油井选择性堵水
油井选择性堵水
赵 福麟
（ 中国石 油大学 石 油工程 学院， 山东 青岛 ２６ ５ ） ６ ５５ 摘要 ： 为控制水从油层产 出， 建立 找水堵水 法和不 找水堵水 法。 由于不需 找水并 能从油层 深部控 制水 的产出 ， 以 所 不找水堵水法更为重要 。不找水 堵水 法使 用选择性 堵剂 和堵 剂选择 性注人工 艺 ， 达到油井 选择性 堵水的 目的。介 绍 了选择性堵 剂的类 型和作用机 制 ， 分析堵剂选择性注人工艺中如何利用 出水层的特征 （ 高渗 透 、 流动阻力 、 低 高含 水饱 和度 和易于泄压） 将堵剂选择性地注入 出水层 ， 出一些油井 选择性堵 水成功 的矿场试 验实 例。不找水堵水 ， 给 法的应用 和发 展有 广阔的前 景。 关键词 ： 油井 ； 水 ； 堵 选择性封堵
水是 驱油 的 动力 ， 藏 开 发 过程 中不 可 避免 地 油
有水 从 油层产 出 ， 由于地 层渗 透率 的不均 质性 ， 水是
沿着 高渗 透层 侵 入 油井 的。 为 了保 持地 层 能量 ， 需
ｈ ｓ ａ ｗｉ ｅ ｐ ｓ ｅ ｔｏ ｐｐ ｉａｉｎ ｎ ｅ ｅｏ ｍｅ ． ａ ｄ ｒ ｐ ｃ ｆａ ｌｃ ｔｏ ａ ｄ ｄ ｖ ｌｐ ｎｔ ｏ
Ｋｅ ｒ ｓ ｉ ｗｅｌ ａ ｅ ｈ ｔｆ；ｓ ｌｃｉ ｅ ｐｕ ｇｎ ｙ ｗｏ ｄ ：ｏｌ ｌ；ｗ ｅ ｎｓ ｒ ｎｒｄ ｃ ｄ，ａ ｄ ｈ ｗ ｔ ｔ ｉｅｔｅｃ ａａ ｔｒ ｔ ｓｏ ａｅ ｒｄ ｃｉｎｆｒ ａｉｎ（ ｉｈｐ ｒ ａ ｉｔ ｏ ｏ ｅ ｎ ｏ ｏｕｉｚ ｈ ｈ ｒｃｅｉ ｉ ｆｗ ｔｒｐｏ ｕ ｔ ｍ ｔ ｌ ｓｃ ｏ ｏ ｏ ｈｇ ｅｍｅ ｂｌｙ，ｌｗ ｆ ｗ ｒ－ ｉ ｌ
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２１ ０ ０年 第 ３ ４卷 第 １期
中国石 油大学学报 （ 自然科 学版）
Ｊ ｕ ａ ｆＣ ｉａ Ｕ ｉｅｓｔ ｆ ｅ ｒｌ ｕ ｏ ｒ ｌｏ ｈ ｎ ｎ ｖ ｒｉ ｏ ｔ ｅ ｍ ｎ ｙ Ｐ ｏ
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ １ １３ ． Ｆｅ ２ ０ ｂ． ０ｌ
文章编号 ：６ ３５ ０ （０ ０ ０ － ８ －９ １７ － ５ ２ １ ） １ ０ ４０ ０ ０
中图 分 类 号 ：Ｅ２４ ４ Ｔ ５ ． 文献 标 志码 ： Ａ
Ｓｅｅ ｔｖ ｔ ｒ ｓ ｔ ｆ ｏ ｉ ｗｅｌ ｌｃｉ ｅ ｗａ ｅ ｈｕ ｏ ｆ ｒ ｏｌ ｌ
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低渗裂缝性高凝稠油油藏油井选择性堵水技术
牛心坨 油层多 为底部 粗 ， 向上变 细 的正韵 律粒 序 ， 量复合 韵律粒 序或 韵律 性不 明显 。物性 的韵 少
质发育 的高凝 稠油 油藏 ， 非均 质性严重 ， 经过 １ ， ７ｆ ｌ
的注水开发 ， 已进入注水开发 的中高含 水期产量 区块 快速递减 阶段 ， 产油 下降 １５×１４ ２０×１４，。 年 ． ０ ～ ． ０ｔａ ／ 目前该 区块含水 大于 ８％ 的油井有 ２ ０ ３口， 主要 分布
