油井出水原因及堵水方法

1、油井出水原因及堵水方法報(bào)告姓名：趙春平班級(jí)：石工11-10 學(xué)號(hào)：11021467前言油井出水是油田采油過(guò)程中的一種重要的現(xiàn)象，我們可以從許多方面來(lái)判斷發(fā)現(xiàn)油田油井出水現(xiàn)象，例如，油井產(chǎn)出液中，含水增加，含油降低即是油井出水的前兆；油井產(chǎn)液量猛增，且含油率下降；油井井口壓力猛增，產(chǎn)液量猛增；油井大量出水而幾乎不出油；用儀器測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)油井含水增加。進(jìn)行生產(chǎn)測(cè)試時(shí)，電阻曲線有明顯的變化等。這些都是油井 出水的重要特征。 通過(guò)這些現(xiàn)象我們可以判斷油井出水原因。為了應(yīng)對(duì)油井出水的問(wèn)題，減少過(guò)早見(jiàn)水或者串槽的危害，我們必須找出出水地層， 判斷出水原因，作出相應(yīng)的堵水措施。而在油田實(shí)際操作中，最常用的是

2、機(jī)械堵水法和化學(xué)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，在油田中常見(jiàn)的出水原因一般包括：1、注入水及邊水推進(jìn)對(duì)于用注水開發(fā)方式開發(fā)的油氣藏，由于油層的非均質(zhì)性及開采方式不當(dāng)，使注入水及邊水沿高、低滲透層及高、低滲透區(qū)不均勻推進(jìn)，在縱向上形成單層突進(jìn)，在橫向上形成舌進(jìn)或指進(jìn)現(xiàn)象，使油井過(guò)早水淹。2、底水推進(jìn)底水即是油層底部的水層，在同一個(gè)油層內(nèi)，油氣被底水承托。底水錐進(jìn)”現(xiàn)象：當(dāng)油田有底水時(shí)，由于油井生產(chǎn)壓差過(guò)大，破壞了由于重力作用所建立起來(lái)的油水平衡關(guān)系，使原來(lái)的油水界面在靠近井底處呈錐形升高的現(xiàn)象。注入水、邊水和底水在油藏中雖然處于不同的位置，但它們都與要生產(chǎn)

3、的原油在同一層中，可統(tǒng)稱為同層水”。同層水”進(jìn)入油井，造成油井出水是不可避免的，但要求緩出水、少出水，所以必須采取控制和必要的封堵措施。3、上層水、下層水竄入所謂的上層水、下層水，指油藏的上層和下層水層。固井不好，套管損壞，誤射油層，采取不正確的增產(chǎn)措施，而破壞了井的密封條件；除此之外還有一些地質(zhì)上的原因，例如有些地區(qū)由于斷層裂縫比較發(fā)育，而造成油層與其它水層相互串通等。4、夾層水進(jìn)入夾層水又指油層間的層間水， 即在上下兩個(gè)油層之間的水層。由于固井不好或?qū)娱g串通,或者補(bǔ)水時(shí)誤射水層，都會(huì)使夾層水注入油井，使油井出水。二、油井出水危害1、油井出砂 使膠結(jié)疏松的砂巖層受到破壞，造成出砂，嚴(yán)重時(shí)使油

4、層塌陷或?qū)е掠途?產(chǎn)。2、油井停噴 見(jiàn)水后含水量不斷增加，井筒液柱重量隨之增大，導(dǎo)致自噴井不能自噴。3、形成死油區(qū) 油井過(guò)早見(jiàn)水，會(huì)導(dǎo)致在地下形成一些死油區(qū)，大大降低了油藏的采收率。4、設(shè)備腐蝕 會(huì)腐蝕油井設(shè)備及破壞井身結(jié)構(gòu)，增加修井作業(yè)任務(wù)和難度，縮短油井壽命。5、增加采油成本 增大地面注水量，相應(yīng)增加了地面水源、注水設(shè)施及電能消耗。因此，油井堵水是油田開發(fā)中必須及時(shí)解決的問(wèn)題，是油田開發(fā)中一項(xiàng)很重要的任務(wù)。三、油井找水技術(shù)1、綜合對(duì)比資料判斷出水層位2、水化學(xué)分析法3、機(jī)械法找水4、找水儀找水5、根據(jù)地球物理資料判斷出水層位四、油井堵水技術(shù)油井堵水是指在油井生產(chǎn)中，利用物理或者化學(xué)的方法

