对水驱注水井化学调剖效果认识
低渗透油田注水井调剖效果影响因素分析
低渗透油田注水井调剖效果影响因素分析摘要：注水开发过程中注入水平面上单向突进和剖面上的尖峰状吸水现象普遍存在，注水井调剖可以调整地层渗透性差异，控制注水窜流、提高水驱波及系数。
本文通过对该油田近几年水井调剖取得的成果，对注水井调剖效果影响因素进行了多方面分析。
分析认为，在详细研究油藏特征和单井生产资料的基础上，选用适宜的调剖体系、合理的堵剂用量和段塞结构能扩大水井的调剖效果；重复调剖效果是逐次递减的，如何减缓重复调剖效果的递减是下一步工作所要面对的主要问题。
关键词：油藏特性；调剖体系；施工参数；重复调剖；影响因素一、引言低渗透油田开发过程中，原始地层存在的天然裂缝、溶洞以及在开发过程中产生的人为诱导裂缝对低渗透储层的油藏动态会产生明显的影响，以及长期注水开发引起的地层出砂、胶结物的大量流失、胶结结构遭到破坏，使地层出现高渗透层、大孔道，导致注入水平面上单向突进和剖面上的尖峰状吸水现象普遍存在。
由此造成水驱储量动用程度低，注水沿着主砂体带方向、能量较低部位突进，造成主向部分油井水淹，含水上升速度快，而侧向油井注水不见效的后果。
注水井调剖是油田开发中的一项主要控水稳油技术。
针对某油田的实际情况，2010年以来不断加大注水井调剖力度，共实施注水井调剖70井次，取得较好效果。
二、油藏特性对调剖效果的影响油藏类型直接决定调剖体系的组成和调剖的技术思路；油层的物理化学性质通过改变调剖体系的性能来影响调剖效果，其中油藏温度、地层水矿化度是影响调剖体系性能的两大因素。
2.1油藏类型该油田属低渗透裂缝性发育丰富油藏，该类油藏和渗透性油藏有很大的不同，调剖难度相对较大，堵剂体系既要做到对大裂缝进行有效封堵，又不至于对微裂缝堵死，同时还要使堵剂在地层运移过程中既能有效控制油水流度比，又能起到一定的驱油作用。
对这样的油藏进行调剖，应依据“堵”、“调”结合的原则，选用深部复合调堵体系，并通过体系优化、段塞优化和参数优化实现理想的调剖效果。
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。
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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。
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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。
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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
我国油水井调剖堵水的意义及发展
我国油水井调剖堵水的意义及发展
油水井调剖堵水是一种常见的增产技术，通过在注水井中注入一定量的特殊化学剂，
来改变产油层储层的渗透性和相对渗透率分布，从而提高注采效率，增加油水井的产出。
其作用在于调节注采井之间的有效压力差，以使油水混合物自然向生产井流动，提高单井
产量，延长油水井的产能，提高油田的经济效益。
油水井调剖堵水的发展历程可以追溯到上世纪七十年代。
自上世纪七十年代以来，国
内外关于油水井调剖堵水技术的研究及应用得到了长足的发展。
通过多年的实践，国内外
油田已经积累了大量的调剖堵水技术应用经验，相继出现了各种类型和形式的调剖堵水技术，如化学调剖、物理调剖、生物调剖、微波调剖、热水调剖、水驱复合调剖等。
油水井调剖堵水技术的优点在于其操作简单、成本低廉、效果明显、使用灵活等方面。
同时，它也有效地解决了油田开发中存在的不均衡注采、水油混采、产出下降等问题，为
油田的智能化开发提供了一个新的途径。
当前，国内油田生产的80%以上都采用了调剖堵
水技术，因此该项技术的发展将对我国油气行业的可持续发展起到重要作用。
