低滲透油田水淹井治理技術(shù)研究與現(xiàn)場應(yīng)用

梁曉芳，景文杰，鄭新軍，趙榮奎，郝穎平，董青春，馮小兵

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006）

經(jīng)查明截止2013 年11 月，第三采油廠共有水淹井386 口，其中關(guān)井177 口，生產(chǎn)井219 口，影響產(chǎn)能1 084 噸。主要分布在五里灣、盤古梁、虎狼峁、塞392、吳420、池46 等三疊系油田。2013 年根據(jù)不同油藏的水淹井類型確定了針對性的治理方式，并加以實施。

截止2013 年，采油三廠已逐步實現(xiàn)了深部調(diào)剖思路的“七個轉(zhuǎn)變”。1998-2000 年為探索期，實施單井點調(diào)剖，開展了無機(jī)鹽F96-2 堵劑封堵試驗。2001-2003年為試驗期，由單井點調(diào)剖向沿裂縫帶整體調(diào)剖轉(zhuǎn)變。2004-2008 年為擴(kuò)大試驗期，由沿裂縫帶整體調(diào)剖向油藏局部調(diào)剖轉(zhuǎn)變，由事后治理向提前預(yù)防轉(zhuǎn)變。2009-2013 年為工藝成熟期，由油藏局部調(diào)剖向區(qū)域性整體驅(qū)油效率轉(zhuǎn)變，由單一堵劑體系向針對油藏不同見水類型采取不同堵劑體系的轉(zhuǎn)變，由單一評價水淹井產(chǎn)能恢復(fù)向綜合評價油田開發(fā)效果轉(zhuǎn)變，由單一水井調(diào)剖向油水井雙向治理轉(zhuǎn)變。目前已經(jīng)形成了比較成熟的裂縫通道識別技術(shù)，示蹤劑監(jiān)測，吸水剖面測試，剩余油監(jiān)測，產(chǎn)液剖面等監(jiān)測技術(shù)，堵劑體系評價及研究技術(shù)，比較完善的現(xiàn)場管理辦法及事故處理應(yīng)急預(yù)案。2013 年，在注水井深部調(diào)剖的基礎(chǔ)上，進(jìn)行油水井雙向堵水，在段塞設(shè)計上堅持了優(yōu)選高強(qiáng)度堵劑，改善滲流孔道，深部堵水，設(shè)計屏障段塞四個原則，使得化學(xué)堵水技術(shù)日趨成熟。而2013 年共實施分層隔采治理技術(shù)57 口，其中封隔器隔采33 口，橋塞封堵22口，分采合抽泵分層采油4 口。總之，機(jī)械堵水技術(shù)手段單一，驗證出水層位工作量大，而且因坐封失效實施效果不理想，水淹井?dāng)?shù)逐年增加，因此，總結(jié)經(jīng)驗，探索行之有效的新型機(jī)械堵水技術(shù)則顯得尤為重要。

1 水淹井治理技術(shù)的應(yīng)用效果

1.1 深部調(diào)剖技術(shù)應(yīng)用效果

2009-2013 年共實施注水井深部調(diào)剖265 口，注水壓力由措施前的8.2 上升到10.6 MPa，使得大孔道得到了有效封堵，對應(yīng)1 650 口油井中613 口見效，含水由措施前的44.4 %下降到36.9 %，累計增油4.54×104t。降低油田自然遞減0.25 %，可對比吸水剖面80口井，平均吸水厚度由9.02 上升到11.52 m，吸水剖面顯示，吸水更加均勻。

1.2 油井堵水技術(shù)應(yīng)用效果

統(tǒng)計表明，經(jīng)2013 年實施油井堵水53 口，見效43 口，見效率69.7 %，日增油23.06 t，累計增油3 865.01 t，效果較好。化學(xué)堵水技術(shù)日趨成熟，下一步將需要優(yōu)化堵劑體系，降低生產(chǎn)成本。