5、，從油井控制水的產(chǎn)出。油井堵水的 目的是提高水驅(qū)采收率。根據(jù)需要有時(shí)把水層堵死，有時(shí)堵而不死，主要是控制地層出水。油井的堵水工藝一般包括：起管 -通井-找水-驗(yàn)套-堵水-鉆塞-試壓-下泵生產(chǎn)。如圖，調(diào)剖空間：曲線拐點(diǎn)至注水井這一側(cè)，堵水空間：曲線拐點(diǎn)至油井這一側(cè)。在調(diào)剖空間和堵水空間任何位置放置堵劑，引起高滲透層封堵，都可改變注入水的液流方向，提高水驅(qū)波及系數(shù)從而提高水驅(qū)采收率。堵水空間與調(diào)剖空間大小相當(dāng)，說(shuō)明油井堵水與注水井調(diào)剖在提高水驅(qū)采收率中占同等重要的地位。在目前，油田的堵水技術(shù)主要包括： 方法（一）、油井堵水的選井選層1. 砂巖油田油井堵水選井（層）條件如用測(cè)井組合圖、產(chǎn)液剖面、井溫

6、、碳氧比、抽汲等方法找水。油井單層厚度較大，一般要求在 5m以上。油井各油層縱向滲透率差異較大，可優(yōu)先選擇油層縱向滲 透率級(jí)差大于 2的井。優(yōu)先選擇縱向水淹不均勻，部分層段產(chǎn)油發(fā)揮作用較小或未 發(fā)揮作用，目前尚有較大潛力的油井。進(jìn)行堵水的油井出水層位清楚，固井質(zhì)量好，無(wú)層間串槽。2. 碳酸鹽油田油井堵水選井條件油井生產(chǎn)層段是以裂縫為主的裂縫性儲(chǔ)層；溶洞為主的孔洞型儲(chǔ)層或以晶間孔和粒間孔為主的孔隙型儲(chǔ)層。油井生產(chǎn)層段中，水平裂縫比較發(fā)育。油井的生產(chǎn)剖面縱向差異大，除主力層段外有接替層段。方法（二）、機(jī)械法堵水注水開發(fā)的多層非均質(zhì)油藏，層間差異大，為了減少層間干擾，提高油井產(chǎn)量， 可采用封隔器卡封

7、高含水層，使其停止工作，或利用打懸空水泥塞、電纜橋塞、填砂 等措施，將上下油層保護(hù)起來(lái)，控制油井出水。1、基本原理：利用封隔器將出水層位卡住，然后投帶死嘴子的堵塞器封堵高含水層。2、現(xiàn)場(chǎng)常用機(jī)械堵水管柱結(jié)構(gòu) 自噴井堵水管柱：由油管、配產(chǎn)器和封隔器等構(gòu)成 機(jī)械采油井堵水管柱： 一般采用丟手管柱結(jié)構(gòu)， 所用井下工具基本與自噴井堵水管 柱相同。如果情況允許， 應(yīng)盡量采取此方式， 它成本低， 施工周期短， 定位準(zhǔn)確， 成功率高， 但也有一定的缺點(diǎn)，有效期短，治標(biāo)不治本。方法（三）、化學(xué)法堵水 化學(xué)法堵水是采用化學(xué)堵劑對(duì)高出水層位進(jìn)行封堵，它對(duì)于裂縫地層、厚層底部出水 更為有效。根據(jù)堵水劑對(duì)油層和水層的

8、堵塞作用，化學(xué)堵水又分為非選擇性堵水與選 擇性堵水。1、選擇性堵水（不找水） 定義：是指通過(guò)油井向生產(chǎn)層注入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)劑堵塞水層或改變油、水、巖石之間的 界面張力，降低油水同層的水相滲透率，而不堵塞油層或?qū)τ拖酀B透率影響較小的化 學(xué)堵水方法。1 ） 部分水解聚丙烯酰胺機(jī)理： HPAM 進(jìn)入出水層后， HPAM 中的酰胺基（ CONH2 ）和羧基（ COOH ） 可通過(guò)氫鍵吸附在砂巖的羥基表面，而不吸附部分則留在空間堵塞出水層。 （這是因 HPAM 上的親水基團(tuán)使留在空間的不吸附部分向水中伸展，因而對(duì)水有較大的流動(dòng)阻 力，起到堵水作用） ；進(jìn)入油層的 HPAM ，由于砂巖表面為油所覆蓋，不發(fā)生吸