收稿 日期 ： １０ ２ ； ２ １５ ５ 改回 日期 ： １０ ３ ０ ２ １８ １ ０ 基金项 目： 中油辽河 油田公 司 ２ １ ００年第一批重大科技项 目（ 上市） 牛心坨油 田改善开发效果研究及工艺配套” 中“ 部分内容（ ３ ０ Ｋ ７ ） １ —１Ｃ ０ ４ 作者简介 ： 立新 （ ９ ８ ， ， 肖 １６ 一） 女 工程师 ， ９ 年毕业 于河北承德石油高等技术专科学校油田化学专业 ，０ ３ １ １ ９ ２ ０ 年毕业于大庆石油学院石油工程专业 ， 现从 事 油田化学研究应用推广工作 。
３１ ６ × １ ～ ｍ ． ０ 。
产量下降趋势 ， 急需研究适合 于牛心坨油 田的新 型油 井堵水技术 ， 实现该区块稳油控水 。
１ ２ 油 水黏 度差 ．
在 牛心 坨 地 层 温 度 下 （ ８ ９Ｃ） 原 油 黏 度 为 ７．￣ ， ７ ． Ｐ ｓ水 的黏度 为 ０ ３ Ｐ ｓ 黏度 相 差 ６ ３ｍ ａ・ ， ． ７ ｍ ａ・ ，
１ 油井 出水原 因分析
１ １ 储 层 非均质 性 ．
２６倍 。 由于采 出程度 的提 高 ， ０ 地层 温 度 已下 降 到 ５￣ ７Ｃ。随着地 层压 力 、 度 的 降低 ， 一 步 放 大 了 温 进
油田用选择性堵水剂的研究及应用
胶 强 度 大 于７ ａｓ对 不 同渗 透 率 的 岩 芯 ， 水 剂 的 堵 水 率 大 于 ８ ％ ， 油 率 小 于 ２ ％ ， 有 良好 ＯＰ ・。 堵 ５ 堵 ０ 具 的选 择 性 。２０ 年 在 大 庆 油 田宋 芳 屯 区 块 现 场 施 工 ３口井 ， 计 增 油 量 为 ５０ｔ累 计 降 水 量 为 ０３ 累 ８ ，
摘
要 以 聚丙 烯 酰胺 （ Ｐ Ｍ） 木 质 素 磺 酸 盐 （ ａ Ｓ 为 主要 原 料 ， 机 铬 类 为 交 联 剂 ， ＨＡ 和 Ｇ —Ｌ ） 有 弱
碱性物质为 ｐ Ｈ值 调 节 剂 ， 得 选 择 性 堵 水 剂 。确 定 了选 择 性 堵 水 剂 的 最 佳 配 方 ： ＿％ Ｈ Ａ ＋ 制 ０８ ＰＭ
效益 。 １ 实 验 部 分
１ １ 原 料 及 仪 器 ．
成胶 时间 ： 配制 好 的选 择 性 堵水 剂 溶 液 加 将 入 １０ｍ 的 比色管 中 ， 人恒 温水 浴 中养护 ， ０ Ｌ 放 隔一 定时 间取 出 比色 管水 平 放 置 ， 当堵 水 剂溶 液不 能
流 至 比色 管 口时 作 为 成 胶 时 间 。
原料 ： 聚丙 烯 酰胺 （ Ｐ Ｍ） 大 庆油 田助 剂厂 ， ＨＡ ， 工业 品 ， 均 相 对 分 子 质 量 ５×１ 阳 离 子 度 平 ０， ２％； ０ 木质 素磺 酸盐 （ ａ Ｓ ， Ｃ —Ｌ ） 吉林 图 门化 工有 限 公司 ， 工业 品 ； 联剂 ， 交 有机 铬类 ；Ｈ值 调节 剂 ， ｐ 大 庆 油 田油化 助剂 厂 ； 造 岩芯 。 人 仪器 ： Ｖ Ｒ ２型旋 转 粘 度计 ， 电子恒 温 水 浴 ， 可
一种采油过程中油井的选择性堵水方法[发明专利]
![一种采油过程中油井的选择性堵水方法[发明专利]](https://360docs-1393072327.cos.ap-beijing.myqcloud.com/2675d5cf915f804d2a16c19a.webp)
专利内容由知识产权出版社提供
专利名称：一种采油过程中油井的选择性堵水方法 专利类型：发明专利 发明人：张会利,董强,管延平,刘鸣农,张玮,焦宏耀,杨志强,王