1.3 機(jī)械堵水技術(shù)應(yīng)用效果

2013 年在虎狼峁、盤古梁和新寨采油作業(yè)區(qū)共實施找堵水分層隔采治理水淹井治理47 口，有效26 口，措施有效率43.2 %，小于50 %。日恢復(fù)油井產(chǎn)能20.41 t，累計增油3 495 t。

2 水淹井治理技術(shù)的選擇條件

2.1 水淹井治理原則

發(fā)現(xiàn)油井水淹后可先根據(jù)油層數(shù)據(jù)確定出所要生產(chǎn)的潛力層，對于有開采潛力而因多層開發(fā)造成水淹的小層，應(yīng)對水淹層進(jìn)行堵水，恢復(fù)油井生產(chǎn)能力，例如虎狼峁塞1#區(qū)塊的柳128-28 等；而對于有接替層而生產(chǎn)層位已無生產(chǎn)潛力的井，可實施補(bǔ)孔改層措施，例如吳1#區(qū)塊的旗09-30 井。

旗09-30 井于2009 年2 月投產(chǎn)長6 層，兩個月后含水由25.0 %上升到57.8 %，2010 年7 月含水達(dá)到90 %，經(jīng)2011 年5-6 月對長611、長612長621隔采驗證均為見水層，分析認(rèn)為長6 層已無開采價值，而延10層有油氣顯示，油層物性較好。 根據(jù)鄰近油井旗08-27 井補(bǔ)孔延10 效果較好（日增油3 t）的情況，通過油層對比及構(gòu)造分析，認(rèn)為旗09-30 井Y10 層具備挖潛潛力，因此于9 月15 日對該井實施補(bǔ)孔改層后日增油4.27 t，效果明顯。

2.2 水淹井動態(tài)特征

2.2.1 深部調(diào)剖井 截止2013 年12 月，深部調(diào)剖措施日增油在3 噸以上的有31 個井組，以吳1#區(qū)塊長6油藏、元1#區(qū)塊長4+5 油藏，盤古梁長6 油藏，五里灣長6 油藏為主，其動態(tài)變化特征描述如下。

吳1#區(qū)塊長6 油藏經(jīng)過深部調(diào)剖措施的實施，產(chǎn)油量隨產(chǎn)液量的增加而增加，綜合含水得到了控制，平均含鹽呈臺階式下降趨勢，動液面略有波動，表明措施后水井剖面吸水狀況得到改善后，對應(yīng)油井注水見效。

同時，吳1#區(qū)塊長6 油藏經(jīng)過深部調(diào)剖措施的實施，產(chǎn)油量隨綜合含水的明顯下降而增加，產(chǎn)液量得到了有效控制，平均含鹽量明顯下降，動液面立即下降。而措施前表現(xiàn)為含水突然上升，導(dǎo)致產(chǎn)油量大幅下降，產(chǎn)液量跟隨上升，表明該水井與對應(yīng)油井間因裂縫溝通，而導(dǎo)致了對應(yīng)油井含水的突然上升。

2.2.2 油井堵水井 油井堵水實施的43 口井中，25口效果明顯，分布于五里灣，池1#區(qū)塊，盤古梁及吳1#區(qū)塊的長6 油藏。

油井堵水措施的實施有效控制了油井綜合含水的上升，日產(chǎn)油量增加了1.27 t，而產(chǎn)液量并沒有得到有效控制，平均含鹽量沒有變化，動液面下降186 m。而措施前表現(xiàn)為含水由高含水上升至100 %，動液面逐漸上升到較高位置。表明，該油井與對應(yīng)水井間沿高滲透帶溝通，造成了油井含水的上升。

