水平井堵水技术的认识及实践-石大油服系列技术之十一
水平井分段控水完井试油技术
[收稿日期]2010211210 [作者简介]王超(19782),男,2000年成都理工学院毕业,工程师,现主要从事油(气)藏开发管理工作。 水平井分段控水完井试油技术 王 超 (中石化西北油田分公司塔河采油一厂,新疆轮台841604) 张军杰,刘广燕 (中石化西北油田分公司工程技术研究院,新疆乌鲁木齐830011) [摘要]水平井可以增大井筒和油气层之间的接触面积,提供远大于直井的渗流通道,获得更高的产能。底水油藏开发面临的最大问题就是底水的锥进,塔河油田水平井开发已经进入中、高含水阶段,含水上升速度快,严重影响了水平井的开发效益。采用射孔优化技术改变水平井近井筒的流入特性,从而实现流入剖面均一的目的。重点阐述了射孔优化参数优选的原则,结合塔河油田水平井完井现场应用的情况分析,考虑水平井实钻轨迹、测井解释数据、钻井污染等,提出优化射孔方案。调流控水筛管完井主要依靠在高渗带或者井筒的跟端增加附加完井压差以减小生产压差,来平衡整个井筒的实际生产压差,达到控水和治水的目的。揭示了调流控水完井设计的关键技术,分析调流控水各种影响因素,总结塔河油田调流控水完井的应用情况。 [关键词]水平井;分段;控水完井;变密度射孔;调流控水筛管 [中图分类号]TE27[文献标识码]A [文章编号]100029752(2010)06204462041 问题的提出 目前,水平井技术被认为能够有效延缓底水锥进,已经广泛应用于底水油藏开发。经过长期的研究和实践人们发现:①当井眼贯穿多个产层,或者同一产层内,水平方向上地层渗透率具有较强的非均质性,再加上这样的油气藏若存在底水、气顶,那么出现的不均衡生产,就会造成底水、气顶的锥进或脊进,使井筒过早见水见气,对产能造成非常不利的影响。②水平井产层生产压差的不均匀分布会导致油管内流体产生不平衡流动。高压产层对低压产层造成不良影响,形成不平衡生产,在高压产层段下部的底水会很快锥进,过早地见水会降低产油量甚至停产。 尽管常规的水平井完井方式可以通过增大油藏的接触面积来提高产量和波及系数,但因其接近油水界面、跟指端效应和渗透率的非均质性而造成气水锥进。截止到2010年9月30日,中石化西北油田分公司已投产碎屑岩水平井193口,油藏埋藏深、分布广、油藏类型复杂(边底水),油层厚度差异很大。随着碎屑岩水平井的快速开发,前期完井方式遗留下来的措施治理难度高等问题逐渐凸显,主要问题为:①水平井产能与预测水平井产能相差很大;②无水采油期短,含水上升较快,产油量递减较快;③水平井平均产液段长度不到打开井段的三分之一,水平段动用程度低。 因此,水平井完井方式应逐渐向多元化发展,完井方式应由快速上产转变为释放产能和先期控水及为后期治理提供有利空间为主。笔者从均衡产液剖面和平衡整个井筒的实际生产压差出发,分别介绍了变密度分段射孔完井和调流控水筛管完井来进行控水的技术,以及这两种完井方式在塔河油田应用效果。 2 变密度分段射孔完井技术 为了达到控水和治水的目的,对目前笼统射孔的尾管完井方式进行优化,采用变密度射孔和分段工?644?石油天然气学报(江汉石油学院学报) 2010年12月 第32卷 第6期Journal of Oil and G as T echnology (J 1J PI ) Dec 12010 Vol 132 No 16
水平井完井方式及其选择
水平井完井方式及其选择
水平井完井方式及其选择 水平井完井方式可采用裸眼完井、割缝衬管、割缝衬管加管外封隔器、下套管注水泥射孔 （1）裸眼 （2）割缝衬管完井 （3）衬管管外分段封隔完井 （4）水泥固井射孔完井 的实际经验。完井方式对于水平井今后能否进行正常生产或者进行多种作业是非常重要的。某种钻井方式只能适应于某种完井方式。 一、完井方式 1、裸眼完井 裸眼完井费用不高，但局限于致密岩石地层，此外，裸眼井难以进行增产措施，以及沿井
