水平井完井及找堵水技术
水平井完井主要有三种方式
水平井完井主要有三种方式：裸眼完井、固井射孔完井和割缝衬管完井。
在3种完井方式中，割缝衬管水平井堵水难度最大，因为割缝衬管与岩石壁面之间无隔挡,底水或边水进入井筒有径向流和横向流2种方式，机械封隔方法仅能实现割缝衬管内部空间的封隔，不能实现割缝衬管与岩石壁面之间环形空间的封隔。
国外主要针对割缝衬管水平井进行。
早期主要采用化学剂笼统注入法[6-8]。
90年代中期环空封隔技术(ACP)的提出为割缝衬管水平井堵水技术提供了新的思路。
环空封隔(ACP)定位注入技术是借助连续油管(CT)和跨式封隔器(IBP)，在割缝套管与井壁之间的环空放置可形成化学封隔层的可固化液，形成不渗透的高强度段塞，达到隔离环空区域的目的。
然后配合管内封隔器，实现堵剂的定向注入(图2)。
如果出水部位在水平井段上部或下部，需要1个ACP，如果出水部位在水平井段中部，则需要设置2个ACP。
当过量水(气)的产出不是由于断层或裂缝引起时，可考虑采用ACP直接封隔水(气)部位。
4 水平井堵水研究的难点、重点l)难点水平井堵水具有共性的瓶颈技术难点有3个：一是出水层位判定技术，二是堵水工艺技术，三是堵水剂技术。
出水层位判定技术与水平井测井技术密切相关；堵水工艺技术与井下工具、管柱技术、完井方式、堵水剂特性有关；堵水剂技术与化工技术工艺、材料科学有关，是研究比较活跃的技术难点。
2)重点水平井堵水最大的重点是堵水剂，特别是有较强的油、水选择性，合成生产方便，化学性能稳定，适应性强，施工工艺简单的选择性堵水剂的研究开发。
其次，适合油藏、油井特点的选择性堵水工艺研究也是水平井堵水的重点。
两个选择性——堵剂的选择性和工艺的选择性研究的突破是水平井堵水技术能工业化应用的关键。
中国近海油田控水堵水技术现状及发展趋势
纳米颗粒表面粗糙
团聚架桥形成网状结构
前期驱出液
中期驱出液
末期驱出液
储层条件
团聚架桥
（二）新技术探索 – 2.国外AICD自适应控水技术引进及消化
基于伯努利方程的流体机械能守恒定律设计的“浮盘式”阀件可以随留经流体的不同而调节过流量，实现平衡油水流入关系，可无需 找水即堵水，适用范围广。
智能化：（水平井、直井、定向井）无需找水自主选择控制出水层段 均衡化：控制全水平段均衡产出，对水锥、气锥均有效 一体化：（新井、老井）控水、控气、防砂、增油，可多目标结合 简便化：适应套管尺寸4-1/2”~9-5/8”；有5mm、 7.5mm和9mm三种孔径阀，适 于1-1/16“以上管径安装，基管全通径，便于后续作业
生物礁灰岩油田高角度裂缝示意图
目录
（一）找堵水技术发展现状
以水平井为主的井型面临找水困难，2017年以前传统堵水（机械方式难以解决管外窜流、化学堵剂适应性选择性、稳定性不强，有效 期短）成功率低，措施效果不明显，投入产出比低。
Flow Scanner水 平井生产测 井技术
脉冲中子 饱和度
3、天然水体能量充足，边底水锥进严重
b）、生物礁灰岩产能旺盛且发育高角度裂缝(近于垂直缝)，在压差作用下底水沿高角度缝快速上窜,形成水锥尖且高,油井见水早,含 水上升快。底水锥进就成为裂缝性碳酸盐岩底水油藏开发过程中的主要矛盾。
生物礁灰岩油田（高角度裂缝）油井与砂岩油井对比图
1
构造：优选高部位 原油粘度：优选稠油(>4cp) 厚度：优选厚层 类型：优选底水锥进
2
含水：优选中高含水 水淹：优选非区域性水淹 采出程度：优选采出程度
低，剩余油丰度高
惠州实验中心地面实验 下井安装
水平井找水方法
水平井找水方法水平井在生产过程中，如果油井开始出水，要准确探出出水层非常的麻烦和费钱、费时。