在调剖堵水技术的不断发展中，还存在一些挑战和困难。
例如，一些高温、高盐和高
硫油田，目前还没有找到适合的调剖堵水技术；对技术人才和技术装备的要求很高，随着
油藏的不断深入开发，油水井调剖堵水技术也必须不断创新和优化。
因此，我们需要进一
步加强对调剖堵水技术研究和应用的投入，提升研究水平和能力，推动技术进步和产业发展，为我国油气行业的可持续发展做出新的贡献。
油水井的化学改造—调剖
任务一：调剖
知识点 03
冻
胶
型
调
剖
剂
知识点3：冻胶型调剖剂
定义 ：两种工作液相遇
后产生冻胶封堵高渗层
特点
：整体成冻，封堵物质量
大
知识点3：冻胶型调剖剂
调剖原理
冻胶在地层多孔介质中产生物理堵
塞作用、吸附作用、残余阻力或改
变水油流度比。
知识点3：冻胶型调剖剂
①第一反应液：HPAM,CMC、CMHEC或XC
非离子表面活性剂
起泡剂
阴离子表面活性剂
阳离子表面活性剂
氮气
气体
二氧化碳
任务一：调剖
知识点 05
絮 凝 体 型 调 剖 剂
知识点5：絮凝体型调剖剂
定义：将粘土悬浮体与
HPAM交替注入地层，产
生絮凝体封堵高渗层
特点
：有效封堵高渗透层
知识点5：絮凝体型调剖剂
调剖原理
粘土悬浮体表面带的阳离子可以吸附到
知识点 02
无机酸类调剖剂
知识点2：无机酸类调剖剂——硫酸
硫酸——利用地层中的钙、镁来产生调剖物质。
1
2
3
硫酸与近井地带
碳酸盐反应，增
加注水井的吸水
能力；
产生的硫酸钙、
硫酸镁随酸液进
入地层，饱和后
析出，形成堵塞；
由于高渗透层进
入硫酸多，主要
堵塞发生在高渗
透层。
知识点2：无机酸类调剖剂——硫酸
+ → ↓ + ↑ +
+ ( ) → ( ) +
第一反应液：硅酸钠；
第二反应液：CaCl2、MgCl2·6H2O。
注水井调剖
一、注水井调剖概述 一、注水井调剖概述
注水开发油田， 注水开发油田， 注入水沿高渗透层（高吸水 注入水 沿高渗透层（高吸水 层） 窜流是 造成油井高含水与过早水淹的 主要 层） 窜流是 造成油井高含水与过早水淹的 主要 原因 。油井堵水可增加产油量和降低含水，但 原因 。油井堵水可增加产油量和降低含水，但 有效期短、仅单井受益，油层非均质性严重 有效期短、仅单井受益，油层非均质性严重 时，成功率较低。为保持油田的高产、稳产和 时，成功率较低。为保持油田的高产、稳产和 改善水驱开发效果 ，在开展好油井堵水的同 改善水驱开发效果 ，在开展好油井堵水的同 时，还必须调整注水井的吸水剖面，即 开展注 时，还必须调整注水井的吸水剖面，即 开展注 水井调剖 。 水井调剖 。
50.26%
30% 25% 20% 15% 10% 5% 0%
27.87% 21.43% 18.10% 15.70% 4.0 17.02% 压力（M P a ） 3.0 2.0 1.0 0.0 0-1.28m 1.282.99m 2.993.83m 3.835.54m 5.548.09m 8.0930m 0 10 20 30 40 50 60 70
3+
序号
CH H2O H2O Cr H2O OH
2
名称
基本组成，％
主要性能与适用条件 适用于50℃～70 ℃的地层大剂量调剖 适用于50℃～70 ℃的地层大剂量调剖 1．木钙中的还原糖、羟基和醛基在一 定条件下还原Cr 6＋ 为Cr 3 ＋ 2 ．Cr3 ＋ 交联木钙、PAM ，木钙交联 PAM ，形成结构复杂的冻胶 3．适用于终向渗透率级差大、油层厚 度大的注水井调剖
（一）冻胶类调剖剂 （一）冻胶类调剖剂
化学调堵技术
化学调剖堵水技术2011年12月目前，许多油田都相继进入高含水开发中后期，如何进一步经济、有效地开采现有油田是石油行业亟待解决的重大课题之一，其中强化采油技术的发展和应用发挥了重要的作用。
油田进入开发中后期，产量递减，产水量大幅度增加，经济效益差。
急需寻找有效的新方法，改善高含水产油效果。
改善注水开发主攻目标是提高注水波及体积系数。
调堵是有效的提高采收率手段。
可以有效改善储层非均质性强，开发过程中干扰严重，长期冲刷导致大孔道发育，注水效率低的问题。
