第6章_注水井调剖与油井堵水
堵水、调剖技术方面的概述
堵水、调剖技术概述发布：多吉利来源：减小字体增大字体堵水、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。
调剖、堵水选井原则方法 -
15
图1.2 选剂流程图
13
3.多参数对比法
将化学剂对地层温度、地层水矿化度和注 水井的PI值的适用范围分类列出。编成数据库 进入筛选软件系统。堵剂筛选的第一步是根据 以上三项指标筛选出一种或数种可用的化学剂 。第二步是对初选的化学剂进行成本对比，选 择优质廉价的化学剂。
14
五、区块整体调剖筛选
根据效果预测得出的投入产出比，对照中国 石油天然气集团公司统一制定的筛选标准，若投 入产出比大于 1:4，则该区块为适合整体调剖区 块；若投入产出比小于 1:4，则为不适合整体调 剖区块，不宜进行区块整体调剖。
2
筛选决策的主要内容
目前国内研制和开发了3 套筛选方法和软件系 统。即由中国石油天然气总公司石油勘探开发科学 研究院研制的 RS(油藏模拟) 筛选方法和软件系统 ，石油大学( 华东 )研制的PI决策技术和RE( 油藏 工程) 优化决策技术等三套筛选决策技术。筛选方 法是在进行 5个单项筛选结果的基础上，进行综合 评价，作出一个油田区块的整体筛选评价结果。
10
1. PI值筛选方法
参照油井含水状况和生产动态及油井产液剖面选择 低 PI 值区的有潜力层段的油井作为油片堵水的处理 目标。 2.生产动态参数综合评定法 (1) 产液剖面法：多层产液剖面中有明显的高产水 层段的油井，单层生产产液剖面明显差异的高含水井 ，封堵目标是高含水层或高含水层段。 (2) 存在多条裂缝或水平缝较发育的高含水井，封 堵高压高含水裂缝段。
6
图1.1
选井过程流程图
选井
视 吸 水 指 数
指 示 曲 线
压 降 曲 线 分 析
渗 透 率 非 均 质 性 垂 向 非 均 质 性
吸 水 剖 面
平 面 非 均 质 性
深度调剖及堵水
深度调剖及堵水国内几十年来在治水方面积累了大量的经验教训。
关于水井深度调剖，开始采用高强度堵剂，挤死高吸水层段，这种工艺对全层水淹的井效果显著。
而我国油田属于陆相沉积，非均质性很强，在剖面上层内渗透率差异较大，如果深度调剖施工时将水淹层段堵死，这时注水井主要吸水层段被堵死，原来弱吸水段或不吸水段开始吸水，吸水剖面改变很理想。
但是，由于注入堵剂数量有限，2m 油层挤入500m3堵剂，挤入深度只有12．6m，当低渗透层水线推进到此处时，注入水又会窜入特高渗透层，造成深度调剖失效。
这种工艺每施工一口井增产油量一般不超过500t，个别有相对隔挡层的井或有相当好的潜力层的效果会好些。
根据这一情况发展了深度调剖，即加大堵剂用量，但是，深度调剖深度与堵剂用量是平方的关系，所以堵剂用量加大很多，深度调剖深度增加得并不多。
如2m 油层挤入1000m3堵剂进行深度调剖，深度也只有17．8m ，增产量和有效期改善仍不理想。
近年来深度调剖工艺发展成调驱工艺，即将深度调剖剂改进为可动的弱凝胶（调驱剂），使得深度调剖后调驱剂段塞推进速度稍快于低渗透层段水线推进速度，直到调驱剂段塞薄到一定程度后突破，再注第二个段塞，增产量和有效期都会大幅度提高。
下面只重点介绍调驱工艺。
值得注意的是调驱工艺有两个技术关键，一是必须根据渗透率，用岩心优选驱替剂的粘度，以保证调驱剂推进速度略快于新进水层段的水线推进速度；二是为了挤入调驱剂时尽量减少加强层的伤害，注入压力必须大于调剖层段的启动压差，小于加强层段的启动压差。
这两方面都可以用岩心（或人造模拟岩心）实测。
油井堵水也有类似问题，由于堵塞半径有限，增产量和有效期都很小，所以对孔隙性油藏来说，除非全层水淹否则对层内某层段出水不宜采用堵水措施。
