淺談石油開采井下作業(yè)堵水技術(shù)

劉錦龍

（中國石油遼河油田公司曙光工程技術(shù)處，遼寧 盤錦 124010）

1 石油開采井下作業(yè)堵水的必要性

1.1 油井出水的原因和危害

1.1.1 油井出水原因

油井出水可以分為同層水和異層水。同層水包括注入水、邊水和底水；異層水包括由于固井質(zhì)量差、套管損壞引起的流體竄槽或誤射手水層引起的出水。由于地層滲透率的非均質(zhì)性及油水流度比的差異，使注入水易沿高滲透地層突進(jìn)，造成油井含水上升較快。在注入水的的長期沖刷下，特別是強(qiáng)采強(qiáng)注時(shí)使地層膠結(jié)物受到破壞，引起滲透率的急劇上升，在油水井之間形成高滲透、大孔道地層，也會(huì)引起油井上升很快。油水同層時(shí)，由于流體壓力梯度大于游水重力梯度時(shí)易引起底水錐進(jìn)。由于固井質(zhì)量差、套管損壞引起的流體竄槽或誤射手水層引起的出水。

1.1.2 油井出水危害

油井產(chǎn)水，對(duì)經(jīng)濟(jì)效益影響很大，某些高產(chǎn)井可能轉(zhuǎn)變?yōu)闊o工業(yè)價(jià)值的井，影響油田經(jīng)濟(jì)開采期。對(duì)于出水井，如不及時(shí)采取措施，地層中可能出現(xiàn)水圈閉的死油區(qū)，注入水繞道而過，從而降低采收率，造成極大的浪費(fèi)。油井出水后還會(huì)增加液體相對(duì)密度，增大井底油壓，使自噴井轉(zhuǎn)為抽油井。油井產(chǎn)水增加，必然會(huì)使地面脫水費(fèi)用增加，造成環(huán)境污染。

2 井下作業(yè)堵水技術(shù)概況

油井堵水是注水開發(fā)油田控制油井出水的一項(xiàng)十分重要的技術(shù)，堵水技術(shù)根據(jù)施工井的種類不同，可分為水井調(diào)剖和油井堵水兩大類；根據(jù)堵水方法的不同，又可分為機(jī)械堵水和化學(xué)堵水；化學(xué)堵水又可分為選擇性堵水和非選擇性堵水。隨著油田開發(fā)進(jìn)入中后期，含水上升，層間、層內(nèi)及平面矛盾越來越突出，機(jī)械堵水已不能適應(yīng)此類油田開發(fā)的需要，必須開展高效選擇性堵水技術(shù)研究。重點(diǎn)研制高效選堵劑（選擇性封堵高滲透出水大孔道、選擇性堵水而不堵油的高效選堵劑），并開展深部堵水施工作業(yè)技術(shù)研究，提高堵水效果和油井產(chǎn)量。

2.1 油井化學(xué)堵水技術(shù)

選擇性堵水是將堵劑注入地層，堵劑對(duì)水層產(chǎn)生堵塞，而對(duì)油層不起堵塞作用；非選擇性堵水是堵劑進(jìn)入地層后對(duì)水層和油層均造成堵塞?；瘜W(xué)調(diào)剖堵水技術(shù)是一門綜合性很強(qiáng)的科學(xué)，它涉及到油藏工程、油藏精細(xì)描述、石油地質(zhì)及油田化學(xué)等多種學(xué)科。選井、堵劑的選擇、施工設(shè)計(jì)、施工工藝等均十分重要。一般開展區(qū)塊整體調(diào)堵技術(shù)并與其它增產(chǎn)措施（如調(diào)剖堵水與酸化配套技術(shù)在低滲透油田的運(yùn)用，調(diào)剖堵水與驅(qū)油技術(shù)等）相結(jié)合，或者開展多段塞復(fù)合堵劑大劑量深度調(diào)剖技術(shù)以利用多種堵劑的相互協(xié)同作用能達(dá)到更好的施工效果。尤其是應(yīng)注意海上油田化學(xué)調(diào)剖堵水的特殊性，精心組織、精心施工，才能達(dá)到預(yù)期的效果。

2.2 選擇性酸化堵水一體化技術(shù)

酸化是油田開發(fā)的一項(xiàng)重要而有效的措施，但對(duì)于一些高含水油井采用常規(guī)的酸化措施，注入的酸液會(huì)大部分進(jìn)入高滲透水層，而低滲透油層酸液進(jìn)入量較少，導(dǎo)致酸化措施后油井產(chǎn)水量進(jìn)一步上升，原油產(chǎn)量提高很少甚至出現(xiàn)下降，達(dá)不到預(yù)期的酸化化增產(chǎn)效果。國內(nèi)外報(bào)道過采用暫堵酸化技術(shù)，即在注入酸液之前注入油溶性或水溶性暫堵劑，或?qū)憾聞┘拥剿嵋褐须S酸液一同注入，這時(shí)注入的暫堵劑對(duì)高滲透水層會(huì)形成較好的封堵作用，使后續(xù)注入的的酸液大部分進(jìn)入低滲透油層，從而取得一定的酸化轉(zhuǎn)向的作用。但由于注入的暫堵劑會(huì)逐步被油相或水相溶解，其封堵強(qiáng)度有限，因此暫堵酸化技術(shù)應(yīng)用效果有限。采用選擇性堵水酸化一體化技術(shù)能取得很好的降水增油效果。

3 井下堵水技術(shù)要點(diǎn)

