找水堵水工藝

1、第十二章第十二章找水、堵水工藝找水、堵水工藝精選課件隨著油田開發(fā)的深入進行，普遍會遇到油井出水現(xiàn)象。尤其是水驅(qū)油田開發(fā)的中后期，油井出水更是不可避免的。由于油層的不均質(zhì)性以及開發(fā)方案或開采措施不當(dāng)?shù)仍?，使水在橫向上和縱向上推進很不均勻，造成油田過早水淹，消耗了地層能量，大大降低了油藏采收率。精選課件同時，由于地層大量出水沖刷地層，造成地層出砂坍塌，使油井停產(chǎn)甚至報廢。 另外，地層水嚴重腐蝕抽油桿、油管、套管、輸油管線等采油設(shè)備，加重油水分離工作量，增加了采油成本。因此，在油田開發(fā)過程中，發(fā)現(xiàn)油井出水后，要盡快利用各種找水措施確定出水層位，并根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的堵水措施。第一節(jié)油井出水的原因

2、及找水工藝精選課件 油井出水按其來源可分為注入水、邊水、底水、上層水、下層水和夾層水。一、油井出水的來源精選課件1 1、注入水及邊水、注入水及邊水 由于油層的非均質(zhì)性及開采方式由于油層的非均質(zhì)性及開采方式不當(dāng)，使注入水及邊水沿高滲透層及不當(dāng)，使注入水及邊水沿高滲透層及高滲透區(qū)不均勻推進，在縱向上形成高滲透區(qū)不均勻推進，在縱向上形成單層突進，在橫向上形成舌進，使油單層突進，在橫向上形成舌進，使油井過早水淹。井過早水淹。精選課件2 2、底水、底水當(dāng)油田有底水時，由于油井生產(chǎn)在油層中造成的壓力差，破壞了由于重力作用所建立起來的油水平衡關(guān)系，使原來的油水界面在靠近井底處呈錐形升高，即所謂的“底水錐進”

3、現(xiàn)象。其結(jié)果在油井底附近造成水淹，含水上升，產(chǎn)油量下降。精選課件注入水、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)的原油在同一層中，可統(tǒng)稱為“同層水”。“同層水”進入油井，造成油井出水是不可避免的，但要求緩出水、少出水，因此，必須采取控制和必要的封堵措施。精選課件3 3、上層水、下層水及夾層水、上層水、下層水及夾層水上層水、下層水及夾層水是從油層以外來的水，往往是由于固井質(zhì)量不高、套管損壞或誤射水層造成的，這些水在可能的條件下均應(yīng)采取封堵水層的措施。精選課件油井出水的原因n固井質(zhì)量差，不能有效地分隔油水層，造成層間竄槽，可固井質(zhì)量差，不能有效地分隔油水層，造成層間竄槽，可導(dǎo)致水層水

4、或注水層的水進入井筒。導(dǎo)致水層水或注水層的水進入井筒。n 射孔時誤射孔而射開水層。射孔時誤射孔而射開水層。n 由于地質(zhì)原因或作業(yè)方式不當(dāng)使套管損壞，水層的水進入由于地質(zhì)原因或作業(yè)方式不當(dāng)使套管損壞，水層的水進入井筒內(nèi)。井筒內(nèi)。n 增產(chǎn)措施不當(dāng)，如酸化、壓裂施工，破壞了油層的蓋層增產(chǎn)措施不當(dāng)，如酸化、壓裂施工，破壞了油層的蓋層等封閉條件，使油水層連通造成油層出水。等封閉條件，使油水層連通造成油層出水。n由于油層的非均質(zhì)性，在采油制度不合理和注水方式不當(dāng)由于油層的非均質(zhì)性，在采油制度不合理和注水方式不當(dāng)?shù)那闆r下造成油層底水和注入水沿高滲透層或高滲透層段過的情況下造成油層底水和注入水沿高滲透層或高滲

5、透層段過早侵入油層。早侵入油層。n由于地殼變動等地質(zhì)原因破壞了原有的層間條件而造成的由于地殼變動等地質(zhì)原因破壞了原有的層間條件而造成的外來水侵入油層外來水侵入油層精選課件找水找水是指油井出水后，通過各種方法確定出水層是指油井出水后，通過各種方法確定出水層位和流量的工作。位和流量的工作。二、油井找水技術(shù)在油田開發(fā)過程中，油井出水是不可避免的。發(fā)現(xiàn)油井出水后，首先必須通過各種途徑確定出水層位，而后才能采取必要的堵水措施。目前，確定出水層位的方法主要有下述幾種。精選課件 1、綜合對比資料判斷出水層位、綜合對比資料判斷出水層位對出水井的地質(zhì)情況（如開采層位、各層油水井連通情況、各層滲透性和斷層以及邊水

6、、底水、夾層水的情況等）和井身質(zhì)量等資料，進行仔細研究，對采油動態(tài)資料（產(chǎn)量、壓力、生產(chǎn)氣油比、含水、水質(zhì)分析、注水情況等）進行綜合分析、對比，判斷出水層位。精選課件n也可以結(jié)合小層平面圖及油水井連通圖和注采井生產(chǎn)關(guān)系推斷可能的出水層位，這是一種靜、動態(tài)資料 結(jié)合來判斷出水層位的間接方法，但還需同其它方法配合才能最后確定出水層位。精選課件2、水化學(xué)分析法 是利用產(chǎn)出水的化驗分析結(jié)果來判斷其為地層水或注入水的方法。該方法主要是依靠地層水和注入水在組成上的明顯不同而進行的判斷。 地層水一般具有高礦化度，或含有硫化氫及二氧化碳等特點。不同深度的地層水，其礦化度和水型也不同。精選課件3、根據(jù)地球物理資