而对块状裂缝性底水油藏，由于无法在水井进行调整，只能利用这类油田的非均质性在油井进行堵水，开始将大裂缝堵死，这样虽然将出水通道堵死，同时也将与大裂缝连通的小裂缝的出油通道堵死，所以效果也不理想。
第6章_注水井调剖与油井堵水
7、石灰乳
石灰乳是将氧化钙分散在水中配成的氢氧化钙 悬浮体。 特点：
氢氧化钙的粒径较大（ 62μ m左右），特别适合 于封堵裂缝性的高渗透层。由于氢氧化钙颗粒不能 进入中、低渗透层，因此对中、低渗透层有保护作 用。 氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，所以可用 于封堵高温地层。 氢氧化钙可与盐酸反应生成可溶于水的氯化钙， 在不需要封堵时，可用盐酸解除。
3．烃基卤代甲硅烷（油基）
烃基卤代甲硅烷可与水反应，生成相应的硅醇。 硅醇中的多元醇很易缩聚，生成聚硅醇沉淀，
封堵出水层。
4、松香二聚物醇溶液（醇基）
当松香二聚物的醇溶液与水相遇，水即溶于醇
中，降低了它对松香二聚物的溶解度，使松香
二聚物饱和析出。
5、水包稠油（水基 ）
这种堵剂是用水包油型乳化剂将稠油乳化在水中
按起作用的 工艺分类
1、单液法
定义： 向油层注人一种工作液，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． 基本原理：
注入过程中
进入地层后
流
体
溶液、乳状液、 溶胶、悬浮体 凝胶、冻胶、 沉淀、固化物
流动性降低
2、双液法
定义： 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）。 基本原理： 隔离液作用： 调节封堵位置
由低分子物质通过缩聚反应产生不溶不熔高分
子物质的堵剂。
– 酚醛树脂 – 脲醛树脂 – 环氧树脂
2、冻胶型堵剂
由聚合物水溶液用交联剂交联所产生的堵剂。
– 铝冻胶 – 铬冻胶 – 锆冻胶 – 钛冻胶
– 醛冻胶
3、凝胶型堵剂
由溶胶胶凝产生的堵剂。 使用方法 ： 将硅酸钠溶液和活化剂溶液混合后注入地层；一定 距离才混合。 硅酸钠与活化剂混合后，首先生成硅酸溶胶， 随后转度为硅酸凝胶。
注水井调剖技术油井堵水技术
58
高104-5区块控制边水入侵效果
高104-5区块12口见效油井日产油曲线
59
注入水的控制技术
1. 对应注水井关井泄压； 2. 高压注水,使用低渗透层升压； 3. 低注入速度下注水基堵水剂； 4. 用低流度过顶替液将堵剂过顶替至 离井眼 3 m以外； 5. 关井； 6. 恢复生产。
* YG102(I)的用量为 YG102(II)的 1/4。 ** YG102(II)的用量由图 5 得出。
32
油井堵水的发展趋势
1. 油井区块整体堵水； 2. 深部堵水； 3. 选择性堵水； 4. 能控制不同来水的堵水； 5. 与其他措施有机结合的堵水。
33
选择性堵水
选择性堵水是油井堵水的重要发展趋势。 选择性堵水是不找水堵水的技术依据。 选择性堵水的技术关键： 1. 使用选择性堵水剂； 2. 建立选择性注入方法。
选择性注入方法
1）由地层渗透率差异产生的选择性注入方法； 2）由相渗透率差异产生的选择性注入方法； 3）由高压注水产生的选择性注入方法； 4）由对应注水井关井泄压产生的选择性注入方法； 5）由低注入速度产生的选择性注入方法。
37
由地层渗透率差异 产生的选择性注入方法
因高含水层一般为高渗透层，堵水剂必然 优先进入高渗透层。
20
油井区块整体堵水可用WI决策技术
21
fw
∫
t2
t1
f w dt
t1 t
t2
油井产液中含水率随时间的变化
WI =
∫
t2
t1
f w dt
t 2 t1
WI—油井产液中的含水率上升指数；fw—油井产液中的含水率； t1—统计开始时间（按月或按季度） 2—统计结束时间（按月或按季度） ；t 。
