注水井剖技術

注水井調剖技術rAHGTZEyMiVERwrr-＞注水井調剖的概念二、注水井調剖的重要性三、注水井調剖的決策技術U!、注水井調剖的調剖劑技術五、調剖選井依據(jù)六、注水井調剖的施工程序七、注水井調剖的礦場試驗例八、注水井調剖的發(fā)展趨勢九、結論VANCTZEWWIVER8JTV一、注水井調剖的概念注水井調剖是指從注水井調整注水地層的吸水剖面。注水地層的吸水剖面是不均勻的別u]Irl-4dibjUWfVEPt5iT\井深/m1650r16601670?1€80-層位射孔并段0.525吸水剖面相對吸水鼉一口注水井的吸水剖面VANCTZEWWIVER8JTV注水地層的吸水剖面說明，地層存在高滲透層。注入的水必然首先沿高滲透層突入油井，引起油井產(chǎn)水率的提高和油井產(chǎn)量的降低。別u]Irl-4dibjk油層是不均質的；＞注入水沿阻力最小的地方前進；＞高滲透層流動阻力??；＞由于注入水的沖刷，使油層的不均質性隨著時間的推移而加劇；＞注入水的波及系數(shù)低：采收率低，油井含水上升快。髙滲透層（含油飽和度低）VANGT2&UHIV￡A￡；iTY二、注水井調剖的意義調剖的目的是提髙原油采收率。水驅采收率=波及系數(shù)X洗油效率波及系數(shù)一驅油劑波及到的油層容積與整個含油容積的比值；洗油效率一驅油劑波及到的地層所采出的油量與這個地層儲量的比值。YANGTZEUNIVERITY調剖是通過封堵高滲透層，提高注入水_■的波及系數(shù)，達到提高采收率的目的。衣身次磬注入水沿髙滲透層突入油井衣身次磬YAti&TZElfMJ^ERS4TYk?>ki?k?>ky注水井調剖VANCTZEWWIVER8JTV由于區(qū)塊整體處于一個壓力系統(tǒng)，所以要改變液流方向，達到提高采收率的目的，注水井調剖應在區(qū)塊整體上進行。別u]Irl-4dibjYANGTZE三、注水井調剖的決策技術為使注水井調剖能體現(xiàn)出整體觀念，必須有決定調剖重大問題的一套辦法。這套辦法通常叫注水井調剖的決策技術。別u]Irl-4dibj這里提供一種決策技術，主要使用由注水井井口壓降曲線計算所得的壓力指數(shù)(PressureIndex,PI)進行決策，因此這種決策技術稱為PI決策技術。別u]Irl-4dibjVAWGTZEUMIVER83TVPI決策技術可解決區(qū)塊整體調剖的5個問題:1）判別區(qū)塊調剖的必要性；2）決定區(qū)塊上需調剖的井；3）選擇適當?shù)恼{剖劑用于調剖；4）計算調剖劑用量；5）決定重復施工時間。別u]Irl-4dibjYANQrZEifNlA>￡RS-lHPI決策技術注水井井口壓降曲線與PI值0L」k_1_J._J._i020*0W80100時間（min）注水井井口壓降曲線的類型>■!_{rl-itbbl0時間(min)由注水井井口壓降曲線計算rfP(f)d/YANariEIfMlAjERSlTTtds)^M屯IfBL利f川《&1則VANOTZEWNIVER8JTVPI值按下式定義:PI=P(t)dtPI——注水井的壓力指數(shù)(MPa);p(t)—水井關井時間t后井口的油管壓力(MPa)；t——關井時間間(min)。別u]Irl-4dibj注水井日注量(m3-ddi流體動力粘度（mpa，s）地層滲透率（fm2）:地層厚度（m）;-孔隙度（％）;綜合壓縮系數(shù)（Pa-ii）；-注水井控制半徑（m）;關井測試時間（s）。式中，q____h-npi值的理論基礎I5khktxlz*￥4YANATZeUMtH/SRSlTY時闌（mm）一個區(qū)塊注水井的井口壓降曲線1_798并；2—2605并；3—606井：4一6320并；5—7-7并：6—703井：7—607并；8—6010#-；