7、料判斷出水層位 根據(jù)地球物理資料判斷出水層位，目前應(yīng)用較多的主要有流體電阻測井、井溫測井和同位素測井三種。精選課件（1）流體電阻測井 流體電阻測井是根據(jù)不同礦化度的水具有不同的導(dǎo)電性（即電阻率不同），利用電阻計測出油井中流體電阻率變化曲線，從而確定出水層位的方法。精選課件n其測定步驟大致為：先往井內(nèi)注入一種與地層水具有不同含鹽量的水，進行循環(huán)洗井，將井內(nèi)原有液體循環(huán)替出，然后測量井內(nèi)流體電阻率分布，得到一條控制電阻率曲線；n再將液面抽汲降低到一定深度后進行一次測井，抽吸量的大小取決于外來水量的大小。這樣交錯進行，抽汲一段，測量一次，直到根據(jù)電阻率的變化發(fā)現(xiàn)出水層位為止，如圖所示。精選課件這種測

8、量方法的設(shè)備比較簡單，但找水工藝比較復(fù)雜，需要多次進行抽汲提撈和測井工作。該方法不適用于高壓水層對于高滲透水層，由于地層水在降壓過程中大量流出和在井筒中大量擴散，使根據(jù)電阻率曲線突變位置確定的上、下限與實際出水層位不符。在因套管損壞而出水的井中，只能測出套管損壞的位置，而測不出實際出水層位。因此，這種方法的應(yīng)用范圍受到很大限制。精選課件（2）井溫測井 井溫測井是指利用地層水具有較高溫度的特點來確定出水層位的方法。先用均質(zhì)流體沖洗井筒，待井筒內(nèi)的液柱溫度分布穩(wěn)定后，測量井內(nèi)溫度分布曲線（靜溫曲線），然后通過氣舉或其它措施降低液面，使地層水井入井內(nèi)，一直達到測出溫差為止。精選課件降低液面后所測井溫

9、曲線（流溫曲線）發(fā)生突變的部位便是外來水（地層水）進入井內(nèi)的位置。如果套管破裂的地方與出水層不重合，則流體要在套管外流動一段距離，由于套管外液體與井內(nèi)液體的熱交換，所以溫度曲線上有一段較平穩(wěn)的高溫顯示，精選課件如圖12-2所示。由于水的比熱容大于油的比熱容，在出水層往往有高溫異常顯示，因此，也可利用直接測得的井溫曲線來判斷出水層位，但要求井溫儀必須有較高的靈敏度。精選課件（3）同位素測井 同位素測井是指向井內(nèi)注入同位素液體，通過提高出水層段的放射性強度來判斷出水層位的找水方法。精選課件其施工步驟如下：先在預(yù)測的井測定一條自然放射性曲線，再往井內(nèi)注入一定數(shù)量的同位素液體（一般1.53m3），用清

10、水將其擠入地層，洗井后再測放射性曲線。對比前后兩次測得的曲線，如果后測的曲線在某一處放射性強度異常劇增，說明套管在此處吸收了放射性液體。根據(jù)此異常情況，結(jié)合射孔資料，便可確定套管破裂位置及與套管破裂位置連通的滲透性地層，精選課件圖12-3同位素測井測套管破裂及管外竄流示意圖精選課件上述方法在追蹤套管破裂和管外竄槽方面效果較好，但在確定油水層時則受到限制，為此往往需要采用相滲透法和次生活化鈉法。精選課件相滲透法是建立在油、水層對油水具有不同的滲透就緒的基礎(chǔ)上，施工時將含有同位素的油和水分兩次擠入地層，每擠完一次測一次放射性曲線。由于油層對同位素油吸收量大，水層對同位素水吸收量大，這樣就可以根據(jù)注

11、入同位素油和水后測得的放射性曲線的強度不同，來判斷油水層。精選課件次生活化鈉法是利用油層和水層中鈉離子含量的明顯不同（通常水層中鈉離子的含量是油層的310倍）來判斷油、水層。首先用中子源照射所測地層，使地層中的鈉離子變成活化鈉，活化鈉衰變后將放出伽馬射線，用放射性儀器測伽馬射線的強度來判斷含鈉量的多少，進而判斷出油、水層。精選課件除以上方法外，現(xiàn)場經(jīng)常使用到硼-中子測井技術(shù)進行測井施工。這一技術(shù)能夠求取剩余油飽和度、尋找出水層位、判斷水淹級別。硼一中子測井技術(shù)主要是通過測量熱中子在地層中的衰減時間，計算地層對熱中子的宏觀俘獲截面，進而求取地層含水飽和度。其主要施工過程是：精選課件1）在原始地層

12、水狀態(tài)下測取一條原始俘獲截面曲線；2）向井內(nèi)注入一定濃度的硼酸溶液（硼酸溶液一定要攪拌均勻）；3）關(guān)井1h后，再測取一條對比俘獲截面曲線，將兩條曲線對比，即可求出地層含水飽和度。精選課件硼一中子測井選井應(yīng)具有針對性，要把握好施工的各道工序，確保方案設(shè)計質(zhì)量和現(xiàn)場施工質(zhì)量，有效地提高測井一次成功率及資料解釋符合率。精選課件4、機械法找水（1）壓木塞法對于因油井套管某一處損壞而引起出水的井，可將一外徑適宜的木塞放入套管，然后向套管內(nèi)壓入液體迫使木塞下行，最后木塞停留的地方正好是套管損壞的位置。精選課件（2）封隔器找水封隔順找水就是利用封隔器將各層分開，然后分層進行求產(chǎn)，找出出水的層位。這種方法的優(yōu)

13、點是工藝簡單，能夠準確地確定出水層位。缺點是施工周期長，無法確定夾層薄的油水層的位置。另外，在竄槽井中，必須封竄以后才能進行找水施工。精選課件（3）找水儀找水這是一種在油井正常生產(chǎn)的情況下，向井內(nèi)下入儀器確定油井出水層位及流量的找水方法。此種方法的優(yōu)點是能夠準確地確定出水層位，并能夠確定含水油層的持水率。缺點是對油井測試條件要求較高，有時為了保證找水的準確性還需要一些輔助工序的配合。精選課件第二節(jié)機械堵水技術(shù)精選課件機械堵水技術(shù)就是利用封隔器密封套管空間來解決層間的矛盾，封堵高含水層。這種方法施工工藝簡單，便于施工與操作；費用低，不需要消耗任何堵水劑或降水劑。精選課件如果采用不壓井井口裝置進行