段难以控制注入量和产量，早期水平井完井用裸眼完成，但现在已趋步放弃此方法。当今只有在具有天然裂缝的碳酸盐岩油气藏和油气井的泄油半径很小时才使用裸眼完井的方法。 2、割缝衬管完井 该方法是在水平段下入割缝衬管，主要目的是防止井眼坍塌。此外，衬管提供一个通道，在水平井中下入各种工具诸如连续油管。有三种类型的衬管可采用： 1)穿孔衬管。衬管已预先预制好。 2)割缝衬管。衬管已预先铣好各种宽 度、深度、长度的缝。 3)砾石预充填衬管。割缝衬管要选择 孔或缝的尺寸，可以起到有限的防砂作用。 在不胶结地层，则采用绕丝割缝筛能有效 地防砂，另外在水平井采用砾石充填，也 能有效防砂。 割缝衬管完井的主要缺点是难以进行有效的增产措施，因为衬管与井眼之环形空间是裸眼，彼此连通，同样，也不能进行进行分采。 3、割缝衬管加管外封隔器 该方法是将割缝衬管与管外封隔器一起下
入水平段，将水平段分隔成若干段，可达到沿井段进行增产措施和生产控制的目的。由于水平井并非绝对水平，一口井一般都有多个弯曲处，这样，有时难以下入衬管带几个封隔器 4、下套管注水泥射孔 该方法只能在中、长曲率半径井中实施。在水平井中采用水泥固井时，自由水成分较直井降低得更多，这是因为水平井中由于密度关系，自由水在油井顶部即分离，密度较高的水泥就沉在底部，其结果水泥固井的质量不好。为避免这种现象发生，应做一些相应的试验。 注：1、超短曲率水平井：半径1～2ft，造斜角（45°～60°）/ft； 2、短曲率水平井：半径20～40ft，造斜角（2°～5°）/ft； 3、中曲率水平井：半径300～800ft，造斜角（6°～20°）/（100ft）； 4、长曲率水平井：半径1000～3000ft，造斜角（2°～6°）/（100ft）。 二、完井方式选择 在选择完井方式时，必须重点考虑以下几个方面的问题： 1、岩石地层 若考虑裸眼完井，重要的是保证岩石是致密的，同时钻井过程是稳定的。经验报告和文献指出，若水平井方向是沿着水平最小应力钻井，则井筒显示极好的稳定性。 2、钻井方法
水平井完井主要有三种方式
水平井完井主要有三种方式：裸眼完井、固井射孔完井和割缝衬管完井。在3种完井方式中，割缝衬管水平井堵水难度最大，因为割缝衬管与岩石壁面之间无隔挡,底水或边水进入井筒有径向流和横向流2种方式，机械封隔方法仅能实现割缝衬管内部空间的封隔，不能实现割缝衬管与岩石壁面之间环形空间的封隔。 国外主要针对割缝衬管水平井进行。早期主要采用化学剂笼统注入法[6-8]。90年代中期环空封隔技术(ACP)的提出为割缝衬管水平井堵水技术提供了新的 思路。 环空封隔(ACP)定位注入技术是借助连续油管(CT)和跨式封隔器(IBP)，在割缝套管与井壁之间的环空放置可形成化学封隔层的可固化液，形成不渗透的高强度段塞，达到隔离环空区域的目的。然后配合管内封隔器，实现堵剂的定向注入(图2)。如果出水部位在水平井段上部或下部，需要1个ACP，如果出水部位在水平井段中部，则需要设置2个ACP。当过量水(气)的产出不是由于断层或裂缝引起时，可考虑采用ACP直接封隔水(气)部位。 4 水平井堵水研究的难点、重点 l)难点水平井堵水具有共性的瓶颈技术难点有3个：一是出水层位判定技术，二是堵水工艺技术，三是堵水剂技术。出水层位判定技术与水平井测井技术密切相关；堵水工艺技术与井下工具、管柱技术、完井方式、堵水剂特性有关；堵水剂技术与化工技术工艺、材料科学有关，是研究比较活跃的技术难点。 2)重点水平井堵水最大的重点是堵水剂，特别是有较强的油、水选择性，合成生产方便，化学性能稳定，适应性强，施工工艺简单的选择性堵水剂的研究
开发。其次，适合油藏、油井特点的选择性堵水工艺研究也是水平井堵水的重点。两个选择性——堵剂的选择性和工艺的选择性研究的突破是水平井堵水技术能工业化应用的关键。
第5章 油水井化学堵水与及调剖技术