油井出水原因及堵水方法
油井出⽔原因及堵⽔⽅法油井出⽔原因及堵⽔⽅法报告姓名：赵春平班级：⽯⼯11-10 学号：11021467前⾔油井出⽔是油⽥采油过程中的⼀种重要的现象，我们可以从许多⽅⾯来判断发现油⽥油井出⽔现象，例如，油井产出液中，含⽔增加，含油降低即是油井出⽔的前兆；油井产液量猛增，且含油率下降；油井井⼝压⼒猛增，产液量猛增；油井⼤量出⽔⽽⼏乎不出油；⽤仪器测试时，发现油井含⽔增加。
进⾏⽣产测试时，电阻曲线有明显的变化等。
这些都是油井出⽔的重要特征。
通过这些现象我们可以判断油井出⽔原因。
为了应对油井出⽔的问题，减少过早见⽔或者串槽的危害，我们必须找出出⽔地层，判断出⽔原因，作出相应的堵⽔措施。
⽽在油⽥实际操作中，最常⽤的是机械堵⽔法和化学堵⽔法。
⼀、油井出⽔原因油井的出⽔原因不同，采取的堵⽔措施⼀般也不同，在油⽥中常见的出⽔原因⼀般包括：1、注⼊⽔及边⽔推进对于⽤注⽔开发⽅式开发的油⽓藏，由于油层的⾮均质性及开采⽅式不当，使注⼊⽔及边⽔沿⾼、低渗透层及⾼、低渗透区不均匀推进，在纵向上形成单层突进，在横向上形成⾆进或指进现象，使油井过早⽔淹。
2、底⽔推进底⽔即是油层底部的⽔层，在同⼀个油层内，油⽓被底⽔承托。
“底⽔锥进”现象：当油⽥有底⽔时，由于油井⽣产压差过⼤，破坏了由于重⼒作⽤所建⽴起来的油⽔平衡关系，使原来的油⽔界⾯在靠近井底处呈锥形升⾼的现象。
注⼊⽔、边⽔和底⽔在油藏中虽然处于不同的位置，但它们都与要⽣产的原油在同⼀层中，可统称为“同层⽔”。
“同层⽔”进⼊油井，造成油井出⽔是不可避免的，但要求缓出⽔、少出⽔，所以必须采取控制和必要的封堵措施。
3、上层⽔、下层⽔窜⼊所谓的上层⽔、下层⽔，指油藏的上层和下层⽔层。
固井不好，套管损坏，误射油层，采取不正确的增产措施，⽽破坏了井的密封条件;除此之外还有⼀些地质上的原因，例如有些地区由于断层裂缝⽐较发育，⽽造成油层与其它⽔层相互串通等。
4、夹层⽔进⼊夹层⽔⼜指油层间的层间⽔，即在上下两个油层之间的⽔层。
注水井调剖与油井堵水优秀课件
三、选择性堵水剂
水基堵剂 油基堵剂 醇基堵剂
如何实现 选择性？
l、HPAM（水基）
它优先进人含水饱和度高的地层． 进入地层的HPAM(水解聚丙烯酰胺)可通过氢键 吸附在由于水冲刷而暴露出来的地层表面 HPAM分子中未吸附部分可在水中伸展，减小地 层对水的渗透性
HPAM在水中伸展增加水流阻力
5、分散体型堵剂
主要是固体分散体。 用于封堵特高渗透层。 粘土／水泥 碳酸钙／水泥和粉煤灰 水泥
第二节 注水井调剖
一、什么叫注水井调剖
油
驱油体系的
层
洗油效率低
采
收
率
低
驱油体系的
波及系数低
界面张力 润湿性
水油流度比 地层非均质性
一、什么叫注水井调剖
吸水能力好 吸水能力差
一、什么叫注水井调剖
HPAM能提供减少油流动阻力的水膜
2、泡沫（水基）
以水作分散介质的泡沫可优先进入出水层； 在出水层稳定存在； 通过叠加的Jamin效应，封堵来水； 油可引起泡沫的破坏，所以进入油层的泡沫不 堵塞油层。
一种阻力效应。油中气泡或者水中的油滴由于界面张力而力图保持成球形。 当这些气泡或者油滴通过细小的孔隙喉道时,由于孔道和喉道的半径差使得 气泡或油滴两端的弧面毛管力表现为阻力，若要通过半径较小的喉道必须 拉长并改变形状,这种变形将消耗一部分能量,从而减缓气泡或油滴运动,增 加额外的阻力,这种现象称为贾敏效应。
向油层注人一种工作液，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．
基本原理：
注入过程中 流 体
溶液、乳状液、 溶胶、悬浮体
进入地层后 流动性降低
凝胶、冻胶、 沉淀、固化物
第六章化学堵水调剖.