14、不壓井施工作業(yè)，將減少對油層的污染，堵水成功率高，封堵水層效果好。其缺點是對堵水井的條件要求較高，使用有一定的局限性。采用封隔器堵水的前提條件有：精選課件1）適用于單一的出水層或含水率很高、沒有采油價值的出水層；2）在出水層上部或下部有較穩(wěn)定的夾層，且夾層厚度大于5m；3）堵水管柱以及井下工具質(zhì)量合格，工作狀況良好；4）油層套管無損壞，井身結(jié)構(gòu)狀況良好；5）出水層巖性堅硬，結(jié)構(gòu)完好，無嚴重出砂現(xiàn)象；6）封隔井段的油層套管無變形、損壞等。精選課件一、封隔器卡水方式封隔器卡水主要有以下四種方式：封上采封上采下、封下采上、封兩頭采中間、封中間采下、封下采上、封兩頭采中間、封中間采兩頭兩頭。實際工作中

15、究竟采用那種卡水方式，主要視該井出水層和油層的數(shù)目以及相互間的位置來決定。精選課件精選課件精選課件 二、封隔器卡水管柱及工具封隔器卡水必須依靠一套可靠的配套工具和井下管柱來實現(xiàn)?，F(xiàn)場常用主要有以下幾種：精選課件1、整體式卡水管柱這套堵水管柱適用于56mm以下深井泵的卡水作業(yè)，最多只能卡兩層，施工比較簡單。但檢泵時卡水管柱隨泵掛一同起出，增加了堵水成本。同時該種卡水管柱因泵受壓而往往采用費用較高的過橋泵，目前已基本被淘汰。精選課件2、卡瓦懸掛式卡水管柱卡瓦懸掛式卡水管柱是將丟手接頭、卡瓦封隔器、壓縮式封隔器下至預(yù)定位置后，封隔器通過水力（或轉(zhuǎn)動管柱）實現(xiàn)坐封及丟手，解封時需下工具打撈。精選課件3

16、、可鉆式封隔器插入卡水管柱該卡水管柱主要由可鉆式封隔器和插入密封系統(tǒng)組成，封隔器可以單級使用，也可以多級使用。中心管暢通且下端帶活門單級使用，坐于油層上部，可關(guān)閉油層，用于不壓井作業(yè)。利用插入管柱可以封堵任何一個或幾個射孔井段，達到堵水目的。也可以代替水泥塞封堵下部高含水層。精選課件4、平衡式卡水管柱由Y341型封隔器、丟手接頭及配產(chǎn)器組成。該管柱主要通過各封隔器之間的壓力平衡，使卡水管柱在無錨定條件下處于穩(wěn)定靜止，提高了卡堵水成功率。解封時，只需下工具撈獲卡水管柱上提即可。精選課件5、抽油機井滑套式測堵聯(lián)作卡水管柱這套管柱是根據(jù)地質(zhì)方案將油層分成幾個層段，并用封隔器將各層之間分開，在相應(yīng)層段

17、管柱上安裝滑套開關(guān)，下井時各級滑套開關(guān)均處于關(guān)閉狀態(tài)，與管柱下部的連通器配套使用，可實現(xiàn)不壓井作業(yè)。精選課件卡水管柱支撐在人工井底，加液壓時，封隔器先坐封，經(jīng)油管投入撞擊桿，實現(xiàn)管柱丟手。Y341-114型封隔器自身帶有平衡機構(gòu)，與具有泄壓功能的KQS-90液壓連通器配套使用可以實現(xiàn)丟手卡水管柱的平衡。精選課件滑套開關(guān)是找水、卡水管柱的關(guān)鍵工具，通過滑套開關(guān)彈簧爪定位體和電動開關(guān)器彈簧爪相配合，完成滑套的打開和關(guān)閉動作，進而實現(xiàn)滑套對相應(yīng)層段的生產(chǎn)或封堵，如圖12-8所示。精選課件該套管柱適用于抽油機井的分層找水、卡水，適用于套管內(nèi)徑不小于124mm，并且泵外徑不大于90mm的抽油機井，只有符

18、合這些條件，電動開關(guān)測試儀才能經(jīng)油套環(huán)空順利起下。精選課件一次下入電動開關(guān)測試儀即可完成井下任意一級滑套開關(guān)的開關(guān)動作，并與地面儀表配合完成相應(yīng)層段產(chǎn)液量及含水率的計量。根據(jù)堵后的生產(chǎn)情況，在油井正常生產(chǎn)的條件下，可以實現(xiàn)任意卡水層段的反復(fù)調(diào)整。精選課件6、泵抽井液壓式一次可調(diào)多層卡水管柱該套卡水管柱下井前，先要根據(jù)地質(zhì)情況或找水資料制定兩套卡水方案。然后根據(jù)第一套卡水方案組成卡水管柱，下入過程中油管內(nèi)外密封，可實現(xiàn)不壓井作業(yè)。精選課件管柱下到預(yù)定位置后，油管加壓，封隔器坐封。同時，上下兩個泄壓器襯套柱塞下行，但仍能保證管柱密封，堵水器柱塞上行，內(nèi)進液孔打開，由于承壓接頭有4個單流通道，管柱仍

19、處于密封狀態(tài)，不會影響坐封效果。精選課件當(dāng)完成封隔器坐封以后，油管壓力下降，泄壓器滑套在彈簧力的作用下向下滑動，第一級泄壓器工作，油管內(nèi)外連通，第二級泄壓器單向連通，處于打開狀態(tài)，堵水器開始工作。精選課件投入43mm（或48mm）鋼球后打壓丟手，完成后下泵生產(chǎn)。投產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)第一套方案有誤時，通過地面打壓即可完成調(diào)層，實施第二套方案，精選課件步驟是：停泵關(guān)閉生產(chǎn)閘門，從套管打壓，（一般要求第一級承壓球座上下壓差在810MPa，即可實現(xiàn)調(diào)層），作用在堵水器上的壓力迫使堵水器內(nèi)的調(diào)層開關(guān)下行，當(dāng)下滑到固定位置時，球座進入擴孔槽孔張開，43mm（或48mm）鋼球繼續(xù)下行到第二級堵水器球座上，依次改變每一