面對(duì)該類高含水油井，目前工藝上常用的化學(xué)堵水措施為擠注無機(jī)高強(qiáng)度堵劑，堵劑用量少，作用于近井地帶，封堵強(qiáng)度高，可徹底堵死出水層，但同時(shí)也封堵了油流通道；工藝條件要求高，施工風(fēng)險(xiǎn)高，增產(chǎn)效果差，有效期短。油井深部堵水技術(shù)作為一項(xiàng)單井綜合治理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。該技術(shù)以堵水為中心，不唯堵水而堵水，體現(xiàn)了辯正施治的特點(diǎn)，建立起堵驅(qū)結(jié)合、堵解結(jié)合等工藝，努力兼顧油藏對(duì)堵水、驅(qū)油、油藏保護(hù)等方面的要求，達(dá)到降水增油的目的。其措施效果具有迭加性，因而降水增油效果明顯。

3.1 充分協(xié)調(diào)流場非均質(zhì)矛盾，使微觀非均質(zhì)矛盾的改善與宏觀非均質(zhì)矛盾的改善相統(tǒng)一，確立了通過改善微觀非均質(zhì)矛盾與宏觀矛盾的技術(shù)路線，從而達(dá)到使多個(gè)矛盾一并改善的目的。

3.2 科學(xué)運(yùn)用水動(dòng)力學(xué)調(diào)整方法，充分利用壓力場和流藏來調(diào)整油藏，并使之貫徹于措施始終，是地質(zhì)調(diào)整與工藝技術(shù)的有效結(jié)合。

3.3 采用多液法、大劑量施工流程，現(xiàn)場配制低粘度易注入體系，進(jìn)入地層深部后反應(yīng)生成適當(dāng)強(qiáng)度的堵水體系，便于強(qiáng)化過程控制，及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)，提高了施工的靈活性、安全性。將施工過程當(dāng)做對(duì)該井的監(jiān)測和再認(rèn)識(shí)過程，增強(qiáng)了措施的有效性。

3.4 按系統(tǒng)工程思路優(yōu)化組合擠注段塞體系，使體系間具有相互補(bǔ)償功效。還可以有效復(fù)配可相互增效、優(yōu)勢互補(bǔ)，能較大程度地實(shí)現(xiàn)對(duì)小孔縫的保護(hù)、驅(qū)油、對(duì)水道（相對(duì)大孔縫）的有效封堵。

3.5 可用于以油井堵水為中心的區(qū)塊綜合治理，有助于注水開發(fā)單元內(nèi)開發(fā)矛盾的改善。需堵水的井層及部位往往是層間矛盾、平面矛盾和層內(nèi)剖面矛盾影響最大的部位，堵水后產(chǎn)液量減少，含水下降，會(huì)使井區(qū)內(nèi)地層壓力有所恢復(fù)。結(jié)果使相鄰注水井的注入水會(huì)向二線井及其它弱見效方向的井波及增強(qiáng)，改善平面矛盾；使部份啟動(dòng)壓力較高的層增加水量，使部分啟動(dòng)壓力高的層啟動(dòng)吸水，改善層間矛盾；層內(nèi)堵水后水錐被克服，會(huì)使注入水向含油高的部位波及增強(qiáng)，改善層內(nèi)剖面矛盾。

3.6 采用籠統(tǒng)擠注施工工藝，對(duì)井筒和管柱要求簡單，一次施工完成，可大幅度降低施工風(fēng)險(xiǎn)和作業(yè)費(fèi)用。

4 油田井下堵水技術(shù)的應(yīng)用效果

隨著油田開發(fā)的不斷深入、采出程度不斷提高，油藏平面及縱向水淹狀況日益嚴(yán)重、邊底水錐進(jìn)速度加快、管外竄槽、套管損壞、破漏和熱力補(bǔ)償器漏失等問題是造成油井高含水的主因。在化學(xué)堵水方面，技術(shù)人員針對(duì)潛山油藏裂縫縱向發(fā)育的差異、底層虧空嚴(yán)重程度及注汽壓力高低不同，在優(yōu)選堵劑配方、優(yōu)化堵水方式上下工夫，先后研發(fā)出顆粒型堵劑、凝膠型堵劑和復(fù)合段賽型堵劑等不同堵劑類型的化學(xué)堵水措施，這些措施對(duì)于治理潛山油藏高含水效果明顯。在機(jī)械堵水方面，技術(shù)人員通過對(duì)不同類型油井含水情況進(jìn)行分析研究，先后開發(fā)出了一次管柱分層找堵水技術(shù)。今年累計(jì)實(shí)施25口井，增油3252噸，降水28490立方米；油層上部出水漏點(diǎn)明確的可摻洗式機(jī)械堵水技術(shù)，這個(gè)技術(shù)增油、降水效果明顯，累計(jì)實(shí)施44口井，增油1815.9噸，降水4332立方米；套管輕微變形的套變井機(jī)械堵水技術(shù)。隨著未來稠油、超稠油的大規(guī)模開發(fā)，此類技術(shù)對(duì)于治理油井出水將大有用武之地。今年曙光油田實(shí)施此技術(shù)13口井，增油4047.6噸，降低無效產(chǎn)水量4654.9立方米。

結(jié)語

井下堵水技術(shù)需要對(duì)癥下藥，有的放矢，合理選擇調(diào)、堵、驅(qū)體系，配套優(yōu)化施工方案，在不斷的實(shí)踐探索中發(fā)展創(chuàng)新，在不久將來這項(xiàng)控水穩(wěn)油技術(shù)必將在油田開發(fā)中后期發(fā)揮其不可替代的優(yōu)勢作用。

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