优缺点
第六章 化学堵水与调剖技术
双液法的优点是可封堵近井地带和远井地带；缺点是药剂 利用不充分，因为只有部分药剂相遇，产生堵塞物质。
管外窜可发生在油井开采 的各个时期, 但刚刚完井 或刚采取增产措施后意外 出水、发生管外窜的可能 性更大。温度、噪音及水 泥胶结测井可用于分辨管 外窜。套管漏失通常会造 成产水意外增加, 温度测 井对比和水质分析对比法 可用于寻找漏失点。
第六章 化学堵水与调剖技术 图 5－22 封堵油水层窜通示意图
同层水：注入水、边水及底水，与油在同一层位，统称为“同层水”。 外来水：上层水、下层水及夹层水是从油层上部或下部的含水层及夹于油 层之间的含水层中窜入油气井的，来源于油层以外，故统称为“外来水”。
第六章 化学堵水与调剖技术
注入水单层突进示意图 “水舌”示意图
边水示意图
由于油层的非均质性及开采方式不
第六章 油水井的化学堵水与 调剖技术
（6学时）
第一节 油井出水原因及主要解决方法 第二节 油井的化学堵水技术 第三节 注水井化学调剖技术 第四节 用于蒸汽采油的高温堵剂
概念
第六章 化学堵水与调剖技术
油井化学堵水技术：是将化学剂经油井注入到高渗透出水层，降低近井地 带的水相渗透率，减少油井出水，增加原油产量的一整套技术。
注入的化学剂对油水无选择 性，既可以堵塞水层又可以 堵塞油层的堵水方法。
堵水方法选择
第六章 化学堵水与调剖技术
对于外来水或者水淹后不再准备生产的水淹油层，首选机械堵水，如封 隔器卡封困难，采用非选择性堵水。 对于同层水(边水和注入水)一般采用选择性堵水；对于底水，则采用在井 底附近油水界面建立人工隔板，来控制锥进。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
四、非选择性堵水剂
1．树脂型堵剂 2．冻胶型堵剂 3．凝胶型堵剂 4. 沉淀型堵剂 5．分散体型堵剂
1、树脂型堵剂
由低分子物质通过缩聚反应产生不溶不熔高分 子物质的堵剂。 – 酚醛树脂 – 脲醛树脂 – 环氧树脂
2、冻胶型堵剂
由聚合物水溶液用交联剂交联所产生的堵剂。 – 铝冻胶 – 铬冻胶 – 锆冻胶 – 钛冻胶 – 醛冻胶
注水井调剖提高采收率可视化模拟录像
一、什么叫注水井调剖
浅层 封堵
深部 调剖
单井油井堵水
调剖剂
单井油井堵水
调剖剂
从19世纪70年代提出，已由单纯的“剖面调整” 发展为深部封堵高渗透层。
二、调剖技术的分类
（1）单液法调剖：一种工作液 （2）双液法调剖：两种工作液
按起作用的 工艺分类
1、单液法
定义：
第一节 油井堵水法
前言
（1）油井出水的主要原因 注入水指进和窜流 底水锥进 边水
近井地带窜漏
射孔段太靠近底水—底水锥进
水驱指进现象
生产井
注水井
裂缝或高渗通道使油水井单向连通
前言
（2）油井出水的危害性 • 消耗地层能量 • 油井大量出水，造成油井出砂更为严重 • 危害采油设备 • 加重脱水泵站负担 • 增加污水处理量
堵剂的选择性。
三、选择性堵水剂
水基堵剂 油基堵剂 醇基堵剂
如何实现 选择性？
l、HPAM（水基）
它优先进人含水饱和度高的地层． 进入地层的HPAM(水解聚丙烯酰胺)可通过氢键 吸附在由于水冲刷而暴露出来的地层表面 HPAM分子中未吸附部分可在水中伸展，减小地 层对水的渗透性
HPAM在水中伸展增加水流阻力
5、分散体型堵剂
主要是固体分散体。 用于封堵特高渗透层。 粘土／水泥 碳酸钙／水泥和粉煤灰 水泥
第二节 注水井调剖
一、什么叫注水井调剖
油
驱油体系的
层
洗油效率低
采
收
率
低
驱油体系的
波及系数低
界面张力 润湿性
水油流度比 地层非均质性
一、什么叫注水井调剖
吸水能力好 吸水能力差
一、什么叫注水井调剖
3．烃基卤代甲硅烷（油基）
烃基卤代甲硅烷可与水反应，生成相应的硅醇。 硅醇中的多元醇很易缩聚，生成聚硅醇沉淀， 封堵出水层。
4、松香二聚物醇溶液（醇基）
当松香二聚物的醇溶液与水相遇，水即溶于醇 中，降低了它对松香二聚物的溶解度，使松香 二聚物饱和析出。