9_7魅;二識魂組njt.*JLi.*i._k"wTJ.B■JI；"a；IJIB111L_J|區(qū)塊注水井按PI改正值的排列VABiCTZEUMIVER83TVPI改正值-Pl>^//r平均值的歸整值(q/h)?個K塊的注水井按Pi改謹大小的抒列序號井號(m-d')h(m)q/h(m'-d-m')PU(MPa)PIwi(MPa)說明179825.070.60350.030.092260546.099.00.460.310.67360692-099.60.920.650.71調剖井4632055.0121.80+45Lil2.47577-77276.090.03.0710.093.29660745.061.00.744,986.73不處埋井770381076.0LO98.197.51870752,075.00.697,3210.61950468-079-80,8511161548増注井)0601030,0116.40J64,2116.19平均77.288.90.895.01638--區(qū)塊調剖必要性的判斷按兩個標準判斷：L區(qū)塊的平均77值區(qū)塊平均P/值越小越需要調剖。2.區(qū)塊注水井的值極差W值極差是指區(qū)塊注水井值的最大值與最小值之差，其值越大越需要調剖。別u]Irl-4dibjVAWOTZEUMIVER83TV調剖井的選定按區(qū)塊平均PI值和注水井的PI值選定。通常是低于區(qū)塊平均PI值的注水井為調剖井，高于區(qū)塊平均PI值的注水井為增注井，在E塊平均PI值附近，略髙或略低于平均PI值的注水井為不處理井。別u]Irl-4dibjVANCTZEWWIVER8JTV調剖劑的選擇注水井的調剖劑按3個標準選擇:1）地層溫度；2）地層水礦化度；3）注水井的PI值。別u]Irl-4dibj犮龍A豸調剖劑的選擇'TABiOTZEUMIVER81TV序號調剖劑地層溫度(V)地層水礦化度4-1(XlOmg.L)注水井W值(MPa)1粘土懸浮體30-3600-300-82鈣土/水泥懸浮液30?1200—300?63水膨體懸浮體30-900—60-84鉻凍膠30—900?6卜185鉻凍膠雙液法30?900?63-206水玻璃-鹽酸30?1500-308-207水玻璃-硫酸亞鐵30-3600-303-168水玻璃>氯化鈣30?3600-302?149粘土?聚丙烯酰胺30—900-300?810粘土-鉻凍膠30—900-60—4咖n^vu'ui-4dibjVANCTZEWWIVER8JTV調剖劑用量的計算調剖劑用量由下式計算:W=?h?PI式中，W—調剖劑用量（im）:f用量系XmrMPa-rm-1）:h一注水層厚度（ni）；W_調剖后注水井W值的預定提髙值（MPa）.☆If郵烈WfeUlYANGTZEUMIVER81TV重復施工時間的決定重復施工時間由注水井pI值隨時間的變化曲線決定。別u]Irl-4dibjVANOTZEWWIVER81TV四、注水井調剖的調剖劑技術1.調剖劑的分類可按不同的標準對調剖劑進行分類:若按注入工藝，可分為單液法調剖劑（如鉻凍膠）和雙液法調剖劑（如水玻璃氯化鈣雙液法調剖劑）。前者是指調剖時只需向地層注入一種工作液：后者是指調剖時需向地層注入兩種工作液。茗3A苕YANGTZEUHIVERBITV若按調剖劑封堵的距離，可分為滲濾面調剖劑（如水膨體）、近井地帶調剖劑（如硅酸凝膠）和遠井地帶調剖劑（如凍膠的膠態(tài)分散體，colloidaldispersiongel，GDG）。VANCTZEUNIVER81TV若按使用的條件，可分為髙滲透層調剖劑（如粘土/水泥固化體系）、低滲透層調剖劑（如硫酸亞鐵）、髙溫髙礦化度地層調剖劑（如各種無機調剖劑）。別u]Irl-4dibjVANOTZEUlVlVERSiTV若按配調剖劑時所用的溶劑或分散介質，可分為水基調剖劑（如鉻凍膠）、油基調剖劑（如油基水泥）和醇基調剖劑（如松香二聚物醇溶液）。