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1、选择性化学堵水技术适应性选择性化学堵水技术适应性研究及效果分析研究及效果分析一、前言一、前言目目 录录 二、二、选择性化学堵水机理选择性化学堵水机理选择性化学堵水机理选择性化学堵水机理 四、四、效果分析效果分析效果分析效果分析 三、选三、选井原则及参数确定井原则及参数确定井原则及参数确定井原则及参数确定 一、前言一、前言五、五、结论及结论及结论及结论及建议建议建议建议 我我厂厂属属外外围围低低孔孔、低低渗渗油油田田，储储层层纵纵向向及及平平面面上上渗渗透透率率差差异异较较大大，注注水水开开发发过过程程中中易易造造成成单单层层突突进进和和平平面面舌舌进进现现象象。油油井井高高含含水水主主要要是是
2、主主力力层层高高含含水水，主主力层水淹后由于层间干扰而限制薄差层出油能力力层水淹后由于层间干扰而限制薄差层出油能力 随着含水的进一步随着含水的进一步上升上升层内、层间矛盾层内、层间矛盾加大加大造成原油产量递减幅度造成原油产量递减幅度加大加大严重影响原油的正常生产严重影响原油的正常生产是解决上述问题的有效措施之一是解决上述问题的有效措施之一调整调整 平面矛盾和层间矛盾 提高提高 注水井平面波及系数改善改善 油田开发效果 随着油田开发的进一步深入，对于非均质性随着油田开发的进一步深入，对于非均质性比较严重的低渗透油田，可供机械堵水的油井在比较严重的低渗透油田，可供机械堵水的油井在选井选井选井选井、
3、选层选层选层选层上越来越困难。上越来越困难。 机械堵水主要适应于出水层位明确，夹层机械堵水主要适应于出水层位明确，夹层大大( (大于大于2.02.0m m封隔器能够卡开封隔器能够卡开) )的油井的油井不适合不适合 油水同层油水同层油水同层油水同层出水层位不明确出水层位不明确出水层位不明确出水层位不明确夹夹夹夹 层层层层 小于小于小于小于2.02.0mm井下有套变井下有套变井下有套变井下有套变试验应用试验应用选择性化学堵水工艺选择性化学堵水工艺治理高含水井治理高含水井一、前言一、前言目目 录录 二、二、选择性化学堵水机理选择性化学堵水机理选择性化学堵水机理选择性化学堵水机理 四、四、效果分析效果
4、分析效果分析效果分析 三、选三、选井原则及参数确定井原则及参数确定井原则及参数确定井原则及参数确定 五、五、结论及结论及结论及结论及建议建议建议建议二、二、选择性化学堵水机理选择性化学堵水机理选择性化学堵水机理选择性化学堵水机理 堵水剂组成堵水剂组成选择性选择性堵水剂堵水剂主剂主剂封口剂封口剂水解聚丙烯酰胺水解聚丙烯酰胺木质素磺酸盐木质素磺酸盐交联剂交联剂改性丙烯酰胺改性丙烯酰胺引发剂引发剂交联剂交联剂堵水机理堵水机理 阳离子聚合物的吸附作用阳离子聚合物的吸附作用 羧基羧基酰胺基酰胺基 阳离子聚合物通过吸附、水化、伸展等作用，使得聚合物中的阳离子聚合物通过吸附、水化、伸展等作用，使得聚合物中的
5、部分基团也可以通过氢键、配位键与岩石表面产生吸附，不吸附的部分基团也可以通过氢键、配位键与岩石表面产生吸附，不吸附的部分分子链伸向孔隙孔道，阻止了水分子的移动；伸向孔隙的大分部分分子链伸向孔隙孔道，阻止了水分子的移动；伸向孔隙的大分子链互相缠绕，使原来的大孔隙变为小孔隙，阻止了水分子的移动。子链互相缠绕，使原来的大孔隙变为小孔隙，阻止了水分子的移动。 较较高高的的层层位位在在含含水水饱饱和和度度堵水机理堵水机理 整个岩心的表面覆盖一层油膜，阻止聚合物分子与矿物表面的整个岩心的表面覆盖一层油膜，阻止聚合物分子与矿物表面的直接接触，同时，在油膜表面聚合物分子发生卷曲，导致水力半径直接接触，同时，在
6、油膜表面聚合物分子发生卷曲，导致水力半径缩小，活动能力下降，吸附比较困难，未被吸附的聚合物随油流被缩小，活动能力下降，吸附比较困难，未被吸附的聚合物随油流被采出，基本不会对油流产生堵塞。采出，基本不会对油流产生堵塞。 较较高高的的层层位位在在含含油油饱饱和和度度堵水机理堵水机理 主主体体剂剂为为水水基基的的凝凝胶胶液液，会会优优先先的的进进入入含含水水的的通通道道，并并在在含含水水的的通通道道内内产产生生凝凝胶胶，形形成成滞滞留留，堵堵塞塞岩岩心心的的孔孔道道。原原水水流流通通道道被被凝凝胶胶和和封封口口剂剂膨膨胀胀堵堵塞塞后后，水水又又形形成成新新的的通通道道，从从而而波波及及到到原原未被动