一、实施堵水调剖的必要性1、储层非均质性强，开发过程中干扰严重平面上，沉积微相类型多，储层非均质性强。
渗透率级差大。
由于储层平面非均质性严重，导致平面上水驱推进速度，存在各向异性，易形成单向水窜。
纵向上，含油层系多，储层非均质性强。
非主力油层与主力油层在同时注水过程中存在严重的干扰。
层间吸水差异导致各小层地层能量保持状况存在较大差异。
层内非均质性，导致注入水沿高渗条带水窜。
层内下部含水饱和度高，水淹严重，多为水洗，强水洗；上部水淹弱，多为弱见水，见水。
2、长期冲刷导致大孔道发育，注水效率低长期水驱后,井间连通渗透率提高数倍,井间为大孔道连通,连通孔隙半径增大。
大孔道发育，大大影响了油田注水开发效果，驱油效率低。
常规注水开发对提高采收率存在较大困难，堵水调剖是解决问题的有效措施。
二、堵水调剖技术主要分类（一）按堵调井的类别：1、水井调剖：调整注水井的吸水剖面，改善注入水的流向，抑制大孔道或高渗透条带的窜流，提高水驱效率。
2、油井堵水：封堵高含水层段，调整油层生产压差，使得潜力油层段发挥作用，抑制油井含水上升。
3、油水井对应堵调：对注采对应井组中注水井调剖同时对油井进行堵水，达到两发面控制水窜的目的。
（二）按堵调目的分类层内堵调：利用油水井厚油层内的韵律夹层或韵律段的渗透性差异来调整其吸水剖面或生产剖面，改善液流方向，提高开发效率。
层间堵调：封堵调整高含水层，启动低含水潜力层，使得潜力油层充分发挥作用，抑制单层突进或指进。
白153区分层注水调剖试验及效果分析
白153区分层注水调剖试验及效果分析【摘要】白153区作为华庆油田典型的超低渗透油藏，存在油层小层多的特点，为了提高水驱动用程度采取精细分层注水工艺，改工艺克服了油层小层多，注采不对应、不均匀的缺点；随着油田的不断开发，水淹井不断增多，为了提高采收率，就需要对水淹井进行治理，在对水淹井进行治理的各种措施中，调剖工艺无疑是其中的优选。
而该区目前绝大部分是分层注水井，如果采用合注调剖工艺管注的话就需要进行检串、放喷等，耗费时间长，造成地层能量的流失、环境保护等问题。
为此，在该区选取了1口分层注水井进行调剖。
【关键词】调剖工艺管柱施工1 具体试验情况如下1.1 选取注水井井号：关132-151井1.2 水井生产情况该井是华庆油田白153区的一口注水井，2008年11月完井。
2008年12月射孔长631：2191.0-2199.0m、2203.0-2206.0m，2009年1月投注，初期日注水15m3，油压7.5mpa，套压7.2mpa，目前日注水25 m3，油压13.0mpa，套压12.8mpa（表1）。
1.3 对应油井生产状况该水井周围对应9口油井，其各井的生产情况如下表2所示：从上表2中可以看出，该井周围有3口高含水井。
1.4 施工参数设计（1）注入压力：小于地层破裂压力0.8倍。
（2）堵剂注入速度：2-6m3/h，实际速度4 m3/h；（3）堵剂用量：堵剂用量由v=πr2hф（1-sor）得到，处理半径取25米，调剖层厚度12.9米，平均孔隙度11.76%，剩余油饱和度取40%。
v=3.14×252×12.9×11.76%×（1-40%）≈1800m3。
本次调剖剂的用量设计为1800m3。
2 施工情况图1？关132-151井压力随注入量变化曲线本次施工共八段段塞对不同窜流通道进行封堵：2.1 预处理段塞30m3聚合物浓度0.2%，对井筒进行保护。
2.2 第一段塞500m3水驱流向改变剂（粒径3-5mm）对大孔道、裂缝进行填堵；从曲线上看，压力上升明显，填堵效果显著；2.3 第二段塞100m3低强度堵剂对裂缝+孔隙窜流通道进行封堵，防止后续堵剂窜入油井，提高近井地带的压力；从曲线上看，压力有所降低，效果较差；2.4 第三段塞100 m3多功能强凝胶封堵微裂缝、大孔道或高渗透层带，同时驱替孔隙中的剩余油，提高远井地带的压力；从曲线上看，压力有所回升，有一定效果；2.5 第四段塞400m3水驱流向改变剂（粒径1-3mm）对大孔道、裂缝进行填堵；从曲线上看，压力上升，有一定效果；2.6 第五段塞100m3低强度堵剂对裂缝+孔隙窜流通道进行封堵，防止后续堵剂窜入油井，提高近井地带的压力；曲线上看，压力下降，效果较差；2.7 第六段塞100 m3多功能强凝胶封堵微裂缝、大孔道或高渗透层带，同时驱替孔隙中的剩余油，提高远井地带的压力；曲线上看，压力上升，有一定效果；2.8 第七段塞400m3弱凝胶进一步对裂缝和孔隙进行充填，迫使注水水流改向，驱替孔隙中的剩余油，同时提高远井地带的堵剂对孔隙的充满程度；曲线上看，压力上升，有一定效果；2.9 第八段塞100m3高强度堵剂封堵近井地带裂缝，减弱后续注水对封堵段塞冲刷，延长调剖有效期。