第5章油水井化学堵水与调剖技术 5.1油井出水原因及堵水方法 (2) 5.1.1油井产水的原因 (2) 5.1.2堵水方法和堵水剂分类 (3) 5.2油井非选择性化学堵水剂 (5) 5.2.1树脂型堵剂 (6) 5.2.2沉淀型堵剂 (8) 5.2.3凝胶型堵剂 (10) 5.2.4冻胶堵剂 (13) 5.3油井选择性堵水剂 (13) 5.3.1水基堵剂 (14) 5.3.2油基堵剂 (23) 5.3.3醇基堵剂 (24) 5.4油井堵水工艺和堵水成效评定 (25) 5.4.1油井堵水选井原则 (25) 5.4.2油井堵水工艺条件 (25) 5.4.3油井堵水成效评定 (27) 5.5注水井化学调剖技术 (28) 5.5.1调剖剂 (28) 5.5.2注水井调剖工艺条件和效果评定 (40) 5.6用于蒸汽采油的高温堵剂 (42) 5.6.1用于蒸汽采油的高温堵剂 (43) 5.6.2高温注蒸汽调剖剂 (44) 参考文献 (47) 油气井出水是油田开发过程中普遍存在的问题，特别是采用注水开发方式，随着水边缘的推进，由于地层非均质性严重，油水流度比的不同及开发方案和措施不当等原因，均能导致油田含水上升速度加快，致使油层过早水淹，油田采收率降低。目前，世界上许多油田都相继进入中高含水期,而地下可采储量依然较大，我国主要油田也已进入中高含水期，现仅采出注水开采储量的62%。原注水条件下广泛应用的增产增注措施效率越来越低，技术难度越来越大，产量递减，产水量大幅度增加，经济效益差。所以，急需寻找有效的新方法，改善高含水产油效果。当前运用较广泛的措施就是调剖堵水技术，它是在原开采井网不变的
新海27块水平井堵水技术研究与试验效果分析
新海27块水平井堵水技术研究与试验效果分析 发表时间：2016-05-20T16:30:06.260Z 来源：《基层建设》2016年1期作者：王倩 [导读] 辽宁省盘锦市辽河油田金马油田开发公司才有作业一区试验表明，堵水配套技术对筛管完井的水平井具有良好的操作性和适应性。辽宁省盘锦市辽河油田金马油田开发公司才有作业一区 124010 摘要：针对新海27块水平井生产中存在的高含水问题，分析了水平井出水规律，提出了水平井“找+卡+堵+采”一体化堵水的技术思路，研发了适宜的水平井堵水管柱、堵水剂、配套降粘采油技术，形成了水平段A点和B点2套控水工艺。现场试验2口井，施工成功率达到100%，并见到明显的降水增油效果。试验表明，堵水配套技术对筛管完井的水平井具有良好的操作性和适应性。 关键词：水平井；液体桥塞；分段堵水；现场应用 前言 新海27块是海外河油田的主力区块，为提高油田采收率，2004年应用水平井投入二次开发，至2015年底，区块共投产水平井39口，日产油225t，日产液3412m3，综合含水为93.4%。受油藏边底水发育影响，近年水平井生产含水上升速度加快，产量递减明显。综合含水由2008年的91.6%上升至2010年的93.4%，平均单井产量由10t/d下降到5.8t/d。水平井是老油田二次开发工作中的一项关键技术，其产量规模关系到区块开发水平和油田开发经济效益。为此，开展水平井堵水配套技术研究成为当前一项重要的科研工作。 1 油藏概况 新海27块为块状边底水稠油油藏，开采目的层为d1I油层组，含油面积2.83km2，石油地质储量672×104t。纵向上划分为4个砂岩组，油层厚度为25～30m，油水界面1425m，平均孔隙度31.4%，平均渗透率1926.9×10-3μm2，平均泥质含量为6.2%，为高孔、高渗、低泥质含量的储层。地面原油粘度（50℃）为1934～3715mPa.S，平均地层温度53.3℃，原始地层压力14.06MPa。 到2010年底投产水平井39口，日产油225t，日产液3412m3。综合含水为93.4%。含水在60～70%的油井有5口，含水在80～90%的油井有1口，含水在90～95%的油井有19口，含水在95～98%的油井有11口，高含水关井3口。 2 开发中存在的主要问题 新海27块是依靠水平井开发的海外河油田主力区块，经过6年的高效开发，目前面临着水平井高含水、出水原因复杂并且主控因素难以确定、水平井出水段长、找堵水配套技术不完善等主要问题。 2.1 新海27块水平井高含水 新海27块水平井含水普遍较高。受油藏边底水发育影响，近年水平井生产含水上升速度加快，产量递减明显。综合含水由2008年的91.6%上升至2010年的93.4%，平均单井产量由10t/d下降到5.8t/d。分析含水上升的原因主要有两方面： （1）底水发育，能量充足 新海27块构造平缓，含油幅度为30m，纵向上油水过渡带较宽，水油体积比62：1，边底水活跃，使得多数油井含水上升速度较快或投产便高含水。