7、用的储量。未被动用的储量。凝胶、封口剂的堵塞作用凝胶、封口剂的堵塞作用一、前言一、前言目目 录录 二、二、选择性化学堵水机理选择性化学堵水机理选择性化学堵水机理选择性化学堵水机理 四、四、效果分析效果分析效果分析效果分析 三、选三、选井原则及工艺参数确定井原则及工艺参数确定井原则及工艺参数确定井原则及工艺参数确定 五、五、结论及结论及结论及结论及建议建议建议建议三、选三、选井原则及工艺参数确定井原则及工艺参数确定井原则及工艺参数确定井原则及工艺参数确定 选井原则选井原则 一一一一是是是是选选选选择择择择 出出水水层层位位清清楚楚但但因因夹夹层层厚厚度度小小或或井井下下有有套套变变无法进行机械堵
8、水的井无法进行机械堵水的井 二二二二是是是是选选选选择择择择 发发育育状状况况及及连连通通状状况况相相近近，见见水水层层位位难难以以判判断的井断的井 三三三三是是是是选选选选择择择择 厚厚度度较较大大的的主主力力层层，由由于于层层内内非非均均质质性性及及注注水的不均衡性造成局部水淹的井水的不均衡性造成局部水淹的井 四四四四是是是是选选选选择择择择 油油井井含含水水在在8080以以上上、日日产产液液量量在在6 6t t以以上上，堵水后有接替产层。堵水后有接替产层。施工参数确定施工参数确定 施工工艺参数施工工艺参数施工工艺参数施工工艺参数最大注入压力不高于启动压力最大注入压力不高于启动压力2 2M
9、PaMPa HRR2Q Q11=H(R=H(R1122-R-R2222) Q) Q22=H(R=H(R22-R-R2222) ) 式中：式中： Q Q11主剂用量主剂用量 mm33 Q Q22封口剂用量封口剂用量 mm33 R R封口剂堵水半径封口剂堵水半径 mm R R11主剂堵水半径主剂堵水半径 m m R R22套管外径套管外径 mm 堵剂用量计算堵剂用量计算R1一、前言一、前言目目 录录 二、二、选择性化学堵水机理选择性化学堵水机理选择性化学堵水机理选择性化学堵水机理 四、四、效果分析效果分析效果分析效果分析 三、选三、选井原则及参数确定井原则及参数确定井原则及参数确定井原则及参数确定
10、 五、五、结论及结论及结论及结论及建议建议建议建议四、四、效果分析效果分析效果分析效果分析 近年来我厂共进行了选择性化学堵水近年来我厂共进行了选择性化学堵水3434口井，从实施后的效果看，口井，从实施后的效果看，可对比的可对比的3232口井。分以下四类：降水增油口井。分以下四类：降水增油1919口井，占统计井数的口井，占统计井数的59.4 59.4 %；降水未增油；降水未增油33口井，占统计井数的口井，占统计井数的 9.4% 9.4%；降水降油；降水降油66口井，占统计口井，占统计井数的井数的18.8%18.8%；44口井无效，占统计井数的口井无效，占统计井数的12.5%12.5%效果分析第一
11、类：降水增油井 堵后平均单井产液量下降了堵后平均单井产液量下降了2.12.1t/dt/d，产油量增加产油量增加1.01.0t/dt/d，含水下降含水下降17.017.0个百分点，动液面下降个百分点，动液面下降136136m m，平均单井累积增油平均单井累积增油127127t t，降水降水622622m m33分分 析析 一对于油井各层动用状况差别较大，层间矛盾比较突一对于油井各层动用状况差别较大，层间矛盾比较突出，则堵水效果较好，有效期长。这些井有明显的主力层，出，则堵水效果较好，有效期长。这些井有明显的主力层，渗透率和有效厚度较大，处于砂体发育部位，与水井连通渗透率和有效厚度较大，处于砂体发
12、育部位，与水井连通情况较好，且堵后有较好的接替层，有利于次产层内剩余情况较好，且堵后有较好的接替层，有利于次产层内剩余油的流动。油的流动。芳152-118井区油层连通图芳152-118井，95年11月投产，砂岩厚度4.8 m，有效厚度4.3 m，98年6月见水，2000年12月含水达到90% ，见水层位PI3层 2001年4月化堵 堵前：7.2 0.5 92.4 1238 堵后：6.5 1.8 72 1355 累计增油210t，降水768 m3 二对于油层厚度大，但由于层内非均质性导致层内各二对于油层厚度大，但由于层内非均质性导致层内各部位动用状况差异的井，采用选择性化学堵水堵掉高渗透部位动用
