水驱油田化学堵水

摘 要：油气井出水是油田开发过程中普遍存在的问题,特别是采用注水开发方式,随着水边缘的推进,由于地层非均质性严重,油水流度比的不同及开发方案和措施不当等原因,均能导致油田含水上升速度加快,致使油层过早水淹,油田采收率降低.目前油田随着开发进入中后期,而地下可采储量依然较大,其高含水情况特别明显.严重影响油田的经济效益.找水,堵水,对油田出水进行综合治理是油田开发中必须及时解决的问题,因此堵水变得日益重要.

关 键 词：油层水淹、堵水、化学堵水、经济效益.

引言：堵水作业是“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,即改变水在地层的渗流规律.而本文主要对水驱油田化学堵水进行了简单分析.

一、堵水原理与化学堵水工艺技术

随着油田开发的深入进行,普遍会遇到油井出水现象.尤其是水驱油田开发的中后期,油井出水更是不可避免的.由于油层的不均质性以及开发方案或开采措施不当等原因,使水在横向上和纵向上推进很不均匀,造成油田过早水淹,消耗了地层能量,大大降低了油藏采收率,同时,由于地层大量出水冲刷地层,造成地层出砂坍塌,使油井停产甚至报废.

1、堵水原理

油井的堵水技术就是指采用机械方法或化学方法对油井的高产水井段或层段进行临时性封隔或封堵,从而改善油井的产液剖面,降低产水量.由于减少了相应井内的层间干扰或一层内层段间的干扰而增加产油量,从而达到降水增油,从而改善开发效果.简而言之就是堵水就是从油井控制水（注入水、边水、底水）的产出.

油井堵水分为机械堵水和化学堵水.本文主要分析化学堵水.

二、化学堵水工艺技术

1、化学堵水的机理

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.

油井化学堵水的作用机理为：依靠工艺手段使化学堵剂选择性地进入含水饱和度较高的中低渗透层或出水裂缝,在残余阻力（主要是物理堵塞）作用下,层内或缝洞内形成人工遮挡,抑制水的窜流、锥进,从而使驱替能量扩大到含油饱和度较高的中低渗透层或裂缝孔道,改变纵向上的产液剖面和裂缝系统的产量布局,提高水驱效率,从而改善油藏的开发效果.

2、常用的化学堵水方法

非选择性化学堵水：施工管柱组合中需下入封隔器,分离出堵水目的层,再注入堵剂.适用于封堵单一水层或高含水层

选择性化学堵水：因选择适当的化学剂,堵塞水层或改变油、水、岩石间的界面张力,降低油水同层的水相渗透率,而对油相渗透率影响甚小.即施工管柱组合中不需要下入封隔器.其工艺原理为：首先是注入一些水,使得低渗透层内压力升高,再注入聚合物处理液进入射孔层,然后注入堵剂,由于高渗透层产水层内的聚合物突破压力肯定低于低渗透层的,所以堵剂应该是优先进入高渗透层的,达到分离目的层的目的.

3、化学堵水主要工序

（1）找水：可用测井组合图、产液剖面、井温、碳氧比、抽汲等方法；

（2）卡层：可用填砂、打灰塞、下封隔器、打电缆桥塞等方法；

（3）挤堵水剂：选择性化学堵剂；

（4）注顶替液：用顶替液将堵水剂顶替至地层；

（5）关井候凝：使堵水剂强度增至最大值；

（6）恢复生产：为保持产液量,应适当改变泵的参数

4、堵剂的选择原理与堵剂的类型

堵剂的选择原理主要考虑堵剂与地层的配伍性,其中堵剂粒径与地层孔喉的关系、堵剂的化学性质与地层水矿化度的关系、堵剂的热稳定性与地层温度的关系、堵剂的酸碱度与地层水PH值关系等是最重要的筛选条件

堵剂类型有颗粒型的堵剂（主要是粘土悬浮体）；非颗粒型的堵剂（主要包括冻胶、凝胶等）两大类.目前我厂堵水常用的堵剂有油基水泥、可动凝胶（尕斯库勒油田）和有机高分子膨胀颗粒、水泥氧化钙（跃进油区）.

随着油田注水开发的不断深入,堵剂配方也在不断创新,应用可动凝胶和预交联颗粒组合堵剂,采用段塞式注入工艺,不仅能进行深度堵水,而且具有更高的强度,有效地提高了堵水效果和有效期.水膨型凝胶颗粒的加入,对于处理存在裂缝及大流通孔道,施工压力上升慢的油井,可先进行预处理,待颗粒膨胀后再注入可动凝胶堵剂,可减少堵剂的用量,降低施工成本.

5、油井堵水选井原则

（1）初期产能高,产液量高,累计水油比不大于1,一般不超过2.

（2）综合含水高（不低于80%）,以注入水型为主,注采关系清楚.

（3）油井单层厚度较大.

（4）油井固井质量好,无层间窜槽.

（5）出水层位清楚.

（6）油井各油层纵向渗透率差异较大.

三、总结和建议

1、小结

堵水技术改善了油井的产液剖面,降低产水量,由于减少了相应井内的层间干扰或一层内层短剑的干扰而增加产油量,从而达到降水增油,已改善开发效果.其实质是改变水在地层中的流动特性,即改变水在地层的渗流规律.

青海油田采油一厂尕斯库勒油田N1-N21油藏,堵水效果明显,堵水后日均产油量增加,日均产水量减少,含水百分比下降,提高了驱油效率,增加了出油量.堵水补孔作业提高了采油效率.

2、建议

尕斯库勒N1-N21油藏已进入到高含水开发阶段,对于区块采油来说,在进行堵水调剖的同时辅助以其他增产措施,如酸化与调剖结合、化学堵水与调参结合等.因为化学堵水后,高产水层被封堵,地层产液能力下降,及时调整抽汲参数,采取下小泵,降冲次等途径满足油井供液能力,防止破坏未完全成胶可动凝胶堵剂.达到改区块以调剖堵水技术为主的综合治理,改善油田区块整体开发效果.

作者简介：王宇,男,采油助理工程师,2010年毕业于西南石油大学采油工程专业,现青海油田采油一厂安全监督站从事井下作业技术监督.