目前可以使用的方法无非是一下几种：1、利用水平井产液剖面测井产液剖面测井资料是在油井正常生产条件下获得的有关储层产液性质的信息，测井参数主要包括：白然伽马、磁性定位、井温、压力、持水率、流量、流体密度、持气率等。
利用涡轮流量或者示踪流量计算分层产量，利用持水率曲线（有时加测流体密度、持气率）结合实验室图版计算分层产液性质，井温、压力曲线用来定性分析产出段，白然伽马和磁性定位曲线用来深度校正、了解井内管柱结构。
水平井产液剖面测井需要结合井眼轨迹以及阵列电容持水率CAT、阵列电阻持水率RAT以及井温、示踪流量等测井资料综合分析。
2、连续油管输送电缆测井工艺该技术的优点是对不同尺寸的测井仪器适应性广，可进行套管井、环空、过油管测井等作业；可在测井过程中循环洗液；同油管输送方式相比，不需要湿接头，不存在对接失败的问题；仪器与链接油管链接方式可调，配套安全接头后可进行遇卡后的打捞作业。
缺点是挠性管的强度有限，设备占地空间较大。
此法则要压井，而且要把连续油管送到水平井指端，然后一段一段后拉探测，不但费钱、费时，而且还有损害油层的风险与其相似的还有油管输送电缆测井工艺、井下电子牵引仪油管输送电缆测井工艺、重力法油管输送电缆测井工艺、水平井水力输送法找水测井技术。
1、柔性管（通常为连嫌油管｝输送方式测井使器随菜性管下入井中井通过顼先插入柔性管内的电缆与地面连接，由柔性管上提或下放带劫恨器完成测弗。
该方法的优点是压力大的井可以用最少的地面设T进行测井.可以在大、中、小国率半径的井中测井，同酎具有输送动力大、成功率高和可以过滴管作业的优点.逐续袖管现场睫工图2、特制硬电徵输送方式在井身斜度不大或水平井段很短「仪器和电舞的自身重旱足以克服仪器的推进阻力的条件.可以不加外力，直接依靠电缆自身的重力和硬电缆部分的不可折回性将仪器输送到大3、地面水动力输送方式♦将仅器置入油管内'用液力将仗器输送至井底，气举至生产程定，上握电缆测井♦优点：不用牵引器，适用范围宽，成功率高，成本较低XltiW （M秫率内）工抻m 3 Pti£中.W_L品3、套管完井水平井一体化找水管柱找水主要由采油泵、安全接头、接箍倒角油管、开关器、扶正器与封隔器和导向丝堵组成，油管下部连接有采油泵，采油泵下连接安全接头，安全接头下部连接油管，油管连接到油井的水平段。
水平井堵水技术研究
水平井堵水技术研究摘要：随着油田开发深入，水平井的大幅增加，油层出水日益严重，水平井的堵水技术也越来越引起人们的重视。
油井一旦见水，含水率上升很快，产油量将明显下降，能否把出水层顺利封堵，堵水技术是关键，它是油田上产，油藏开发强有力的技术保障，开展水平井堵水技术研究是不断扩大的水平井开发需要。
关键词：水平井堵水增产一、水平井堵水技术特点水平井完井方式主要有三种，即射孔完井、尾管完井和筛管完井。
射孔完井和尾管完井，可将层段分隔开进行分层堵水；割缝衬管（筛管）完井，因为割缝衬管（筛管）与岩石壁面之间没有隔挡，流体可以径向和横向流动，不能有效地将层段分开，分层堵水作业最困难、成功率很小。
二、水平井出水的类型1.水平井出水方式1.1底水脊进：根据出水区域上的分布，底水脊进又分为点状、线状和曲面状。
由于同一油层垂向渗透不同，或者水平段轨迹高低起伏，早期底水首先从高垂向渗透率的区域或接近油水界面的拐点进入油井，为点状出水；在水平井生产上表现为含水率上升相对缓慢，如果油层纵向是均质的，井身轨迹呈直线，底水均匀脊进，形成线状出水；油井一旦见水，含水率上升很快，产油量明显下降，如果底水能量充足，油层渗透性较高，产量较大，线状见水就会发展成曲面出水，部分油井很快水淹。
图1：底水油藏水平井水淹模式图1.2裂缝突进：地层水沿与水平井段连通的裂缝进入油井是裂缝油藏常见的出水形式，在开采初期裂缝是油的通道，后来油层压力降低，变成了水的通道。