20、級堵水器的開關(guān)狀態(tài)，達到調(diào)層的目的，鋼球最后落到第二級泄壓器上部的球座上，形成只能由外向里的單向進液通道，其作用是使洗井液不進地層，不污染地層，如圖12-9所示。精選課件該套管柱適用于各種泵抽管柱，堵水器可以多級使用，可以實現(xiàn)一次調(diào)多層的目的，但不能反復(fù)調(diào)層。精選課件三、電纜橋塞在油井堵水作業(yè)中的應(yīng)用 橋塞是目前在國內(nèi)外越來越廣泛使用的一種油井層間分隔裝置。按其輸送方式及坐封方式不同可分為電纜橋塞和機械橋塞兩大類。電纜橋塞用電纜輸送，機械橋塞采用油管或鉆桿輸送。由于機械橋塞施工周期較長，工作量相對較大，并且施工中容易出現(xiàn)問題，因此在現(xiàn)場施工中一般都采用電纜橋塞。精選課件1）在漏失層段以上實施水

21、泥塞作業(yè)比較困難，其主要原因是無法建立循環(huán)。對于此類油氣井在漏失層段以上使用橋塞后，即可順利進行封堵漏層工作。采用橋塞施工主要是解決注水泥塞工藝中難以解決的問題2）某些油水井出水層壓力很高，井口出現(xiàn)水涌的現(xiàn)象，實施注水泥塞作業(yè)比較困難，應(yīng)用電纜橋塞則不受此限制。精選課件3）對于油層密集的油氣井，層間間隙非常小，通常只有幾米可供注水泥塞的距離，所注水泥塞因強度不夠難以承受大的壓差；另外，水泥塞深度的準確性難以把握。而采用電纜橋塞封堵，由于電纜橋塞的耐壓差可達70MPa，同時電纜橋塞依靠測井儀器的校深坐封位置準確，誤差一般小于0.5m，這樣完全可以達到封隔的準確性及承受較大壓差技術(shù)要求。精選課件4

22、）對于4000m以上的深井及超深井，常規(guī)的注水泥塞作業(yè)的施工成功率較低，采用電纜橋塞則能較好地解決這一難題。精選課件電纜橋塞除以上優(yōu)點外，還具有施工簡便、施工速度快、結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、維修保養(yǎng)方便等特點，目前越來越成為油田開發(fā)中后期堵水工藝的一種重要手段。其主要缺點是：當(dāng)不需要橋塞時只能套銑掉，不能打撈。第三節(jié)化學(xué)堵水技術(shù)精選課件一、化學(xué)堵水機理一、化學(xué)堵水機理化學(xué)堵水是以某些特定的化學(xué)劑作為堵水劑，將其注入地層高滲透層段，通過降低近井地帶的水相滲透率，達到減少油井產(chǎn)水、增加原油產(chǎn)量的目的。精選課件油井化學(xué)堵水的作用機理為：依靠工藝手段使聚丙烯酰胺選擇性地進入含水飽和度較高的中低滲透層或出水裂

23、縫，在殘余阻力（主要是物理堵塞）作用下，層內(nèi)或縫洞內(nèi)形成人工遮擋，抑制水的竄流、錐進，從而使驅(qū)替能量擴大到含油飽和度較高的中低滲透層或裂縫孔道，改變縱向上的產(chǎn)液剖面和裂縫系統(tǒng)的產(chǎn)量布局，提高水驅(qū)效率，從而改善油藏的開發(fā)效果。精選課件二、碳酸鹽巖油田堵水劑適用條件二、碳酸鹽巖油田堵水劑適用條件華北油田化學(xué)堵水技術(shù)研究與應(yīng)用工作是從碳酸鹽巖油藏開始的。自1981年第一口油井實施化學(xué)堵水獲得成功之后，措施井次逐年上升。堵水劑的種類也由低強度堵劑發(fā)展到高強度堵劑，由有機堵劑發(fā)展到無機堵劑，并形成了高、中、低溫系列，基本滿足了碳酸鹽巖油田油井堵水的需要，成為碳酸鹽巖油藏實施“控水穩(wěn)油”和改善開發(fā)效果的一

24、項重要技術(shù)。精選課件碳酸鹽巖油田化學(xué)堵水措施已經(jīng)從縱向上的產(chǎn)液剖面調(diào)整發(fā)展到對裂縫系統(tǒng)內(nèi)部的調(diào)整。按其堵劑性能和封堵目的，分有機堵劑和無機堵劑兩大類。精選課件1、有機堵劑適用條件1）油井處于油田較高部位，目前油水界面至油層頂部的距離大于10m；2）油井含水率在30%90%，平均月含水上升速度小于5%；3）油井產(chǎn)層接替潛力大，剩余可采油量大于3104t；4）鉆井放空不大于0.5m，每米漏失量不大于30m3,滲透性好、層間差異大的井；5）對于自噴井，要求井口壓力高于管線回壓0.9MPa以上；對于機械采油井，要求供液能力較強。精選課件2、無機堵劑適用條件1）油井處于油田較高部位，未被完全水淹，目前油

25、水界面至油層頂部的距離可小于10m；2）油井含水率在80%95%，平均月含水率上升速度大于5%3）油井具備產(chǎn)層接替條件，剩余可采油量不少于3104t；4）鉆井放空可大于0.5m，每米漏失量可大于30m3，滲透性好、層間差異大的井；5）油井暴性出水，有機堵劑堵水無效，具備機械采油條件的井。精選課件三、碳酸鹽巖油田在不同含水開采階段的堵三、碳酸鹽巖油田在不同含水開采階段的堵水劑及施工工藝水劑及施工工藝 碳酸鹽巖油田化學(xué)堵水，應(yīng)針對不同開采階段、不同含水期和不同裂縫類型，在進行相應(yīng)的室內(nèi)研究和現(xiàn)場試驗基礎(chǔ)上，采用以聚丙烯酰胺為主要原料的高溫鉻凍膠堵劑（YA2-HB）、高溫溶膠堵劑（YA9-HB）、聚