別u]Irl-4dibjVAWCTZEU1VIMER83TV若按選擇性，可分為選擇性調剖劑（如泡沬）和非選擇性調剖劑（如粘土/水泥固化體系）O但是由于地層中的髙含水層是髙滲透層，因而是低注入阻力層，所以注入的非選擇性調剖劑，主要進入高含水層，起選擇性封堵作用。別u]Irl-4dibjVANCTZEUMIVER83TV2.重要的調剖劑有下列幾種重要的調剖劑：(1)鉻凍膠(成凍體系)在0.40%HPAM溶液中加入重鉻酸鈉和亞硫酸鈉，直至質量百分數(shù)為0.09%NasCrsO?和0.16%NasSOa配成。別u]Irl-4dibjVAWOTZEUlVlVERSiTV（2）硅酸凝膠（膠凝體系）在10%HCI溶液中加入15?NazO?mSiOa溶液，直至pH為2配成。（3）粘土/水泥體系（固化體系）在抓粘土懸浮體中加入水泥，直至質量百分數(shù)為8%水泥配成。別u]Irl-4dibjIf玻璃-氯化鈣雙液法調剖劑（沉淀體系）交替注入10%Na2O*mSiOl溶液和8%CaCh溶液，中以隔離液（如水）隔開。（5）水玻璃-鹽酸雙液法調剖劑（增注調剖體系）交替注入10%Na:O-mSiOi溶液和5%HCI溶液，中以隔離液（如水）隔開。（6）粘土-碳酸鈉雙液法調剖劑（活化體系）交替注入20%粘土懸浮體和8%Na2CO3溶液，中以隔離液（如水）隔開。別u]Irl-4dibjYangtzeuwivers^tv（7）粘土-聚丙烯酰胺雙液法調剖劑（絮凝體系）交替注入20%粘土懸浮體和0.1%HPAM溶液，中以隔離液（如水）隔開。（8）粘土-水玻璃雙液法調剖劑（固化體系）交替注入20%粘土懸浮體和20%NaiO?mSKh溶液，中以隔離液隔開。VANCTZEWWIVER8JTV這些調剖劑包括了單液法調剖劑和雙液法調剖劑，也包括了近井地帶調剖劑和遠井地帶調剖劑，可用于一般地層、髙滲透地層、低滲透地層和高溫高礦化度地層的調剖。別u]Irl-4dibj暮'a秀五、調剖選井依據(jù)及步驟1.米吸水指數(shù)mqAp/z該指標反映地層厚度的吸水能力。米吸水指數(shù)越大，越需要調剖。別u]Irl-4dibjYANGTZEUMIVER83TV2.有效滲透率注水井的有效滲透率反映了水驅過程中水相的流動能力，有效滲透率也能反映儲層孔吼的大小。有效滲透率越高，水驅效率越低，越需要調剖別u]Irl-4dibjVANCTZEWWIVER8JTV3.吸水厚度指數(shù)h由分層測試或吸水剖面資料確定；吸水厚度指數(shù)反映了儲層縱向上的非均質性，值越小，儲層縱向上的非均質性越大，越需要調剖。別u]Irl-4dibjVAN0T2EWWIVER81TV4.對應油井水淹速度對應油井水淹速度反映了儲層平面上的非均質性；見水速度越大，儲層縱向上的非均質性越大，越需要調剖.別u]Irl-4dibjVANOTZEUMIVER81TV5.連通油井產(chǎn)水率連通油井產(chǎn)水率越大，越需要調剖。伽如Wif?而！un細u］劇tfbbjVANOTZEUMIVER81TV6.選井方法1）選擇評價參數(shù)確定該開發(fā)單元參數(shù)的取值區(qū)間。2）確定計算函數(shù)，并計算參數(shù)；3）確定權重系數(shù)；4）計算決策因子別u]Irl-4dibj評價參數(shù)米吸水指數(shù)6效疼透豐吸水指對應油井連通油井見水連度平均產(chǎn)水率(mAl)(%)權東0.2參數(shù)區(qū)間0*05-13參數(shù)值0.0850.20,40.20.25-500J-103-1060-9R7,580.!75.292.30.722評價認為，該井儲層為裂隙型儲層，即地層存在微裂縫型大孔道，層間吸水能力差異較大，確定決策因子的最大界限為0.6，因此，有必要對該井進行調剖。其身A蓉7.實例分析YANGTZEUfllVERSiTV架子決K別u]Irl-4dibj暮拉大§YANO7Z.EU/4IVER5ITT六、施工方案1.