油井堵水措施的實施有效降低了油井的綜合含水，在柳74-59 實施后產(chǎn)液量得到了明顯控制，使日產(chǎn)油量得到了逐步上升，平均含鹽呈下降趨勢，而在柳85-44 實施后產(chǎn)液量沒有得到控制，略有上升，平均含鹽呈上升趨勢，動液面均略有上升。表明，油井與對應(yīng)水井間沿高滲透帶溝通，造成了油井含水的上升，柳74-59 井在實施油井堵水后，有效封堵了油井近端注入水向前推進(jìn)的高滲帶，使得水驅(qū)能量大幅下降，從而抑制了含水及產(chǎn)液量的上升，柳85-44 實施后，因遠(yuǎn)端高滲帶得到有效封堵而使油井注水見效。

日產(chǎn)油量隨著產(chǎn)液量和綜合含水的明顯控制而得到了提升，平均含鹽和動液面呈下降趨勢。表明，油井與對應(yīng)水井間沿高滲透帶溝通明顯，造成油井含水及液量上升，實施堵水后，有效封堵了油井近端注入水向前推進(jìn)的高滲帶，使得水驅(qū)能量大幅下降，從而抑制了含水及產(chǎn)液量的上升。

2.2.3 機(jī)械堵水井 單從動態(tài)變化上看，所實施的隔采井長期以來含水始終保持在70 %左右生產(chǎn)，平均單井日產(chǎn)液在5 m3左右，液面較高，表現(xiàn)出含水上升伴隨含鹽下降且液面迅速上升的井可建議實施隔采作業(yè)。

單從動態(tài)變化上看，所統(tǒng)計的隔采井于3 月因含水大幅上升引起產(chǎn)液量迅速上升，產(chǎn)油量的大幅下降，同時伴隨著動液面的快速上升及含鹽量的增大。經(jīng)治理，含水及產(chǎn)液量得到了明顯控制，使產(chǎn)油量得到迅速恢復(fù)，但實施2～3 個月后含水有再次上升趨勢。

2.3 選擇堵水方式

研究表明可以根據(jù)下表內(nèi)容進(jìn)行堵水方式的選擇（見表1）。

2.4 明確出水層位，進(jìn)行有效封堵

目前，對于多個小層開發(fā)的水淹井，需要逐層驗證，而逐層驗證過程中，進(jìn)行多次起下管柱作業(yè)，造成施工繁重。若能夠根據(jù)小層數(shù)據(jù)加以分析，對水淹小層排序驗證，同時對多個小層進(jìn)行一次性起下管柱驗證，則可大大提升施工效率，加快水淹井治理進(jìn)度。

3 新型機(jī)械堵水技術(shù)的探索

目前盤古梁作業(yè)區(qū)機(jī)械堵水有效率為25.0 %，虎狼峁最高達(dá)到57.1 %，面臨著水淹井治理有效率低，液量大，座封困難。同時，施工中需要多次驗證找水進(jìn)行座封，造成封隔器損害大，措施有效期短等問題。因此，急需探索一種簡單實用的新型機(jī)械堵水技術(shù)。

3.1 雙開關(guān)找堵水一體化工藝技術(shù)

3.1.1 雙開關(guān)一體化工藝工作原理 用兩套封隔器將兩個生產(chǎn)層分隔開，對應(yīng)各生產(chǎn)層位置各下一個找堵水開關(guān)，兩個找堵水開關(guān)在下井前分別根據(jù)油層數(shù)據(jù)將優(yōu)先高滲透層調(diào)成打開狀態(tài)，將另外一個小層調(diào)成關(guān)閉狀態(tài)，分別對準(zhǔn)生產(chǎn)層和封隔層安裝，按照要求下入施工管柱后，待Y221 卡瓦封隔器下到優(yōu)先高滲層位置后，上提下放管柱，坐封Y221 封隔器，坐好采油樹。通過抽汲、取樣對該層生產(chǎn)動態(tài)加以了解，若開啟層為水淹層時，可將抽油機(jī)停于下死點，關(guān)生產(chǎn)閘門，之后向油套環(huán)空打壓15.0 MPa，使兩個開關(guān)狀態(tài)發(fā)生互換，實現(xiàn)一趟管柱完成找水、堵水的目的。