26、丙烯酰胺樹脂凝膠堵劑（YA4-HB）、聚丙烯酰胺復(fù)合凝膠堵劑（YA42-HB）、F908、TDG-1R堵水劑，以無機原料為主的石灰乳堵劑（YD10-HB）和以多元聚合物為主體原料的HB-952堵水劑，可用于不同含水開采階段碳酸鹽巖油田化學(xué)堵水。表12-1中列出了各種碳酸鹽巖油田化學(xué)堵水方法的有關(guān)技術(shù)指標和應(yīng)用效果序序號號堵劑名稱堵劑名稱交聯(lián)時間交聯(lián)時間h粘度粘度mPas適用條件適用條件施工施工井次井次有效率有效率%備注備注1水解聚丙烯酰胺高溫溶膠堵劑水解聚丙烯酰胺高溫溶膠堵劑（YA9-HB）140，低滲透地層，中低含，低滲透地層，中低含水井水井10671.92水解聚丙烯酰胺高溫鉻凍膠堵水解聚丙

27、烯酰胺高溫鉻凍膠堵劑（劑（YA2-HB）12520090130，中滲透地層，中，中滲透地層，中低含水井低含水井3水解聚丙烯酰胺酚醛樹脂凝膠水解聚丙烯酰胺酚醛樹脂凝膠堵劑（堵劑（YA4-HB）671010470150，中高滲透地層，中高滲透地層，中高含水井中高含水井102734水解聚丙烯酰胺復(fù)合凝膠堵劑水解聚丙烯酰胺復(fù)合凝膠堵劑（YA5-HB）161110480150，中高滲透地層，中高滲透地層，中高含水井中高含水井1478.65水解聚丙烯酰胺尿醛樹脂凝膠水解聚丙烯酰胺尿醛樹脂凝膠堵劑（堵劑（YA5-HB）410141042510480150，中高滲透地層，中高滲透地層，中高含水井中高含水井15

28、80.06酚醛樹脂堵劑（酚醛樹脂堵劑（YF1-HB）368090，中高滲透地層，中，中高滲透地層，中高含水井高含水井9578.9反應(yīng)后為反應(yīng)后為彈性固體彈性固體7石灰乳堵劑（石灰乳堵劑（YD10-HB）稠化時間稠化時間870250，100m以上裂縫，以上裂縫，高含水井高含水井8077.4強度大于強度大于5.3MPa8水解聚丙烯酰胺水解聚丙烯酰胺306堵劑（堵劑（YA6-HB）90130，中滲透地層，中，中滲透地層，中低含水井低含水井59TDG-1R堵劑堵劑4610410104150，中滲透地層，中高含，中滲透地層，中高含水井水井7278.010F908堵水劑堵水劑4610410104150，中

29、滲透地層，中高含，中滲透地層，中高含水井水井5877.0精選課件1、中低含水期開采階段 19781980年，華北油田采用高溫鉻凍膠（YA2-HB）和高溫溶膠（YA9-HB）堵劑試驗23井次，有效率只有34.8%，共計增油1.1104t，共計減小1.3104m3，平均有效期47d。通過實踐認為，堵水時的施工排量在1.0m3/min左右，遠遠大于油井產(chǎn)液速度，而爬坡壓力（爬坡壓力是指堵劑擠注結(jié)束后的壓力與堵劑進入地層時的井口壓力之差）多數(shù)大于5MPa，使堵劑不僅進入高含水裂縫井段，也進入含水較低的裂縫井段，難以達到改善油井產(chǎn)液剖面的目的，從而造成堵水有效率低，有效期短，單井平均增油少。精選課件總結(jié)

30、分析后，1981年繼續(xù)試驗4井次均有效，共計增油1.0104t，共計減水7.2104m3,平均有效期188d，最長有效期463d。技術(shù)取得進展后，進行了79井次的推廣應(yīng)用，有效率72%，共計增油23.8104t，共計減水51.9104m3，平均有效期143d。精選課件（1）堵劑組成及性能本階段使用的堵劑分高溫鉻凍膠（YA2-HB）、高溫溶膠（YA9-HB）兩種。精選課件1）YA2-HB堵劑組成及性能：該堵劑由部分水解聚丙烯酰胺（相對分子質(zhì)量300104500104）、交聯(lián)劑、除氧劑和熱穩(wěn)定劑組成，其主要性能：地面不交聯(lián)，粘度小，便于泵送，施工安全；有較好的熱穩(wěn)定性，適于地層溫度90130油井堵

31、水；地下延緩交聯(lián)，生成具有一定強度的粘彈性體，粘度5200mPas，能抑制油井出水；親水憎油，堵劑易進入含水高的出水縫洞。精選課件2）YA9-HB堵劑組成及性能： 該堵劑由部分水解聚丙烯酰胺（相對分子質(zhì)量300104500104）、除氧劑和熱穩(wěn)定劑組成，其主要性能：地面粘度小，便于泵送，施工安全；有較好的熱穩(wěn)定性，便于大劑量施工；親水憎油，堵劑易進入含水高的出水縫洞。精選課件（2）施工工藝 碳酸鹽巖油田縱向上裂縫發(fā)育程度差異性較大，為全井籠統(tǒng)擠注提供了條件，通常主要產(chǎn)液段就是主要出水層段，這為堵劑優(yōu)先進入出水縫洞創(chuàng)造了條件。因而在碳酸鹽巖同田開采過程中，化學(xué)堵水多采用全井籠統(tǒng)擠注，堵后關(guān)井3b

32、即可開井生產(chǎn)。 堵劑用量一般為50150m3，排量0.20.3m3/min，爬坡壓力一般不超過3MPa。精選課件按照油井產(chǎn)水指數(shù)， 當(dāng)產(chǎn)液指數(shù)小于50m3/（dMPa）時，采用YA9-HB或YA2-HB堵劑連續(xù)擠注； 當(dāng)產(chǎn)液指數(shù)在50150m3/（dMPa）時，采用YA9-HB和YA2-HB堵劑分段塞擠注。精選課件1）連續(xù)擠注：當(dāng)油井產(chǎn)水指數(shù)小于20m3/（dMPa）時，一般采用YA9-HB堵劑，當(dāng)油井產(chǎn)水指數(shù)在2050m3/（dMPa）時，多采用YA2-HB堵劑。精選課件2）段塞擠注：當(dāng)油井產(chǎn)水指數(shù)在50150m3/（dMPa）時，一般先擠YA9-HB堵劑，后擠YA2-HB，再擠頂替液。采用