与底水脊进不同的是，此类水平井见水后，一个月甚至几天之内，产水急增，产油聚减。
裂缝油藏水平井堵水的关键是找准出水裂缝，用大剂量高强度堵剂封堵。
1.3无论是底水脊进，或是裂缝突进，水平井见水后如果不采取有效堵水措施，水层的能量大于油层的能量、水藏体积大于油藏体积、水的渗流能力大于油的渗流能力，含水率会一直上升。
2.水平井产水的危害水平井产水影响原油生产，降低了产油量，甚至损失储量，不论是从技术应用还是从技术储备上，都有必要开展水平井堵水研究。
水平井筛管完井找堵水工艺技术研究(冀东油田找堵水技术)
0
引
言
随着近几年水平井在冀东油田的推广应用 ，水 平井的出水问题也变得日趋严重 。解决水平井的找 水、堵水问题，已成为冀东油田水平井后期开发的 首要问题。 根据找堵水开关的原理不同， 主要分为液控 型、滑阀型和智能型 3 种找堵水一体化管柱。液控
* 基金项目： 2008 年中国石油天然气股份有限公ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ勘探与生产分公司研究课题 “水平井控水技术研究与现场应用” （ 2008F － 1506 ） 。
4
结
论
（ 1 ） 水平井筛管完井找堵水工艺管柱结构简 单，操作方便，调层准确可靠，能够满足筛管完井 水平井找堵水的需要。 （ 2 ） 水平井筛管完井找堵水工艺技术采用环
图4 Fig. 4 遇水膨胀封隔器结构示意图
空注堵剂的方法， 解决了裸眼环空 （ 筛管与裸眼 井壁间 ） 的后期分段问题； 采用遇水膨胀封隔器 进行管内分段， 无需下专门胀封工具对封隔器坐 封，降低了施工风险； 开关阀需要下入专用开关进 行操作，动作可靠，无砂卡危险，使调节层数不受 限制，可广泛应用于多层油藏的找堵水 。
图1 Fig. 1
水平井筛管完井找堵水工艺图 Technological diagram of WDP for horizontal well screen completion Fig. 2
图2
开关阀结构示意图
Structural diagram of switch valve
1 —上接头； 2 —上缸套； 3 —卡簧档套； 4 —卡簧； 5— 缸 体 ； 6 — 进 液 套 ； 7 — 下 缸 套 ； 8 — 下 接 头 。
Research on the Technology of WDP for Horizontal Screen Completion
碎屑岩水平井找堵水技术
水平井找水技术
其他手段 1、挠性杆测井技术
仪器车
测井电缆 偏心器 加重杆 挠性杆
生产层 井下仪器 液流
挠性杆测井示意图
水平井找水技术
其他手段 1、挠性杆测井技术
55#仪 器 5"伞含水 标定 图版
10
100% 97%
含水 读数（kCPS）源自1295% 90% 80% 70%
14
含水60%
16
18
20 0 10 20 30 40 50 60 70 流量 （ 方/天 ）
测井原理：利用脉冲中子发生器向地层发射脉冲中子，与地层中的元素原子核 发生弹性散射和非弹性散射，释放出次生伽玛射线或俘获伽马射线，利用探头
饱和度测井
探测次生非弹性伽马射线和俘获伽马射线，通过能谱分析，确定剩余油饱和度
找水原理：利用剩余油饱和度间接推断出水位置。
剩余油饱和度越低，出水的可能性越大。
水平井找水技术
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
持水率30%
持水率30%
流量10方/天
流量30方/天
水平井找水技术
其他手段 1、挠性杆测井技术
试验装置具有如下特点： 1）双套模拟井筒 2）模拟水平井、斜井和注