水驱油藏调剖堵水与调驱
调剖的概念 调剖要立足于在注水地层的“深部” 进行。注水地层的“深部”是由注水地层 的压降曲线决定的。
17
注水地层的压降曲线
所谓深部是指近井地带以远的地带（包括过渡 地带与远井地带）。
18
中原油田根据注水地层压降曲线 对离井眼不同距离地带的划分
地带 近近井地带
近井地带 过渡地带 远井地带 远远井地带
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调剖堵水的发展趋势 考虑到提高波及系数仍是提高水驱采收率的主 要方面，因此要求调剖堵水必须充分，同时要求驱 油的投入不能太大，以减少三次采油存在的高风险。 因此调驱技术可以表达为在充分调剖堵水的基础上 进行有限度三次采油的技术。它代表着目前提高采 收率技术的发展趋势。
41
目录
前言 1．调剖堵水的概念 2．调剖堵水的意义 3．调剖堵水的过去和现在 4．调剖堵水的发展趋势
堵剂放置位置对采收率的影响 22
调剖的概念 调剖应多轮次进行。为将调剖剂放置在离井眼 不同距离的“深部”，必须在每一轮次的调剖中改 变调剖剂的配方。因不同配方调剖剂有不同的突破 压力梯度，它将滞留在地层中与之相等压力梯度的 位置，起调剖作用，取得最好的调剖效果。
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调剖堵水的概念
2）堵水的概念 堵水的全称是油井堵水，是指从油井减少水 的产出。 油井产出的水有3个来源，即注入水、边水 和底水。 油井的水是沿着高渗透层侵入油井的。要控 制油井产水，就必须控制这些高渗透层。
t
由注水井井口压降曲线计算 p(t)dt 0 49
PI值的定义式
t
PI ＝ 0 p(t)dt t
式中，PI——注水井的压力指数(MPa)； p(t)——注水井关井时间t后井口的油管压力(MPa)； t——关井时间(min)。
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对水驱注水井化学调剖效果的认识
摘要：化学调剖作为细分注水的有力补充和完善，在油田高含水
后期为进一步细分挖潜提供了一种新的技术手段。本文通过对杏十
一区东块注水井调剖效果的分析，认识到通过化学调剖，可以实现
扩大注水的波及体积，达到提高水驱采收率，改善油田开发效果的
目的。
主题词：化学调剖 受效特点 效果
注水井化学浅调剖是在合理控制注水压力的条件下将具有一定
凝胶性和承压强度的调剖剂注入到注水井的高渗透层，利用其对纵
向上各类不同启动压力储层所具有的自由选向功能使之优先进入
堵塞启动压力较低、相对吸水量较高的层，而后再通过适当提高注
水压力使启动压力相对较高、相对吸水量较低层得到动用或动用程
度提高，从而达到调整和改善注水井吸水剖面的目的。化学调剖作
为细分注水的有力补充和完善，在油田高含水后期为进一步挖潜提
供了一种新的技术手段，通过化学调剖，扩大注水的波及体积达到
提高水驱采收率，改善油田开发效果的目的，并取得了较好的效果。
1、调剖效果整体评价
1.1化学调剖有效地调整了注水井层间矛盾，提高了差油层动用
程度
2005－2009年基于高吸水层在纵向上的分布特点充分发挥化学
调剖不受井况隔层等条件限制的优点，对杏十一区东块10口注水
井实施了化学浅调剖。
10口井化学调剖后启动压力上升，注水压力上升，水量保持相对
稳定。调剖前后对比，平均单井启动压力由5.5mpa提高到6.5mpa，
注水压力由6.6 mpa提高到8.1mpa，日注水量相对稳定在64m3／