施工前期準備＞經(jīng)油藏科研究確認選井＞根據(jù)注水井近期的吸水剖面和PI決策確定調剖層位M艮椐地層的結構做動態(tài)、靜態(tài)實驗，確認最佳的優(yōu)化方案和設計用量＞對分層調剖井需要進行鋼絲作業(yè)=■?咐"k側iit12.施工壓力控制為使調剖劑不進入或少進入中、低滲透層，在調剖中必須控制注入栗壓.選擇施工最高栗壓有兩個原則：一是不大于注水豕壓，二是施工泵壓小于折算至井口的油層破裂壓力.*施工中要求壓力是一個緩慢的爬坡上升3.施工程序＞設備吊裝及就位＞油管正擠＞試壓,試壓15MPa,穩(wěn)壓lOmin，管線無剌漏，方能進行下一步的施工＞配置、擠注調剖工作液＞關井后凝6天恢復注水4.調剖設備11調剖專用注聚泵1臺■熟化罐15方2個（帶器）■聚合物分散溶解裝置1臺■控制系統(tǒng)B參見圖1一圖45.注意事項＞由于施工時間長，平均每一口井要25天左右，同時工作勞動強度大的特點，要合理的安排員工的作息時間＞施工期間始終存在高壓危險，要加強對設備和管線的巡檢，一般要求20-30tnin巡檢一次＞嚴防配聚合物時冒罐現(xiàn)象的發(fā)生＞各種廢棄垃圾要專用容器回收，不得污染海洋或進入平臺生產(chǎn)流程VAKCIZEUNiVCR^ITV七、注水井調剖的礦場試驗例1.濮城油田西、南S沙二上2+3層系試驗區(qū)時間：1996年投入調剖劑：3.86X104m3年增產(chǎn)油：2.249X104i濮城油田試驗區(qū)的開發(fā)狀況南區(qū)時間水驅動用儲量(X104)可采儲量(X胞)綜合遞減(%)自然遞減(%>含水上升率(%)試驗前112835216.9924.870.45試驗后119036407109(1.06西區(qū)時間水驅動用儲量(Xltht)可采儲量CXW4t)綜合遞減(%)自然遞減(%)含水上升率(%)試驗前58525019.7625.492,15試驗后5972614+2013.111.10別u]Irl-4dibj481248124812199419951996時間濮城油田試驗區(qū)（南區(qū)）產(chǎn)呈變化曲線TAN&TZEIfMJ^ERXTYfpi活kEYANGFIEitMJJVfiR&ln濮城油ni試驗區(qū)（西g）產(chǎn)_故變化曲線81995時間812199642402302202102001901801701601501401994榮KrnVANOTZEUMIVER83TV2,蒙古林油田試驗區(qū)時間：1995年?1996年投入調剖劑：O3X104H13年增產(chǎn)油:6.50X104013自然遞減率：試驗前為15.41%試驗后為8.13%別u]Irl-4dibj120()4X19944g12481219951996時間蒙古林油田試驗區(qū)的產(chǎn)量變化曲線YANGTZEUMIVSRBITT0000oon-pL>活11Ah?仰un表;3,廣利油田萊38塊試驗區(qū)時間：1995年4月?12月投入調剖劑：6439m3年增產(chǎn)油：1.117X104t含水上升率：試驗前為0.87%試驗后為0.38%自然遞減率：試驗前為15.6%試驗后為S2%別u]Irl-4dibjTA'N&TZE時間廣利油W萊38塊產(chǎn)量變化曲線側腳if脅輪敝破湖細jG—P?番KBVANCTZEUMlVERSiTV4.喇嘛甸油田中部東塊試驗區(qū)時間：1994年~1995年投入調剖劑：5822m3年增產(chǎn)油：1.04X104含水上升率：試驗前為L87%試驗后為023%別u]Irl-4dibjTANOiTZEUMi^ERKTY50045040035030025020048124812481248121993199419951996時間喇嘛甸油m中部東塊試驗區(qū)產(chǎn)s變化曲線rp倉KHYANGTZEUMIVEH81TV5.