水井流体的流动状态。
3）可倾斜角度：0-90 4）有效高度：8m 5）井筒规格：Ф16-160mm
井筒流量标定测试装置
水平井找水技术
其他手段
标定 时间 ： 2003-8-1
胜利测 井 三相 流实验 室
伞式流量计标定图版
水平井找水技术
伞式流量计标定
相同持水率，不同流 速状态下集流伞在套管 内的状态模拟显示
仪器指标
红河油田水平井找堵水工艺技术应用研究
红河油田水平井找堵水工艺技术应用研究1. 引言1.1 研究背景红河油田位于中国云南省西部，是我国重要的油气生产基地之一。
随着油田开发的深入，水平井在油田开发中的应用日益广泛。
由于油藏地质条件复杂，存在着各种水力通道和渗流通道，导致水平井在生产过程中出现了堵水问题，严重影响了油田的正常生产。
为了解决水平井堵水的技术难题，近年来红河油田开展了水平井找堵水工艺技术应用研究。
通过系统研究水平井堵水的机理和特点，结合现有的堵水工艺技术，探索适合红河油田的堵水方案，取得了一定的进展。
在这样的背景下，本文将对红河油田水平井找堵水工艺技术的应用进行深入研究，旨在为提高油田水平井的生产能力和稳定性提供技术支持。
通过借鉴国内外相关研究成果，结合红河油田的实际情况，探讨水平井堵水问题的解决方案，为红河油田的油气生产和开发贡献力量。
1.2 研究目的研究目的：通过对红河油田水平井找堵水工艺技术的应用研究，探讨该工艺技术在提高油田开发效率、降低生产成本、延长油井寿命等方面的作用，为红河油田的油田开发工作提供技术支持和参考依据。
通过实验和理论研究，进一步完善和改进该工艺技术，提高其在红河油田的适用性和效果，为红河油田的油田生产及管理提供技术支持和借鉴经验。
通过本研究，为国内其他油田的水平井找堵水工艺技术的应用提供参考和借鉴，推动我国油气勘探开发技术的创新与提升。
1.3 研究意义为水平井找堵水工艺技术在红河油田的应用具有重要的意义。
水平井是一种提高油田开发效率的重要手段，但由于地层的特殊性，水平井常常遇到水平段漏水等问题，严重影响了油田的生产效率。
研究和应用堵水工艺技术对于解决水平井漏水问题具有重要意义。
红河油田是我国重要的油田之一，采油难度大，对于提高油田的采油率和经济效益具有重要意义。
通过研究水平井找堵水工艺技术的应用，可以有效提高红河油田的采油效率，并为其他油田的开发提供借鉴和指导。
研究红河油田水平井找堵水工艺技术的意义在于提高油田的开发效率，促进油田产业的可持续发展。
红河油田水平井找堵水工艺技术应用研究
红河油田水平井找堵水工艺技术应用研究1. 引言1.1 研究背景红河油田是我国重要的油气田之一，其地质条件复杂，水平井在开发中起到了重要作用。
随着水平井的应用不断增加，水平井堵水问题也逐渐凸显出来，严重影响了油田的生产效率和经济效益。
水平井堵水问题的出现主要与油层岩石性质、地层产能、地质构造等因素相关。
在过去的石油开采过程中，针对水平井堵水问题，通常采用传统的封堵措施，效果并不理想。
研究水平井找堵水工艺技术应用成为当前亟需解决的问题之一。
本文旨在通过对红河油田水平井找堵水工艺技术的研究，提出有效的解决方案，优化油田生产效率，降低生产成本，提高油气采收率，为油田的可持续发展提供技术支持和参考。
【研究背景】的探讨将为后续的研究提供理论指导和实践基础。
1.2 研究目的研究目的是通过对红河油田水平井找堵水工艺技术应用进行研究，提高水平井的堵水效率和井下作业效率，降低井下作业风险，减少生产成本，提高油田开发效益。
通过深入研究水平井堵水问题的特点和存在的挑战，探索有效应对措施，寻求切实可行的解决方案。
通过具体案例分析水平井找堵水工艺技术的应用实践，总结经验和教训，为今后的油田开发提供参考和借鉴。