春娜,张秀明,曲小泉,王潇 申请号：CN20161114 1335.0 申请日：20161212 公开号：CN106639977A 公开日：20170510
油水井的化学改造—堵水
四
沉淀型堵剂
最常用的沉淀型堵水剂
水玻璃—卤水体系
沉淀量越大，堵塞能力就越大。
利用吸水膨胀的原理堵水的，当干燥的
堵水剂遇到水后，会吸收水分使体积增
大，从而地层空隙产生封堵作用。
知识点2：实验原理
该类堵水剂的堵水效果和制备过程有关，
聚合物含量、引发剂含量、交联剂用量、
反应温度和时间都可以影响使用效果。
知识点2：实验原理
本次试验我们通过改变水膨体用量、水
中盐含量、水温等条件，评价吸水膨胀
3.0
4.0
知识点5：实验数据处理与分析
3.水温对吸水膨胀倍数的影响
水温/℃
吸水后质量/g
40
50
60
70
思考
分析以上各因素对吸水膨胀倍数的影响，并
绘制曲线图。
项目二：油水井的化学改造
任务二：
油井堵水
知识点2：选择性堵剂
水基四、冻胶
选择性机理 ——膨胀/收缩机理
砂砾
冻胶
水流与冻胶中的水不存在
后称量，计算吸水膨胀倍数。
任务一：水膨体堵水剂的评价
知识点 05
数据处理与分析
知识点5：实验数据处理与分析
1.聚合物用量对吸水膨胀倍数的影响
聚合物加量/g
吸水后质量/g
0.5
1.0
1.5
2.0
知识点5：实验数据处理与分析
2.水中含盐量对吸水膨胀倍数的影响
氯化钠加量/g
吸水后质量/g
1.0
2.0
特点：四敏
盐敏
钙镁敏
酸敏
沉淀量 / ( g . kg -1 )
热敏
25
1 − 24ℎ
石油开采井下作业堵水技术的应用及探讨
在石油开采井下作业施工过程中，常会因为各种原因造成油井出水，出现油井出啥、油井停喷、设备腐蚀或形成死油区等现象。
增大了采油成本，给石油企业带来重大经济损失的同时，使油井变为废井，造成资源浪费，破坏当地生态系统。
一、油井出水原因首先，对于用注水开发方式开发的油气藏，由于石油开采方式选择不当，导致使注入水及边水沿的高、低渗透层不均匀推进，出现射进或指进现象，影响油井开采质量。
其次，在油井存在底水，即留存于油层底部的水层，由于石油受到底水的承托作用，导致油井生产压差过大，破坏了石油与水层之间的重力平衡关系，使原来的油水界面在靠近井底处呈锥形升高的现象。
再次，由于石油内部上层和下层水层，即上层水、下层水的窜入，导致套管损坏，影响油井的密封效果，或是部分地区由于断层裂缝比较大，而造成油层与其它水层相互串通。
最后，由于固井不好或层间串通，或者补水时误射水层，导致在相连两个油层之间的夹层水进入注入油井，使油井出水。
在石油开采过程中一旦油井发生出水，将会造成巨大的经济损失，为了提高石油开采效率，保证施工技术人员的生命安全，就必须在石油开采井下工作时进行堵水作业。
二、石油开采井下作业堵水技术的应用要点1.机械方法堵水。
石油开采井下堵水作业时，采用机械方法进行堵水，其工作原理是利用打悬空水泥塞、电缆桥塞、填砂等设施，将油井中的油层进行隔离保护起来，以此来控制油井出水量。
或利用封隔器卡封高含水层，再用带死嘴子的堵塞器进行水层封堵，有效制止其正常运作。
减少多层非均质油藏间的层间差异性，最大程度上降低层间干扰对石油开采作业的影响，切实提高油井产量。
此外，还可以利用机械采油井堵水柱进行机械堵水，它主要由油管、配产器和封隔器等部件组成，具有材料成本低廉，施工时间短，堵水成功率较高等特点，但堵水持续时间较短，不适用于长期石油开采作业项目。