33、段塞擠注有效率較高，一般都大于70%。精選課件油井堵水后，井口生產(chǎn)壓力一般降低0.6MPa左右，有時難以自噴生產(chǎn)，這時可用濃度為15%20%的鹽酸23m3進行酸化，有效率不低于80%。這不僅使油井自噴生產(chǎn)，還能達到增產(chǎn)的目的。精選課件2、中高含水期開采階段 隨著油田開發(fā)的進行，油井含水越來越高，油井由自噴逐漸轉(zhuǎn)向人工舉升生產(chǎn)，生產(chǎn)壓差增大，這就要求堵劑的強度相應(yīng)增大。因此，先后采用了樹脂凝膠（YA4-HB）堵劑、復(fù)合凝膠（YA42-HB）堵劑、尿醛樹脂（YA5-HB）堵劑和酚醛樹脂（YF1-HB）堵劑進行現(xiàn)場試驗，取得了一定效果。精選課件（1）YA4-HB堵劑 華北油田試驗和推廣102井次，有

34、效率73.0%，共計增油8.8104t，共計減水40.0104m3，平均有效期162d，最長可達到692d。 實踐證明，在中高含水期階段，對裂縫較發(fā)育而又有一定含油厚度的油井，使用該項技術(shù)進行化學(xué)堵水，可以降低水油比，降低井筒液柱壓力，調(diào)整油井縱向產(chǎn)液剖面，適應(yīng)在較大生產(chǎn)壓差下使油井堵后自噴生產(chǎn)。精選課件1）堵劑組成及性能：由部分水解聚丙烯酰胺、交聯(lián)劑及除氧劑組成，其主要性能為：地面粘度?。?0mPas）便于泵送，施工安全；凝膠時間長，130時成膠時間7h，時間可控，便于施工；凝膠粘度大，在130時粘度10104mPas；熱穩(wěn)定性好，在130時恒溫24d，粘度不變；親水憎油，與YA2-HB堵劑

35、一樣，具有親水憎油性，能優(yōu)先進入出水縫洞。精選課件2）施工工藝：采用全井籠統(tǒng)擠注，堵劑量一般100200m3/min， 關(guān)井候凝3d開井生產(chǎn)；籠統(tǒng)擠注時，排量0.150.28m3/min，井口施工壓力上升值一般不大于3.0MPa；油井堵水后，井口生產(chǎn)壓力一般下降0.6MPa左右，有的油井難以自噴生產(chǎn)，可采用35m3濃度為15%20%鹽酸進行酸化，排酸后即可自噴生產(chǎn)。精選課件（2）YF1-HB和YA4-HB段塞堵劑 該堵劑在任丘霧迷山油田試驗和推廣應(yīng)用95次，有效率78.9%，共計增油28.5104t，平均有效期124d，最長616d。實踐證明，油田開采到中高含水期階段，單一堵水或酸化措施，控制

36、油井含水上升，穩(wěn)產(chǎn)挖潛難度進一步加大，這就需要以堵水為主，通過堵酸、堵抽或堵酸抽綜合措施，減小碳酸鹽巖油田縱向滲透性差異，加大生產(chǎn)壓差，發(fā)揮中小裂縫的潛力，提高油井產(chǎn)量。精選課件1）堵劑組成及性能：YF1-HB堵劑由酚與醛縮和而成的水溶性酚醛樹脂和延緩劑組成，其主要性能：膠聯(lián)時間長，80時38.5h才膠聯(lián)，便于施工；地面粘度?。?040mPa?s），便于泵送，施工安全；強度高，135時形成彈性固體物，適于做“封口”材料；耐酸性能好，便于油井堵后酸化；YF1-HB與YA4-HB配伍性好，便于分段擠注。精選課件2）施工工藝：應(yīng)用YF1-HB和YA4-HB堵劑堵水，基本上形成了堵酸、堵抽、堵酸抽施工

37、工藝。施工時，不起管柱、先擠YA4-HB堵劑100200m3，然后擠YF1-HB堵劑4m3左右用以“封口”，隨即擠入頂替液關(guān)井候凝3天后，開井生產(chǎn)。精選課件油井堵水后不能自噴生產(chǎn)，除轉(zhuǎn)抽生產(chǎn)外，多采用堵后酸化，采用濃度為25%28%的鹽酸，按處理井段裂縫有效厚度0.391.0m3/m酸量計，排量控制在0.40.7m3/min，擠酸壓力一般稍高于擠頂替液壓力，擠后排酸，多數(shù)自噴生產(chǎn)。精選課件3、高含水期開采階段 到1985年，任丘霧迷山油田水淹情況已相當(dāng)嚴重，油田水淹體積達83%，剩余含油厚度115m，油田已井入開采中后期，一些鉆井時因泥漿污染造成的高含水低產(chǎn)井，采用以往的堵水措施，建立不起爬坡

38、壓力，堵水難以奏效。在這種情況下，采取了依次擠入YA4-HB+泥漿、YA4-HB+蛭石和YF1-HB堵劑，堵劑總量一般在100300m3，排量0.20.4m3/min，起始壓力26MPa，爬坡壓力58MPa，堵后轉(zhuǎn)抽試驗12井次，有效率66%，共計增油2.5104t。精選課件實踐說明，在堵水時加入泥漿、蛭石等無機物，封堵高含水、低產(chǎn)、且漏失量大的井，能建立爬坡壓力，可以降低大縫洞對小縫洞的干擾，調(diào)整裂縫系統(tǒng)產(chǎn)液能力，發(fā)揮小裂縫的潛力，改善開采效果。因此，油田進入高含水階段以后，要求采用高強度堵劑封堵大縫洞，在大壓差下生產(chǎn)，可采用石灰乳（YD10-HB）無機堵劑。精選課件華北油田采用石灰乳無機堵

