. 010Study and String Analysis of Plugging and Controlling Water Technology by Combining Chemical Method and Mechanical Method for Horizontal WellsZ H A N G L ip in g，G A O S h a n g，L IU C h a n g lo n g，L I U Y ig a n g，M E N G X ian gh a i(C N O O C L t d.，T ia n jin，T ianjin 300452，China)Abstract：T h e w a ter c o n tro llin g and p lu g g in g fo r screen c o m p le tio n o f h o riz o n ta l w e lis has alw a ys be en the d ifficu ltie s d u rin g th e d e v e lo p m e n t and p r o d u c tio n o f o ilfie ld. T h e m o s t fre q u e n tly u sed ch em ica l p lu g g in g w a ter te c h n o lo g y su ccess rate is l o w，and cen tra l tu b e w a ter c o n tro llin g a b ility is lim ite d，the p e rio d o f v a lid ity is sh ort. A n ew w a ter p lu g g in g and w a ter c o n tr o l te c h n o lo g y is p r o p o s e d，w h ich in teg ra tes A C P an n ulus p a c k e r，lix e d-p o in t ch em ica l p lu g g in g，w ith cen tral tu be w a ter c o n t r o llin g，con s id e rin g the ch a ra cte ristics o f ch em ica l w a ter p lu g g in g and cen ter c o l­um n w a ter c o n tro l. It im p ro v e s th e strin g stru ctu re a cco rd in g to th e ta rg et w e l l，realizin g o f the co m p re h e n siv e w a ter c o n tro l m e th o d o f in teg ra tin g A C P an n ulus p a c k e r，lix e d-p o in t ch em ica l p lu g g in g，w ith cen tra l tu b e w a ter c o n tro llin g in on e trip. T h e te c h n o lo g y can n o t o n ly g re a tly re­du ce th e tim e fo r the o p e ra tio n and c o s t，and can e ffe c tiv e ly en su re the p r o ce s s effe ct. T h e iie lda p p lica tion e ffe c t is r e m a r k ab le，and has m ore than 8-m o n th valid ity.Keywords：h o riz on ta l w e ll c o m p le t io n；w a ter s h u t o ff；t e c h n o lo g y；pip e strin g水平井开采是提高采收率的有效技术手段之 广泛应用。