2.化学方法堵水。
利用化学方法进行石油开采井下堵水作业时，能够利用特定化学药剂实现高出水层的有效封堵，尤其是对于裂缝地层的堵水作业，一般来说，化学堵水分为选择性堵水与非选择性堵水。
海上礁灰岩油田水平井选择性堵水技术应用
2019年第2期西部探矿工程55海上礁灰岩油田水平井选择性堵水技术应用杨继明"，张译-马鹏杰S张海涛2(1.中海油深圳分公司，广东深圳518067；2.中海油能源发展股份有限公司工程技术公司，广东深圳518067)摘要：针对海上礁灰岩油田水平井找水困难，堵水目标不明确，堵水管柱难以入井，无法实现机械封隔的问题，开展了选择性堵水技术研究，主要从对礁灰岩油田水平井出水机理的认识和选择性堵水工艺技术方面出发，介绍了水平井选择性堵水机理、海上油田堵剂类型选择，以及在礁灰岩油田水平井中的应用情况和取得的效果，希望能对礁灰岩油田堵水技术的发展提供一些参考关键词:海上礁灰岩油田；水平井；选择性堵剂；堵水中图分类号:TE358.3文献标识码：B文章编号:1004-5716(2()19)02-()055-()2流花11-1油田是珠江口盆地迄今发现的最大的生物礁灰岩油田巴油藏地质情况十分复杂，非均质性强，断层、裂缝发育,开发难度大。
油田25口生产井中有23口井为水平井，占总井数的90%以上。
随着油田开发进入中后期,水平井含水率普遍较高，低产低效井的比例逐步增加，油井高含水问题已经严重制约了油田的有效开发，同时流花11-1油田为海上油田，采用深水开发模式开发.生产管柱起下难度大.成本高，找水管柱和找水仪器难以入井，导致岀水部位无法摸清,堵水目标不明确.机械封堵等措施往往难以有效堵水、若化学选择性堵水技术:能够解决水平井岀水问题,不仅可以实现海上油田的节能减排和可持续发展,还可以直接提高油田的采收率和经济效益1LH11-1油田水平井出水特点及出水机理分析(1)含水上升快,产量递减快。
流花11-1油藏最高时含水从1996年5月份的13%±升至10月份的55%,阶段含水年上升最高达到100%以上.阶段平均含水年上升达到22.28%,并且此阶段含水上升速度呈“先快.后慢，再缓”的特点，这反映了一个裂缝出水，水锥形成，水锥扩大形成水脊的一个过程。
选择性堵水技术介绍
现场试验
现场试验情况
在分公司科技部、工程院及采收率所领 导的大力支持与协调下，《选择性堵水工艺 技术》完成了九口井的现场试验。截至2006 年9月8日累计增油1179.5吨，降水20688m3， 累计创效260.72万元。
现场试验井施工参数
堵剂注入的孔隙倍数越大，堵剂占据地层的空间越大, 越难以被注入水击穿，封堵强度越高，对油水相渗透率的影 响越大。水相、油相残余阻力系数均出现随着堵剂注入的孔 隙倍数增加而增大的趋势。
流动实验
耐 冲 刷 曲 线
压力（MPa）
0.3 0.25
0.2 0.15
0.1 0.05
0 0
50 100 150 200 250 300 350
施工用量
根据堵水层的孔隙度、厚度、渗透率、 吸水能力等因素，确定处理半径（3-5米）。 由封堵半径，按下式确定合理的堵剂用量。
V=π(R2-r2) Hφ
选择性堵水施工工艺研究
➢由地层渗透率差异产生的选择性注入
工 ➢由相渗透率差异产生的选择性注入
艺 优
➢由高压注水产生的选择性注入