本研究旨在探讨水平井找堵水工艺技术的优势和局限性，为行业发展提供科学依据和决策支持。
通过对研究成果的总结和前景展望，为进一步研究提供思路和建议，推动水平井堵水工艺技术的不断创新和完善。
1.3 研究意义通过对红河油田水平井堵水问题进行研究，可以有效提高油藏开发效率，减少井下作业难度，降低采油成本，实现更加经济高效的油气生产。
研究水平井找堵水工艺技术应用，有助于提高油田开发技术水平，增强我国油气勘探开发能力，推动油田勘探开发技术的不断创新与进步。
通过案例分析和技术优势与局限性的评估，可以为红河油田及其他类似油田的水平井找堵水工艺技术应用提供参考，提升油田开发水平，促进我国油气产业的可持续发展。
2. 正文2.1 红河油田概况红河油田位于中国云南省红河自治州境内，是中国重要的陆相油气田之一。
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适的完井方法，可以延长油井的开采寿命，提高开发的经济效益。
二、水平井完井技术
1、水平井裸眼完井
在油气层段不下套管，不注入水泥，使井眼裸露的完 井方法。
优点：①油层无固井水泥浆的污染、储层保
护好。②井眼泄油面积大。③完井成本最低
。 缺点：①不能实行分段开采。②不能进行压 裂等储层改造措施。 ③有井眼坍塌、出砂的 风险。
优点：①井眼直径较大，泄油面积更大 ，也利于后期的采油作业。 缺点：①钻油层时不方便更换油层专打 泥浆； ②当筛管损坏后，无法修理或
更换。
顶部注水泥筛管完井
二、水平井完井技术
2、水平井筛管完井
带ECP的筛管完井
优点：可以对油井进行分段开采，有利于水平井的控水。
缺点：现场施工工艺复杂、成本高。
二、水平井完井技术
④低渗透油藏：水平井可以显著提高单井产能，提高经济
效益；
⑤常规稠油油藏：水平井可以获得较高产液量，从而保持
井筒及井口油流温度；
⑥砂体单一，延伸长，连通性好的砂岩油藏：利用水平井 开发可以实现少井高产及高采收率。
一、水平井基础知识
二、水平井完井技术 三、油田水平井完井工艺现状 四、油田水平井找堵水技术
二、水平井完井技术
5、水平井完井方法的选择
1）完井方法选择的基本原则
一、基础知识
①储层和井筒之间应保持最佳的连通条件，储层所受的损害最小。
②储层和井筒之间应具有尽可能大的渗流面积，油、气入井的阻力 最小。 ③能有效封隔油气水层，防止气窜或水窜，防止层间的相互干扰。 ④能有效控制油层出砂，防止井壁垮塌，确保油井长期生产。
优点： ①可选择性地射开不同压
力、不同物性的油层，以避免层 间于扰；②可避开夹层水、底水 和气顶，可分层采油、注水；③ 可选择性的分层压裂或酸化。 缺点： ①泄油面积小、完善程度 较差； ②固井水泥浆可能损害油
气层。③完井成本高。
二、水平井完井技术
3、水平井射孔井
适用地质条件
一、基础知识
①有气顶、或有底水、或有含水夹层、易塌夹层等复杂地质条件 ，因而要求实施分隔层段的储层。
；②钻油层段时，可以换油层专打泥浆，
利于保护油层；③当筛管发生损坏失效时 也可以起出更换。
缺点：①井眼的直径相对小一些，泄油面
积小一些；②小井眼不利于后期的作业施
悬挂筛管完井
工。
二、水平井完井技术
2、水平井筛管完井
顶部注水泥筛管完井
用同一尺寸钻头钻穿油层后，套管柱下端连接筛管下入油层部位，通 过管外封隔器和分级箍固井封隔油层顶界以上的环形空间。
砂流入井筒，达到保护井壁、防砂入井的目的。 优点：可消除注水泥和射孔 作业对油层的损害；防砂效 果好。
缺点：完井工艺复杂，成本
高。
二、水平井完井技术
4、水平井砾石充填完井
裸眼砾石完井适用地质条件 ①无气顶、无底水、无含水夹层的储层。