39、劑實施35井次，在有效井繼續(xù)有效情況下，共計增油5.4104t，減水31.1104m3，有效率77.4%，平均有效期已達120d，最長達308d。說明了該項堵水技術(shù)堵塞強度大，封而不死，耐大壓差（已達17.2MPa），適用于有一定剩余產(chǎn)能且生產(chǎn)井段減少、給后期措施帶來一定難度的井。對此，還可以采用F908、DTG等以聚丙烯酰胺為主體原料的高強度堵水劑和用于油井重復(fù)堵水的多元聚合物HB-952堵水劑。精選課件（1）石灰乳（YD10-HB）無機堵劑1）化學(xué)反應(yīng)原理：石灰粉遇水后迅速反應(yīng)，生成Ca（OH）2膠體粒子的凝聚結(jié)構(gòu)，在地層水中少量CO2的作用下，可繼續(xù)發(fā)生如下的反應(yīng)： Ca（OH）2+CO

40、2=CaCO3+H2O配方中加入水泥后，水硬性膠結(jié)材料和碳酸鈣會進一步增強石灰漿的凝聚結(jié)構(gòu)，并使之成為凝固體。生成的凝固體對油層出水大孔道具有很強的封堵能力。精選課件2）石灰乳（YD10-HB）無機堵劑由石灰、水泥、石棉、蛭石、TZ-1和水組成，其主要性能：稠化時間及初凝時間長，在130，40MPa時動態(tài)稠化時間大于8h，130常壓靜態(tài)時初凝時間12h，便于施工；堵而不死，使堵層具有砂巖的低滲透性，堵劑固化后，空氣滲透率為（1.115.4）10-3m2；強度高，巖心試樣抗壓強度大于5.3MPa，現(xiàn)場油井生產(chǎn)耐壓差達到17.2MPa，能適應(yīng)大壓差生產(chǎn)；精選課件能封堵大縫洞，因石灰的最小顆粒直徑大

41、于50m，使用的油井水泥顆粒直徑多在3060m，所以堵劑主要進入100m以上的大縫洞；可泵性好，堵劑在室溫下粘度1520mPa?s，相對密度1.21.35，便于泵送；溫度適應(yīng)范圍廣，可用于70250地層；便于解堵，用310m3濃鹽酸酸化即可解堵；價格低，原料易得，利于推廣應(yīng)用。精選課件3）堵劑的配制：先將需要量的水加入儲水罐內(nèi)，啟動攪拌器，在攪拌中加入TZ-1降失水劑至溶解，然后加入膨潤土和石棉粉，再加入蛭石、石灰和油井水泥，攪拌均勻后測定相對密度達到1.201.35時，便可注入地層。精選課件4）施工工藝：籠統(tǒng)擠注：采用排量0.2m3/min左右全井籠統(tǒng)擠注，擠注前必須用水灌滿油套環(huán)形空間，保

42、證液面在井口，擠注要連續(xù)進行，擠完頂替液后，必須立即加深油管反洗至井底，并迅速上提油管。堵水管注：采用不帶喇叭口（這一點應(yīng)特別注意）的光油管管柱，油管下深至套管鞋以上78m處，井口只裝懸掛器和兩用封井器。精選課件套壓確定堵劑注入量： 通過試驗，總結(jié)出采用套壓確定堵劑實際擠入量。堵劑進入地層時套壓為零的井，當(dāng)套壓升到1.53MPa時，停擠堵劑，馬上擠頂替液；堵劑進入地層時套壓不大于0.5MPa的井，當(dāng)套壓升到2.03.5MPa時，停擠堵劑，馬上擠頂替液。連續(xù)下深反洗： 井口裝自封封井器或兩用封井器，油管接水龍帶，進行連續(xù)下深反洗，用于保證需要的生產(chǎn)井段，并迅速上提油管。為保證堵劑凝固，需關(guān)井2d

43、精選課件堵后測吸水指數(shù)來確定深抽制度： 通過試驗，總結(jié)出當(dāng)堵后吸水指數(shù)大于15m3/（dMPa）時，采用管式泵生產(chǎn)；當(dāng)吸水指數(shù)小于15m3/（dMPa）時，可采用310m3濃度為15%鹽酸酸化，或采用小泵深抽。精選課件5）施工步驟：注堵劑前，油套環(huán)形空間必需充滿液體至井口；堵劑擠注前應(yīng)攪拌均勻，擠注必須連續(xù)進行，排量控制在0.120.3m3/min；擠注過程中套壓升到3.5MPa時，應(yīng)停止擠注，改為擠注頂替液；擠注施工結(jié)束后應(yīng)及時進行反洗井；上提油管至油層頂界以上20m，關(guān)井候凝23d，開井。精選課件（2）TDG-1R堵劑1）堵水原理：根據(jù)碳酸鹽巖油田裂縫大小設(shè)計不同濃度膠凝時間、封堵半徑和添

44、加固體支撐劑飄珠和碳酸鈣粉等，注入堵水層后，在巖石孔洞縫內(nèi)形成骨架和有效的吸附物，增強堵劑的封堵強度，延長堵水有效期。精選課件2）堵劑性能與應(yīng)用范圍： TDG-1R堵劑主要由TDG-1和TF-3構(gòu)成，初凝時間可調(diào)，選擇性堵水效果好，能夠使水相滲透率下降99%，使油相滲透率下降小于10%；堵塞強度大，在7MPa的壓力條件下，堵劑不移動，不反吐，并可用強堿解堵。該堵劑適應(yīng)于井深為32004500m、油層溫度為150的碳酸鹽巖油田油井堵水。精選課件3）施工工藝： 現(xiàn)場準備兩個容積為10m3的水池，并裝有攪拌設(shè)備，根據(jù)設(shè)計要求將堵劑原料和清水拉到現(xiàn)場，按照一定的順序先后加入各種原料和清水，在攪拌池內(nèi)使

45、之完全溶解。精選課件 堵水管柱分全井籠統(tǒng)注入和分層注入兩種。 全井籠統(tǒng)注入管柱是把光油管下至油層頂界以上10m左右；分層堵水管柱用封隔器卡住堵水井段，確保封隔器密封，堵后易解封。其施工步驟如下：精選課件裝好油、套管壓力表，開油、套管閘門，正替入清水至套管灌滿；關(guān)套管閘門，進行清水試擠，觀察油、套管壓力變化和計量地層的吸水指數(shù)；正擠堵劑，排量控制在0.3m3/min以下，爬坡壓力控制在58MPa；注完堵劑后替入清水，替入量為油管容積的1.5倍，關(guān)井候凝3d；油、套管放噴，根據(jù)油井放噴能力，確定采用自噴生產(chǎn)或下泵抽油生產(chǎn)。精選課件四、化學(xué)堵水施工設(shè)計及參數(shù)確定方法1、化學(xué)堵水施工設(shè)計 堵水施工設(shè)計