化 ➢由对应注水井关井泄压产生的选择性注入
C 23
C2
2 .C 325
C3
1 .C 45
C4
C 51
C5
0.5
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10 0
时间（天）
在油层温度下，复合体系的强度明显高于单一交联 剂体系。随交联剂浓度的增加，堵剂的粘度增加，并且 长期保持性能稳定。
配方的确定
编号
增强剂
室温
90℃
C1
钠土
❖选择性堵剂的注入性能评价
流动实验
选择性暂堵剂室内实验评价
1911 选择性暂堵剂性能要求选择性暂堵剂一般要求具有以下特征：①以固体材料为基础，选择不同强度、粒径的材料使用；②具有良好的耐酸性能；③具备良好的暂堵性能，能够溶解于原油而不溶于水的特性，不会引起原油渗流通道的堵塞；④具备抗压、抗温能力；⑤暂堵施工作业简单易行；⑥原料具有广泛的来源，材料成本较低。
2 选择性暂堵剂评价对目前常用的选择性暂堵剂DR-ZM、TB01A性能进行评价。
2.1 油溶性评价油溶性为评价暂堵剂的关键参数，是保证原油渗流通道的重要指标。
本文针对暂堵剂油溶性进行评价。
2.1.1 实验方法（1）量取暂堵剂试样5g、原油300ml，倒入500ml的烧杯中，搅拌均匀；（2）放置于50℃恒温水浴，静置24小时；（3）过滤，对固定杂质进行烘干，称取杂质质量；（4）油溶率计算：%100u ḋક䋼䞣ˉᴖ䋼䋼䞣⊍⒊⥛ˁḋક䋼䞣2.1.2 实验结果实验结果表明：DR-ZM选择性暂堵剂溶解效果较好，易于返排，也不会对储层造成永久性的伤害。
TB01A 选择性暂堵剂油溶性差，可能对储层产生伤害。
表1 不同选择性暂堵剂油溶性实验选择性暂堵剂类型溶解物质选择性暂堵剂颗粒重/g 残渣重/g油中不溶物质含量/%溶解率/%DR-ZM 原油50.035g 0.327g 59.695.2TB01A原油50.00g1.80g19.056.02.2 不溶性评价2.2.1 实验方法（1）量取暂堵剂试样5g、地层水300ml，倒入500ml 的烧杯中，搅拌均匀；（2）放置于50℃恒温水浴，静置24小时；（3）过滤，对固定杂质进行烘干，称取杂质质量；（4）计算不溶率，%100%×−=样品质量滤出样品质量样品质量样品的不溶率2.2.2 实验结果实验结果表明：DR-ZM选择性暂堵剂在水中的不溶性效果较好，具有良好封堵出水层的作用。
表2 选择性暂堵剂在酸及水中的不溶解性项目溶剂颗粒重/g 不溶物重/g 不溶率/％DR-ZM 地层水 5.071 4.87997.35TB01A地层水5.0124.08582.523 选择性暂堵剂封堵岩心实验研究3.1 实验步骤（1）采用高渗透层模拟出水层，低渗透层模拟污阻层和出油层，测定低渗透率岩心油相渗透率K o1、高渗岩心水相渗透率K w1。
大港滩海油田水平井选择性堵水先导性研究与试验
大港滩海油田水平井选择性堵水先导性研究与试验【摘要】大港滩海油田馆陶组为底水构造油藏，为天然水驱开发单元，经过开采，目前该开发单元六口生产井，两口井含水超过95%，两口井超过75%，采出程度只有2.38%，油井堵水成了该开发单元中后期不可缺少的一项重要调整措施。
对该单元的堵水工作有了很好的认识并得到了宝贵的资料，为后期其他井的治理提供了依据。
【关键词】大港滩海油田高含水堵水1 油藏地质特征及出水原因1.1 油藏地质特征庄海8ng开发单元为底水稠油油藏，底水能量充足，为天然水驱开发单元。