一、基础知识
②单一厚储层，或压力、物性基本一致的多储层。 ③不准备实施分隔层段，选择性处理的储层。 ④岩性疏松出砂严重的中、粗、细砂粒储层。
②各分层之间存在压力、岩性等差异，因而要求实施分层测试、
分层采油、分层注水、分层处理的储层。 ③要求实施大规模水力压裂作业的低渗透储层。 ④砂岩储层、碳酸盐岩裂缝性储层。
二、水平井完井技术
4、水平井砾石充填完井
一、基础知识
先将绕丝筛管下入井内油层部位，然后用充填液将砾石泵送
至筛管与井眼的环形空间内，构成一个砾石充填层，以阻挡油层
水平位移
B点
一、水平井基础知识
全世界的水平井井数为5万多口，主要分布在美国、 加拿大、俄罗斯等69个国家，其中美国和加拿大占88.4%。 截止2011年 12月，中石化累计完成水平井 3488 口，其中
2011年当年就增加713口。水平井目前的发展是突飞猛进。
一、水平井基础知识
实施水平井的目的
最大限度裸露油气层，增加泄油面积，提高油气井产量
和采收率。
减少水锥和气锥的影响。 可减少占地和其它工程费用，大幅降低油田综合成本。
一、水平井基础知识
适合水平井开采的油藏
①边底水油藏：水平井可以控制边水突进和底水锥进
②气顶油藏：水平井可以控制气窜
③天然裂缝油藏：水平井可以横穿多条裂缝，获得更高的 产能和采收率
一、水平井基础知识
适合水平井开采的油藏
预先在地面将套管制做成筛管，然后下入油层井段的 一种完井方式。可分为悬挂筛管完井、顶部注水泥筛管完 井和带ESP的筛管完井。
二、水平井完井技术
2、水平井筛管完井
悬挂筛管完井
钻头钻至油层顶界，下技术套管注水泥固井，而后再从技术套管中下入直径较 小的钻头，钻开油层至设计井深，悬挂筛管完井。
优点：①上部的固井水泥浆对油层无污染
裸眼完井
二、水平井完井技术
1、水平井裸眼完井
适用地质条件
①岩性坚硬致密，井壁稳定不坍塌的碳酸盐岩或砂岩储层。 ②无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层。 ③单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多储层。 ④不准备实施分隔层段，选择性处理的储层。
⑤对砂岩地层，还要求地层不出砂。
二、水平井完井技术
2、水平井筛管完井
二、水平井完井技术
完井是衔接钻井和采油而又相对独立的工程，包括从钻 开油气层开始，到下生产套管、注水泥固井、射孔、下生产 管柱、排液，直至投产的系统工程。
钻井 完 井
采油
二、水平井完井技术
目前，水平井的完井方法多达近30种，主要是针对防砂、
控水和储层改造等方面发展的。常用的完井方式有：
水平井裸眼完井 水平井筛管完井 水平井射孔完井 水平井砾石充填完井
2、水平井筛管完井
适用地质条件
一、基础知识
①无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层。 ②单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多储层。 ③不准备实施分隔层段，选择性处理的储层。 ④岩性较为疏松的中、粗砂粒储层。
二、水平井完井技术
3、水平井射孔完井
一、基础知识
钻穿油层至设计井深，然后下套管至油层底部，注水泥固井， 最后射孔。
一、水平井基础知识
二、水平井完井技术 三、油田水平井完井工艺现状 四、油田水平井找堵水技术
一、水平井基础知识
水平井是指井眼轨迹达到水平（900左右）以后，再继 续延伸一定长度的井（延伸的长度一般大于油层厚度的六 倍）。有时为了某种特殊的需要，井斜角可以超过 90°， “向上翘”。
垂 深
A点
水平段 靶前位移