9、附，因此不堵塞油層。因HPAM 不親油，分子不能在油中伸展，故對(duì)油的流動(dòng)阻力很小2）泡沫堵水由于泡沫是氣體分散在水中所形成的分散體系，它的分散介質(zhì)是水，所以它也是優(yōu)先 進(jìn)入出水層。在出水層中，泡沫是通過(guò)氣阻效應(yīng)（即賈敏效應(yīng) ）的疊加產(chǎn)生堵塞。3）松香酸鈉 （松香酸鈉皂或松香鈉皂松香酸鈉是由松香 （含 80 90松香酸 ）與碳酸鈉 （或燒堿 ）反應(yīng)生成。由于松香酸鈉 可與鈣、鎂離子反應(yīng)，生成不溶于水的松香酸鈣、松香酸鎂沉淀，所以，適用于水中 鈣、鎂離子含量較大 （例如大于 1000mg/l） 的油井堵水。而出油層不含鈣、鎂離子，所 以不發(fā)生堵塞。4）松香二聚物的醇溶液5）烴基鹵代甲硅烷6）聚氨基

10、甲酸酯7）活性稠油2、非選擇性堵水 機(jī)理：所用堵劑對(duì)水層和油層均可造成堵塞，而無(wú)選擇性。堵劑：水泥漿、樹脂 、硅酸鈣等。1）水泥漿封堵 水泥是一種非選擇性堵劑，利用它凝固后的不透水性可實(shí)現(xiàn)封堵。打水泥塞封堵下層 水，擠入竄槽井段封堵竄槽水，或擠入水層堵水。2）樹脂封堵將液體樹脂擠入水層， 在固化劑的作用下， 成為具有一定強(qiáng)度的固態(tài)樹脂而堵塞孔隙， 以達(dá)到封堵目的包括酚醛樹脂、尿醛樹脂、糠醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。其在固化劑和催化劑作用下形成堅(jiān)硬的固體，堵塞孔道或裂縫。優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高、有效期長(zhǎng)。 缺點(diǎn)是成本高、沒(méi)有選擇性、誤堵油層后解除困難。近年純樹脂類堵水劑的應(yīng)用已少。 目前，封堵油井出水層工藝相對(duì)比

11、較簡(jiǎn)單，技術(shù)相對(duì)成熟，工作量相對(duì)較多。而控制 油井出水量的技術(shù)難度相對(duì)較大，風(fēng)險(xiǎn)較大，技術(shù)還不成熟。方法（四）、與其他措施有機(jī)結(jié)合的堵水方法1、油井堵水與酸化的結(jié)合技術(shù)先酸化后堵水，恢復(fù)地層原有滲透率。先堵水后酸化，解除中低滲透層的污染2、油井深部堵水與注水井深部調(diào)剖的結(jié)合技術(shù) 深部堵水與深部調(diào)剖都有較高的采收率，這兩項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合有協(xié)同效應(yīng)。3 、 油井堵水與化學(xué)劑吞吐的結(jié)合技術(shù)注高效洗油劑；注油井堵水劑；將化學(xué)劑過(guò)頂替入地層五、油井堵水存在問(wèn)題的產(chǎn)生原因問(wèn)題： 1. 堵水技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的成功率低；2. 增產(chǎn)效果差，高含水層通常也是主產(chǎn)層，封堵后增油效果并不明顯；3. 有效期短，技術(shù)還不成熟

12、，有時(shí)治標(biāo)不治本。原因： 1 油井堵水單井進(jìn)行； 2 油井堵劑主要設(shè)置在近井地帶； 3 堵水劑選擇性注入工藝不配套； 4 油井堵水未與其他措施有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。六、油井堵水的發(fā)展趨勢(shì)1. 油井區(qū)塊整體堵水，將水從高滲透層的出水口全部控制。2. 深部堵水，即深部堵水。3. 選擇性堵水，使用選擇性堵水劑，建立選擇性注入方法。4. 能控制不同來(lái)水的堵水，用來(lái)控制底水、邊水和注入水。5. 與其他措施有機(jī)結(jié)合的堵水，與其他措施在作用上的互補(bǔ)，產(chǎn)生了它們的有機(jī)結(jié)合。 在油氣開采過(guò)程中，油井堵水與注水井調(diào)剖在提高水驅(qū)采收率中占有同等重要的地位。油井堵水技術(shù)是通過(guò)提高波及系數(shù)從而提高原油采收率的重要技術(shù)， 主要分為化學(xué)法和機(jī)械 法兩種方法。 油井堵水技術(shù)必須在區(qū)塊整體中進(jìn)行， 油井堵水存在