樂安油田草13塊試驗區(qū)時間：1995年?1996年投入調剖劑：4516m3年增產(chǎn)油：93941綜合含水率：試驗前為81.7%試驗后為79.4%別u]Irl-4dibjI9951996時間樂安油田草13塊產(chǎn)量變化曲線(7piJ二VANCTZE每投入1m3調剖劑增產(chǎn)的油量序'425678111234910試驗區(qū)濮城油田西、南區(qū)沙二上層系文明寨油田明一東塊和馬寨油田衛(wèi)95塊渤南油田五區(qū)沙三心層樁西油田樁52塊和樁45塊廣利油田萊38塊埕東油田埕4南塊臨盤油田盤2-26塊樂安油田草13塊喇嘛甸油田中部東塊曙光油田曙2-6-6塊興隆臺油田馬20塊科爾沁油田包1塊蒙古林油田西部、中部和北部平均每投入1調剖劑増產(chǎn)的油量(t)0.580.542313.?nL73L17L135.031.791.250,641.330.941,71劇tbbjVANCTZEWWIVER8JTV區(qū)塊整體調剖的投入產(chǎn)出比n^-試驗區(qū)投入產(chǎn)出比i濮城油田西、南區(qū)沙二上層系1:4.452文明寨油田明一東塊和馬寨油田衛(wèi)95塊1:023渤南油田五區(qū)沙三九2層1:5304樁西油田樁52塊和樁45塊1:5+005廣利油田萊38塊1:8.926埕東油田埕4南塊1:5.227臨盤油田盤2^61:S.2Oa樂安油田草13塊1:6.00平均1:5.90別u]Irl-4dibj其洳人賽八、注水井調剖的發(fā)展趨勢WiGTZE咖VERSm/▼1.降低調剖劑成本其中包括降低調剖劑原料成本和降低調剖劑的使用濃度。前者如用水體改造后剩下的殘渣（石灰泥）、造紙廠的廢液（黑液）和熱電廠產(chǎn)出的粉煤灰作調剖劑原料，配成調剖劑，用于調剖堵水；后者如用低濃度的聚合物與低濃度的交聯(lián)劑配成的CDG調剖劑。CDG調剖劑是通過凍膠束的形成對壓差小的深部地層進行封堵。由于CDG調剖劑的原料濃度低，所以成本低，因此可大量使用。VAWCTZEUMIVER81TV2.合理組合調剖劑可將調剖劑按地層壓降漏斗的特點進行組合。在組合調剖劑中有不同強度的調剖劑，其中強度較大的調剖劑用于封堵近井地帶，強度較小的調剖劑用于封堵遠井地帶。調剖劑的合理組合，可以減少調剖劑用量，也即降低調剖劑費用。別u]Irl-4dibjVABiCTZE3.把握調剖劑注入時機調剖劑不同注入時機，有不同的增油效果。對油藏開發(fā)階段，有調剖堵水的最佳時機。有些研究認為最佳的時機是在區(qū)塊油產(chǎn)量開始下降的時候。調剖堵水后的重復施工中也有最佳時機。有些研究認為應在投入產(chǎn)出比合理的條件下，及時重復施工，使地層滲透率盡快趨向均質化。抽廉開發(fā)階段的譎利讅水時機I一不調fl堵水時E塊褊產(chǎn)量《時聞的變I—翠期霣H4水WS塊榷產(chǎn)暈n時聞的交化＞I—中期謂M壜水時區(qū)塊褊產(chǎn)量隨時W的交化，*一射期謂《堵水畤K決檐產(chǎn)*隨對ffl的女化,*￡算鬂過IBJVJMtL灌彤兇謂刑堉水后重復施工的時機I—不調?堵水It區(qū)塊*產(chǎn)量■對《的寶化II一第一次調H螬水后K塊ft產(chǎn)置《時閫的《化》t-爾二次調fl增水后&秩鳙產(chǎn)量《時間的交化tIV-?解三次《倒1?水后E塊讕產(chǎn)置》財鬧的變化，間時_L??M班過間時1<活龍>1YANGTZEUMIVER8JTV4.由近井調剖過渡至遠井調剖（深部調剖）調剖劑放置離井眼的位置是先近后遠，而注水井調剖的發(fā)展趨勢是由近井調剖過渡至遠井調剖。近井調剖投入少，施工時間短，但波及系數(shù)提髙小;遠井調剖雖然投入多，施工時間長，但波及系數(shù)提髙大。別u]Irl-4dibjYAN&TZE1000CDG處理BOPD100—個國外油田用CDG進行遠井調剖的效果