d.通过化学调剖有效地缓解了注水井层间矛盾，改善了纵向上吸水
剖面，达到了控制高含水层注水量，提高含水相对较低层注水量的
目的。对其中6口井调剖井前后的同位素吸水剖面资料进行对比，
调剖前吸水量较高层数15个，砂岩厚度37.2m，有效厚度29.5m，
调剖后高吸水层层数减少2个，吸水砂岩厚度减少7.6m，吸水有效
厚度减少5.5m，这些高吸水层的注水强度由8.1m3／d.m降低到
4.2m3／d.m。而调剖后差油层的动用程度得到明显提高，6口井新
增吸水层12个，吸水砂岩厚度增加10.8m，吸水有效厚度增加6.4m，
吸水砂岩、有效厚度比例分别提高了14.9和11.1个百分点，吸水
相对较差层的注水强度由2.8m3／d.m提高到7.1m3／d.m。新增加
的吸水层以有效厚度小于1.0m的薄差层为主，新增加的12个吸水
层有效厚度小于1.0m的有10个，平均有效厚度只有0.4m。
1.2注水井化学调剖后连通油井受到注水调整效果
注水井化学调剖后，由于油层水驱厚度提高和差油层注水强度提
高，调剖井周围连通油井受到较好注水调整效果。统计2005年实
施的3口调剖井周围的15口油井，调剖前一年时间里日产油量由
11.5t／d下降到8.6t／d，下降了2.9t／d，综合含水由92.6％上
升到93.6％，上升了1.0个百分点，调剖6个月后日产油量由8.6t
／d上升到9.7t／d，日产油量增加1.1t／d，综合含水由93.6％
下降到92.9％，下降了0.7个百分点。
2、对注水井调剖和周围油井受效特点的分析
(1)笼统井调剖后高渗透层被封堵，控制注水时吸水量较低的油
层注水得到加强，而注水压力提高后，启动了部分薄差油层，这类
井调剖后周围油井受效较好。当调剖后吸水厚度变化不大，注水量
主要是转向控制注水的吸水量较低的油层时，周围油井也可见到较
好的注水调整效果。
由于增加了水驱厚度，已经动用的含水相对较低的油层注水强度
提高，周围油井受效变好。某注水井的萨ii、萨iii组油层发育较
差，各小层有效厚度均小于1.0m，而葡i组主力油层发育较好，笼
统注水时注水压力在7.2mpa时基本是主力油层注水，从精细地质
研究成果和水淹层解释资料综合分析葡i312层已大面积高水淹。
2005年进行调剖，调剖后相同水量下注水压力由7.2mpa提高到
10.2mpa，发育最好的葡i312层已完全封堵住，主力油层的葡i21a
葡i21b层吸水比例由7.36％提高到59.23％。调剖后周围油井见
到较好的注水调整效果，受效高峰时与受效前对比，日产液量增加
21t，日产油量增加1t，含水下降0.2个百分点。
(2)化学调剖可有效地挖潜已停注层段的剩余油，是停注层段恢
复注水后控制周围油井含水上升的有效措施。通过化学调剖可解决
停注层段内存在多个陪停层问题，调剖后不但实现停注层段恢复注
水后控制高含水注水层，提高高含水相对较低层注水量，还可启动
停注层段内原由于层间干扰造成的不吸水层.
某注水井，停注层段葡i21及以下，砂岩厚度14.6m，有效厚度
11.4m。其中葡i32b层发育有效厚度5.2m，葡i21及以下停注前葡
i32b层相对吸水量为73.3％，该井区葡i32b层已大面积高水淹。
2005年11月对该停注层段进行化学调剖，调剖后葡i32b层相对吸
水量下降到33％，发育相对较差的葡i21、葡i221层的相对吸水
比例分别提高了10.8和18.8个百分点，且有效厚度为1.0m的葡
i42层开始吸水。该停注层恢复注水后，周围油井见到明显效果，
调剖前后对比，产液量上升34t，产油量上升3t，含水下降0.9个
百分点。
3、结语及认识
(1)化学调剖是高含水阶段作为挖潜、改善开发效果、提高采收
率的一个重要手段。特别是在目前该区块经过长时间开发后，套损
比例高、细分难度大的情况下，应加大这项技术的应用。
(2)化学调剖可有效控制停注层段恢复注水后周围油井的含水上
升，是挖潜停注的主力油层的手段。
参考文献
[1]陈涛平胡靖邦主编.石油工程.石油工业出版社,2001
[2]郎兆新主编油藏工程基础.石油大学出版社，1991