13、状况差异的井，采用选择性化学堵水堵掉高渗透部位，有利于层内剩余油的有效动用。部位，有利于层内剩余油的有效动用。 升54-32井87年6月投产，砂岩11.6m,有效11.0m， 93年8月见水 99年7月含水100% 分析升分析升54-3254-32井，由于厚油层中仍存在大量剩余油，因井，由于厚油层中仍存在大量剩余油，因此对全井采用选择性化学堵水方式，从堵后生产情况看，效此对全井采用选择性化学堵水方式，从堵后生产情况看，效果较好，初期日增油果较好，初期日增油1.51.5吨，含水下降个吨，含水下降个2020百分点，该井累百分点，该井累计增油计增油200200t t，降水降水315 315 m m3
14、3。 可以看出：堵水有效期的长短除了可以看出：堵水有效期的长短除了受堵剂用量受堵剂用量、浓度浓度、堵水半径堵水半径 等因素的影响外，也与等因素的影响外，也与油井发育状况尤其是接替油井发育状况尤其是接替层动用状况层动用状况 有关。有关。 一方面一方面堵剂注入高渗透通道后，堵塞原有大孔道，后面堵剂注入高渗透通道后，堵塞原有大孔道，后面注入水绕过阻塞区形成新的旁通通道，波及原低渗透区注入水绕过阻塞区形成新的旁通通道，波及原低渗透区. . 另一方面另一方面主出水层堵塞后，油井内产液结构发生改变，主出水层堵塞后，油井内产液结构发生改变，次产层得到有效动用。油井化堵后，受地层非均质性和注水次产层得到有效动
15、用。油井化堵后，受地层非均质性和注水不均衡性的影响，原来渗透率较低的层或层内动用较差部位不均衡性的影响，原来渗透率较低的层或层内动用较差部位在短期内形成新的注水通道，就会导致油井含水上升，产油在短期内形成新的注水通道，就会导致油井含水上升，产油量下降，必然影响堵水效果。量下降，必然影响堵水效果。第二类：降水未增油井 降降水水未未增增油油3 3口口井井：堵堵后后虽虽然然产产液液量量下下降降幅幅度度较较大大，但但由由于含水下降幅度较小或未降，只降水未增油。于含水下降幅度较小或未降，只降水未增油。平均单井产液量下降5.4t/d含水下降10.2个百分点累积降水767m3 平均单井产液量下降4.0t/d
16、日产油量下降0.8t单井累积降水756m3第三类：降水降油井 降水降油降水降油6 6口井：这部分井产液量下降，由于含水未口井：这部分井产液量下降，由于含水未降或下降幅度较小，在降水的同时也损失了一部分油。降或下降幅度较小，在降水的同时也损失了一部分油。分分 析析 一一是是从从纵纵向向上上看看，油油井井各各层层发发育育状状况况相相似似，渗渗透透率率和和有有效效厚厚度度相相差差不不大大，与与注注水水井井连连通通情情况况也也较较好好，没没有有明明显显的的主主力力层层，各各个个层层的的动动用用状状况况相相差差不不大大，这这样样的的井井采采用用化化学学堵堵水水，堵堵剂剂可可选选择择性性低低，随随注注入入
17、压压力力的的提提高高，进进入入低低渗渗透透层层或或者者渗渗透透率率同同样样较较好好的的中中、低低含含水水层层的的可可能能性性增增大大，堵水的同时往往会损失一部分油。堵水的同时往往会损失一部分油。 芳232-88井区油层连通图芳芳232-88232-88井井 2003 2003年年55月堵水月堵水 堵前：堵前：9.4 2.2 77 748 9.4 2.2 77 748 堵后：堵后：5.1 1.1 78 14705.1 1.1 78 1470 二是油井地层条件差，随注水时间的延长造成全井水二是油井地层条件差，随注水时间的延长造成全井水淹，堵水后没有接替层，导致降水降油。淹，堵水后没有接替层，导致降
18、水降油。 徐66-30井区油层连通图 96年11月投产，2002年1月全井出水，日产液4.7t。2002年11月堵水后取样无物，液面到泵挂。第四类：无效井 堵水无效堵水无效4 4口井：这部分井堵水前后对比，产液量口井：这部分井堵水前后对比，产液量和含水均变化不大，没有达到降水增油的目的和含水均变化不大，没有达到降水增油的目的一、前言一、前言目目 录录 二、二、选择性化学堵水机理选择性化学堵水机理选择性化学堵水机理选择性化学堵水机理 四、四、效果分析效果分析效果分析效果分析 三、选三、选井原则及参数确定井原则及参数确定井原则及参数确定井原则及参数确定 五、五、认识认识认识认识五、五、认识认识认识认识 1、选择性化学堵水方式适用于全井主力层 单一，层内非均质导致的垂向上的局部水 淹井或夹层薄无法单卡井。 2、选择性化学堵水工艺简单、施工方便， 适合于我厂的低孔、低渗油田。 3、进一步完善药剂配方，降低药剂地面粘 度，优化施工参数，降低施工注入压力， 提高堵水效果。 2003年油井化堵效果分析