46、主要依據(jù)地質(zhì)方案，收集資料，特別注意初期產(chǎn)能與歷次作業(yè)效果的變化規(guī)律，了解產(chǎn)液剖面、找水、井溫、壓力恢復(fù)資料等測試結(jié)果，以及井下落物等情況，進行系統(tǒng)分析，編寫施工設(shè)計。其設(shè)計內(nèi)容主要包括：油井基本情況、油井分析及措施意見、施工參數(shù)的確定、施工準備、施工步驟、技術(shù)安全注意事項和油井管理要求等六項內(nèi)容。精選課件（1）油井基本情況 1）油井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：如完鉆井深、投產(chǎn)日期、油層深度、生產(chǎn)管柱、生產(chǎn)井段、人工井底及油水界面等； 2）油層數(shù)據(jù)：如層位、井段、厚度、裂縫孔隙度、裂縫級別和解釋結(jié)果等； 3）油井生產(chǎn)制度：如工作制度、日產(chǎn)液、日產(chǎn)油、日產(chǎn)水量、含水率、油套壓力、靜液面和動液面深度等； 4）試油及

47、歷次措施情況：如試油方式、試油結(jié)果、歷次措施內(nèi)容、施工方法、施工參數(shù)和措施效果等。精選課件（2）油井分析及措施意見油井分析及措施意見主要依據(jù)油井基本情況和井溫、找水、壓力恢復(fù)和產(chǎn)液剖面等測試資料，進行綜合分析，確定出本次措施的依據(jù)條件和堵劑選擇結(jié)果和油井處理半徑，以及確定本次措施的方法。精選課件（3）施工參數(shù)的確定依據(jù)施工意見所確定的堵劑和處理半徑進行堵劑量的計算；依據(jù)堵劑配方進行所需原料的計算；依據(jù)油井產(chǎn)液能力、涌透率高低進行施工排量的確定。精選課件（4）施工準備依據(jù)堵劑配制要求，設(shè)計堵劑配制步驟、配制用量和質(zhì)量檢測標準；依據(jù)堵劑性能、施工要求提出車輛型號、數(shù)量及地面管匯要求，并繪制平面示意

48、圖。（5）施工步驟及技術(shù)安全注意事項主要依據(jù)堵劑性能、施工要求，提出施工步驟及每步的質(zhì)量要求、安全注意事項。（6）開井生產(chǎn)要求和管理要求精選課件2、化學(xué)堵水施工參數(shù)的確定方法（1）處理半徑與劑量的確定油井化學(xué)堵水的處理半徑主要依據(jù)油井含水高低、復(fù)堵次數(shù)、產(chǎn)液能力、生產(chǎn)壓差和堵劑的耐壓差性能等因素進行綜合分析研究，若油井含水高、產(chǎn)液能力強，則考慮較大的處理半徑，反之則應(yīng)考慮較小的處理半徑；隨著油井重復(fù)堵水次數(shù)的增加而增加處理半徑（0.51m）。精選課件通常的處理半徑范圍在1018m，其堵劑量按下列公式計算，即 Qi=r2h （12-1）式中Qi堵劑量，m3；圓周率；r擠注半徑，一般取值1018m

49、；h注入段厚度，m；裂縫孔隙度，%。精選課件（2）施工排量與壓力的確定油井化學(xué)堵水時施工排量的選擇，從理論上講，油井堵水施工的注入速度應(yīng)由油井的產(chǎn)水速度來確定。這樣既可保證堵劑進入出水裂縫又可避免堵劑對出油孔道的污染，但是由于施工受到設(shè)備和堵劑反應(yīng)時間的限制，通常擠注排量控制在0.170.4m3/min之間，當(dāng)施工壓力達到3MPa時，則需停注堵劑。機械采油井爬坡壓力達到12MPa時，則需停注堵劑。精選課件（3）頂替液量的確定頂替液用量的確定，是將堵劑全部替入地層并保持井壁附近的滲流能力為目的。一般對生產(chǎn)段較長（大于20m）的用量為施工管柱、地面管匯內(nèi)容積之和的1.21.5倍；而對生產(chǎn)段較短（小

50、于20m）的用量則為1.52.5倍。精選課件五、化學(xué)堵水效果分析化學(xué)堵水效果分析應(yīng)按石油天然氣行業(yè)標準SY/T 5874-93的要求進行增油降水效果和經(jīng)濟效益評價，除此之外，還應(yīng)進行堵水技術(shù)分析。精選課件1、化學(xué)堵水效果評定（1）堵水有效與否的評價 凡符合下列情況之一者可以認為堵水有效：1）全井產(chǎn)液量上升，產(chǎn)油量上升，含水率下降5%及以上；2）全井產(chǎn)液量下降，產(chǎn)油量上升或穩(wěn)定，含水率下降5%及以上；3）全井產(chǎn)液量下降，產(chǎn)油量下降，但產(chǎn)水量下降與產(chǎn)油量下降之比大于15:1。精選課件（2）堵水工藝成功與否的評價 按設(shè)計要求對目的層注入堵劑，卡層準確，施工過程中沒有發(fā)生堵卡管柱現(xiàn)象，即為化學(xué)堵水工藝成功。精選課件（3）堵水有效率的計算方法 Ne=Ce/C100% （12-2）式中Ne堵水有效率，%； Ce統(tǒng)計期內(nèi)認定堵水有效井?dāng)?shù)之和； C統(tǒng)計期內(nèi)全部參加對比井?dāng)?shù)。（4）堵水工藝成功的計算方法 Ns=Cs/C100% （12-3）式中 Ns工藝成功率，%； Cs統(tǒng)計期內(nèi)認定堵水成功井?dāng)?shù)之和； C統(tǒng)計期內(nèi)全部參加對比井?dāng)?shù)。精選課件（5）堵水井增