5、水包稠油（水基 ）
这种堵剂是用水包油型乳化剂将稠油乳化在水中 配成。 因乳状液是水外相，粘度低，所以易进入水层。 在水层，乳状液破坏，产生高粘的稠油。 水包稠油的乳化剂最好用阳离子型表面活性剂， 因为它易吸附在带负电的砂岩表面，引起乳状液 的破坏。
向油层注人一种工作液，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．
基本原理：
注入过程中 流 体
溶液、乳状液、 溶胶、悬浮体
进入地层后 流动性降低
凝胶、冻胶、 沉淀、固化物
2、双液法
定义： 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）。
基本原理：
隔离液作用：
注水
注水
调节封堵位置
3、凝胶型堵剂
由溶胶胶凝产生的堵剂。 使用方法 ： 将硅酸钠溶液和活化剂溶液混合后注入地层； 也可将它们分成几个段塞，中间以隔离液隔
开，交替他注入水层，让它们进入水层一定 距离才混合。 硅酸钠与活化剂混合后，首先生成硅酸溶胶， 随后转度为硅酸凝胶。
4、沉淀型堵剂
由两种能反应生成沉淀的物质组成 。
一、什么叫注水井调剖
“调剖”的含义：
狭义： 调整注水油层的吸水剖面。
广义：
从注水井进行封堵高渗透层的工作，从而 迫使注入水波及到含油饱和度较高的中、 低渗透层，从而起到提高注入水的波及系 数和降低油井含水的目的。
一、什么叫注水井调剖 “调剖”的目的：
改善地层非均质性，提高注入水波及系数， 从而提高采收率。
1878.8 沙二13-82
2026.0
2060.0 沙二91
2068.0
Y341-112B-3 2040.0 403 2060.34
底筛堵 2071.12 灰面 2084.12
2、选择性堵水法
（1）适应条件：
适用于封堵不易用封隔器将水层与油层分隔 开的油井． （2）封堵原理：
堵剂都是利用油与水的差别或油层与水层的 差别，达到选择性堵水的目的。 （3）技术关键：
第一工作液 第二工作液
隔离液 注入水
封堵物质
三、单液法堵剂
调剖剂：又称堵剂，注入地层起封堵作用的物质。
了解堵剂的适应性、了解 堵剂的作用机理
1、硫 酸
（1）调剖机理
•油层是不均质的； •注入水沿阻力最小的地方前进； •高渗透层流动阻力小； •由于注入水的冲刷，使油层的
不均质性随着时间的推移而加剧； •注入水的波及系数低，采收率低， 油井含水上升快。
含油饱和度高
单井油井堵水
k2> k3 > k1
高渗透层 （含油饱和度低）
一、什么叫注水井调剖
“调剖”含义 ：
调整注水油层 的吸水剖面。
二、油井堵水技术
技术关键： （1）堵水，不堵油 （2）堵水层，不堵油层
实现方法： （1）非选择性堵水法 （2）选择性堵水法
1、非选择性堵水法
（1）适应条件： 适用于封堵单一水层或高含水层．
（2）封堵原理： 将堵剂注入目的层，起到封堵作用。
（3）技术关键： 油层和水层能明显分开；堵剂注入目的层。
通过封隔器实现目的层选择
第六章 注水井调剖与油井堵水
前言
（1）为什么进行油水井改造？ 油水井在生产过程中存在各种问题，影响油田
的正常生产。 （2）油水井存在哪些问题？
油井：5个问题，5字概括 水井：3个问题
前言
油井问题
水井问题
（1）砂、（2）蜡、 （1）出砂
（3）水、（4）稠3）水注不进去
HPAM能提供减少油流动阻力的水膜
2、泡沫（水基）
以水作分散介质的泡沫可优先进入出水层； 在出水层稳定存在； 通过叠加的Jamin效应，封堵来水； 油可引起泡沫的破坏，所以进入油层的泡沫不 堵塞油层。
一种阻力效应。油中气泡或者水中的油滴由于界面张力而力图保持成球形。 当这些气泡或者油滴通过细小的孔隙喉道时,由于孔道和喉道的半径差使得 气泡或油滴两端的弧面毛管力表现为阻力，若要通过半径较小的喉道必须 拉长并改变形状,这种变形将消耗一部分能量,从而减缓气泡或油滴运动,增 加额外的阻力,这种现象称为贾敏效应。