3.1.2 雙開關(guān)一體化工藝管柱結(jié)構(gòu) 找堵水一體化工藝技術(shù)管柱主要由過橋泵、特殊篩管、兩種封隔器、兩個找堵水開關(guān)組成，該管柱有兩種配制：

（1）由過橋泵+特殊篩管+ Y221 卡瓦封隔器+找堵水開關(guān)+ Y341 封隔器+找堵水開關(guān)+絲堵完成。

（2）由過橋泵+特殊篩管+ Y111 封隔器+找堵水開關(guān)+ Y221 卡瓦封隔器+找堵水開關(guān)+絲堵完成。

此外，于2009 年由長慶油田公司油氣工藝研究院研究的油井智能分層配產(chǎn)找堵水增采技術(shù)，在X43-23井現(xiàn)場應(yīng)用后，采液減少7.8 m3/d，含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低36.2 %，日增油1.7 t。

3.2 油井智能分層配產(chǎn)找堵水增采技術(shù)

油井智能分層配產(chǎn)找堵水技術(shù)地面配套和井下管柱組成。地面配套部分包括地面控制儀Φ3.2 mm 鎧裝電纜絞車、滑輪組和防噴管。井下管柱配備空心可調(diào)配產(chǎn)器的支井底丟手管柱，封隔器將分層配產(chǎn)層段隔開。兩級封隔器之間接井下可調(diào)配產(chǎn)器，配產(chǎn)器內(nèi)帶可調(diào)節(jié)閥，管柱上部接丟手接頭，管柱下部接連通器，泵抽管柱下部接防纏器。抽油機(jī)井在生產(chǎn)狀態(tài)下，通過從油套環(huán)空下入過環(huán)空配產(chǎn)儀來調(diào)節(jié)井下可調(diào)配產(chǎn)器內(nèi)的可調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)分層配產(chǎn)。調(diào)配時，電纜攜帶過環(huán)空配產(chǎn)儀從偏心井口偏心測試口下入，過環(huán)空配產(chǎn)儀與井下可調(diào)配產(chǎn)器內(nèi)可調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對接好后，通過地面控制儀發(fā)出指令，即可對該層段產(chǎn)液量進(jìn)行電動無級調(diào)配。調(diào)配過程中，被調(diào)配層段采液量可通過電纜傳輸信號到地面控制儀，實現(xiàn)在線實時測試和調(diào)控。通過地面量油化驗含水率，觀察調(diào)配效果，如果效果不明顯，重新調(diào)配，直至達(dá)到要求。單層調(diào)配完畢后，收回調(diào)節(jié)臂，下到其它層，用同樣方法進(jìn)行找水、堵水和配產(chǎn)作業(yè)。

4 結(jié)論及建議

（1）化學(xué)堵水技術(shù)與機(jī)械堵水技術(shù)是采油三廠低滲透油田水淹井治理技術(shù)的核心內(nèi)容，堅持深入油藏研究，結(jié)合動態(tài)變化特征選擇合理的堵水方式是取得成功的關(guān)鍵。

（2）由于目前機(jī)械堵水技術(shù)單一，措施效率低，根據(jù)實施狀況，建議采用雙開關(guān)一體化找堵水技術(shù)，減少工作量，加大水淹井治理力度。

（3）向油井智能分層配產(chǎn)找堵水增采技術(shù)等新型技術(shù)轉(zhuǎn)變將是今后的一個方向，也是數(shù)字化油田發(fā)展的一個需求。

（4）通過酸化、壓裂等技術(shù)，加強(qiáng)水井剖面治理，精細(xì)平面注采調(diào)控，減緩油田水淹井增長速度也是一項治理水淹井的有力措施。

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