地质储量514×104t，投产油井6口，平均井网密度2.3口/平方公里，平均单井控制储量86×104t。
而在开发生产过程中，由于油井底水单点锥进（平面上波及范围在50-70米），油井含水上升快，实际动用储量仅为30-40×104t。
1.2 底水锥进原因1.2.1 流体性质庄海8n g开发单元的原油平均密度0.9494 g/cm3，胶质沥青质含量40.96%，平均粘度290.515mpa·s，地层水平均粘度0.5 mpa·s，油水粘度比约为581.03，在相同生产压差下，水的流动比原油速度快，致使油井含水上升较快。
1.2.2 底水活跃，能量充足六口水平井日产液和泵入口压力对应关系表明，尽管油井日产液量有了较大幅度的提高，但泵入口压力基本仍保持在同一水平，变化不大，说明底水活跃，能量充足。
1.2.3 水平井横切河道钻探，储层非均质性可能造成底水沿高渗带突进。
受人工岛地面条件限制，庄海8ng组水平井均横切河道方向钻探，钻井证实6口井水平段均钻遇2-3套不同的砂体，不同砂体储层物性存在差异。
在生产过程中易造成底水沿高渗带突进，油井含水迅速上升。
2 堵水目的及选井条件2.1 堵水目的解决由于底水脊进，及水锥造成的动用储量程度低问题。
2.2 选井条件2.2.1 生产数据分析庄海8ng-h1k、庄海8ng-h3k、庄海8ng-h8井含水均低于90%，产油量大于10吨；而庄海8ng-h4井及庄海8ng-h5井的含水已经上升到了95%以上，产油量都低于5吨；从含水率上，庄海8ng-h4井的含水达到99%，说明庄海8ng-h4井及庄海8ng-h5井底水脊进的范围已经很大，而庄海8ng-h5井还有下一步治理的潜力。
2油水井调剖堵水剂讲解
部分水解聚丙烯腈（HPAN）
HPAN的分子式为
(3)硬葡聚糖（SG,水基）
SG的分子式为
44
阴阳非三元共聚物
45
泡沫
泡沫以水作外相，它可优先进入出水层，并在出水层 中稳定存在，通过叠加的Jamin效应，封堵来水。在油 层，按界面能趋于减少的规律，稳定泡沫的表面活性剂 将大量移至油水界面而引起泡沫破坏，所以进入油层的 泡沫不堵塞油层。因此，泡沫也是一种很好的选择性堵 水剂。
高渗透层 （含油饱和度低）
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。
3
4
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。
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。
5
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
6
1、单液法
定义：
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．
38
一．油井产出水的来源 有三个来源： 1.来源于注入水； 2.来源于边水； 3.来源于底水。
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二．油井堵水与油井堵水剂
1. 定义 油井堵水是指从油井控制水的产出。 油井堵水剂是指从油井注入地层，能减少油 井产水的物质。 2. 种类 (1)选择性堵水剂 (2)非选择性堵水剂