水平井化学堵水技术应用探讨管紫君摘㊀要：油井堵水及相关配套技术在高含水油田控水稳产措施中占有重要地位㊂近年来，堵水技术取得了许多新进展，形成包括弱凝胶㊁胶态分散凝胶等多种堵水技术，为我国高含水油田改善水驱开发效果㊁提高采收率发挥着重要作用㊂目前区块有多口水平井先后发生底水锥进，占总井数３８％㊂虽然采用堵水㊁间开㊁控制提液量等手段，见到一定效果，但仍然未从根本上解决问题㊂Ａ井注汽投产后，一直处于高含水生产，平均液量４５ｍ３，油３９ｔ；目前日产液量３９３ｍ３，日产油量２８ｔ，含水９２％㊂文章分析认为有外来水体侵入，给生产造成不利影响㊂因此，通过对水平井出水原因及类型分析，开展了水平井化学分段堵水技术试验㊂关键词：水平井；出水类型；原因分析；堵水技术一㊁引言在油田开发不同阶段，水平井与直井相比，在开层㊁动用边部储量㊁老区挖潜㊁边底水油藏开发方面优势明显，为区块的高效开发提供了有力的技术支持㊂高升油田研究区块为厚层块状底水稠油油藏，区块中部和西部地区由于砂体隔夹层很薄，而且采出程度高达３９％，地层亏空非常大，油水界面上移至目前的１６５０ １６６０ｍ，上升了１０ｍ左右，因此，底水脊进或沿高渗通道窜进，造成油井含水升高，水淹严重㊂二㊁出水原因分析１．钻井因素Ａ井所处的Ⅵ砂体为底水油藏，油水界面为－１６９０ｍ，水平段Ａ点距目的层顶面４ｍ，距底面２１ｍ，Ｂ点距目的层顶面５ｍ，距底面１７ｍ，因此，可以排除钻遇水层而导致的出水㊂２．油藏因素从高２－莲Ｈ６０３测井解释的结果来看，整个水平段油层为中孔低渗，但在１７８９０ ２００１８ｍ井段，即位于脚跟到水平段中部具有较大的渗透率级差，最大为１１８μｍ２，有高渗层带存在，而在脚尖部位均为低渗透，渗透率差异基本不大㊂因此，脚跟（Ａ点）部位具有潜在的水窜通道㊂３．水性分析对Ａ井的水样进行了分析，Ｃｌ－含量为１８７９３８ｍｇ／Ｌ，总矿化度为６９５１４７ｍｇ／Ｌ，而该油藏原始地层水Ｃｌ－含量为２１０１ｍｇ／Ｌ，总矿化度为７６１４ｍｇ／Ｌ，而注入水Ｃｌ－含量为１２１８２ｍｇ／Ｌ，总矿化度为４５９２８７ｍｇ／Ｌ，因此，可以判定出水的水源为地层水㊂三㊁堵水工艺方案设计油井出水是油田尤其是注水油田开发进入中后期普遍存在的问题㊂对于高渗层大孔道区块整体调驱井组，通过调驱剂在地层运移在深部成胶后，堵塞大孔道，扩大水驱波及面积，改善吸水剖面㊂多年的研究工作和油田实践证明，注水井调剖见效快㊁效益高，是提高注水开发效果的关键技术措施㊂文章研究一种用水玻璃为主剂㊁甲醛为活化剂以及其他添加剂制备堵水剂㊂通过对该堵水剂的配方进行筛选，使堵水剂凝胶时间长㊁凝胶强度高，矿场应用中取得显著效果㊂通过对比分析，在不同油井进行油井堵水现场试验，并进行效果追踪和评价，充分发掘油井堵水效能潜力，进一步提升油井堵水效果和施工成功率㊂根据对Ａ井以上综合分析，判断该井是脚跟部位出水，导致油井高含水㊂因此，将采用复合段塞堵剂和液体桥塞暂堵工艺相结合的堵水方式，对未出水部位油层暂堵的同时，对脚跟出水部位进行封堵，从而解决油井出水矛盾，提高水平井动用程度，增加油井产量㊂（１）凝胶段塞预堵１８７５－２１１３井段为了使预堵剂进入目的层，采用分段注入工艺管柱（球座＋节流阀＋扶正器＋ＬＫ３４１－１２８封隔器＋扶正器＋油管）下到１８７５ｍ处，向１８７５ ２１１３井段注入凝胶堵剂，实施预堵㊂预堵剂采用复合段塞堵水调剖剂Ⅰ，成胶强度高，封堵效果好，在注汽条件下可分解破胶㊂处理半径设计为２ｍ，预堵剂用量为：Ｑ预堵剂＝πˑ２２ˑ２３８ˑ１６７％＝５００ｍ３（２）液体桥塞保护脚尖利用原管柱注入液体桥塞，使之充满脚尖部井段和近井地带，４８ｈ后形成高强度凝胶体，达到暂堵保护的目的㊂液体桥塞为地下聚合有机凝胶㊂在地面配制成低黏度的液体，注入地层后，在温度和引发剂的作用下，生成高强度的弹性凝胶体，具有较高的承压作用和封堵能力㊂在注汽条件下可分解破胶㊂处理半径设计为０５ｍ，液体桥塞用量为：Ｑ液体桥塞＝πˑ０５２ˑ２３８ˑ１６７％ʈ３０ｍ３（３）脚跟部堵水起出原管柱，下入光管，对目标井段实施封堵㊂封堵段塞采用复合段塞堵水调剖剂Ⅱ＋复合段塞堵水调剖剂Ⅲ组合段塞方式，其中，复合段塞堵水调剖剂Ⅱ为强凝胶，起到推水和深部封堵的作用，注入剂量较大；复合段塞堵水调剖剂Ⅲ为无机封口剂，耐温性能好，起到封口和防止强凝胶被蒸汽破坏的作用，注入剂量较少㊂由于１８７５ ２１１３井段被暂堵保护，堵剂将进入１８０５ １８７５井段㊂堵剂用量计算如下：Ｑ强凝胶＝πˑ４２ˑ７０ˑ１６７％ʈ６００ｍ３Ｑ无机封口剂＝πˑ１２ˑ７０ˑ１６７％ʈ４０ｍ３２４分段注汽后复产封堵结束后，提出施工管柱，下入分段注汽管柱，对１８９０ ２１１３井段求产㊂四㊁堵水效果Ａ井于２０１８年１０月２９日堵水，２０１８年１２月２６日复产，日产液量从２６６ｍ３下降到２１０ｍ３，日产油量从０５３ｔ上升到３０ｔ，最高达５９ｔ，含水从９８％下降到８５９％，最低下降至７５％，见到了明显的增油降水效果㊂五㊁结语通过对Ａ井水平井钻井㊁油藏㊁出水水质等方面分析，找到了该井出水部位，为下一步水平井成功堵水提供了可靠的依据㊂水平井化学分段堵水技术的成功实施为区块稳油控水提供了技术支持，取得了水平井堵水重大技术突破，解决了稠油油藏水平井底水锥进难题㊂参考文献：［１］朱怀江．水平井调堵技术最新进展［Ｊ］．油田化学，２０１４，２１（１）：８５－９０，９６．作者简介：管紫君，中油钻采工艺研究院油田化学技术研究所㊂００２。