如新海27-H16、新海27-H18、新海27-H40、新海27-H42等井于2007年5月～8月投产含水率基本在20%左右，但所处构造位置较低，不到一年的时间含水率便上升至90%左右。上述生产动态也证实了新海27块边底水均较为活跃，是一厚层--特厚层状边底水油藏。 （2）油水粘度比大，底水快速锥进 新海27块d1Ⅰ油层组原油较稠，水平井虽然将直井情况下的“水锥”变成“水脊”，降低了生产压差，抑制了边底水锥进速度，但生产后期，随着低粘度原油的采出，地层中原油粘度进一步提高，导致油水流度比进一步加大，底水快速锥进，含水上升。随着注汽轮次的增加，地下剩余原油的粘度进一步增大，油井的含水上升不可避免。 （3）水平井井段长，产液剖面不均匀 新海27块共有水平井43口，平均水平段长216m。由于水平段联通的油藏非均质性较强，容易导致产液剖面不均匀，部分井段大量出液，而部分井段对应油层并未动用。6口水平井测产液剖面统计，总水平段长度1297.45米，主出液井段长度495.75米，主出液井段占总井段的38.2%，结果表明水平段各部分产液量比例严重失衡，产液剖面明显不均。 2.2 水平井堵水技术不成熟 受水平井出水段长、筛管完井方式影响，新海27块水平井堵水难度大，并且国内水平井堵水技术研究起步晚，目前尚无成熟的水平井堵水技术。传统的机械堵水和化学堵水剂由于功能单一、施工方案简单等原因，不能较好的在水平井堵水方面发挥作用，于是要开展水平井堵水技术和堵水工艺研究。 3 水平井堵水技术研究及方案设计 在水平井堵水技术研究上我们的具体做法是：一是加强水平井生产动态分析，掌握水平井出水规律；二是提出技术研究整体思路；三是围绕水平井和油藏特点加强每项技术攻关研究。四是根据找水测试结果，编制水平井堵水方案。 3.1 水平井堵水技术研究 3.1.1 技术思路 当前，国内水平井堵水技术仍处于研究试验阶段，没有成熟的技术经验可供借鉴。结合以往堵水工作我们认识到，水平井堵水要注重一体化技术的研究，通过综合技术的衔接与配套，最终实现水平井控水的工作目标。 新海27块堵水技术思路是：综合应用找+卡+堵+采一体化技术，发挥技术的协同作用，达到水平井堵水的目的。具体含义是：找，即应用产液剖面测试技术，分析确定水平段主力出水部位；卡，即研究适宜水平段分段堵水管柱，实现堵剂定位封堵；堵，即研究应用不同性能的系列水平井堵剂，对主力出水部位进行有效封堵；采，即堵水后采用适宜的降粘技术，降低油水粘度比，保证稠油顺利开采。 3.1.2 产液剖面技术研究 研究水平井产液剖面测试技术，测量水平井分段产液量及分段含水率，为单井和区块动态分析、堵水等措施实施评价提供依据。水平
堵水调剖工艺
①摘要凝胶类堵水调剖剂的地下交联程度和选择性进入能力是影响堵水调剖效果的重要因素，为解决这些问题，开发研制了一种新型体膨型颗粒类堵水调剖剂，该堵水调剖挤为地面交联预聚体，具有膨胀度和粒径可控、比重接近于水、稳定性好、选择性好等优点，较好地解决了常规堵水调剖剂进入地层因稀释作用而不关联的弊端；同时，通过分理选择颗粒粒径和注入压力，可使堵水调剖剂在低渗透层形成表面堵塞而顺利地进入高渗透水洗层位，从而达到堵水调剖剂选择性进入太孔道的目的。——体膨型颗粒类堵水调剖技术的研究（李宇乡、刘玉章、白宝君、刘戈辉） ②摘要：低渗透裂缝型油田(以国内ST油田为例)经过长期注水开发后，由于注入水的长期冲刷，油藏孔隙结构和物理参数将发生变化，在注水井和生产井之间渗透率增大或出现大孔道；流动孔道变大，造成注入水在注水井和生产井之间循环流动，大大降低了水驱油的效率。根据ST油田地质特征、岩石性质、地下水型和注入水型，研制了一种新的调剖体系“预交联颗粒+PL调剖剂+缔合聚合物+水驱流向改变剂” 复合深部调剖体系。通过应用效果评价证明，该体系适合ST油田注水井堵水调剖需要，对水淹时间长的注水井也有良好的封堵和调驱作用，且具有见效快和有效期长的特点。——低渗透裂缝型油田注水井复合堵水调剖技术（李泽伟张涛新疆油田公司陆梁油田作业区） ③摘要：随着开采时间的延长，含水上升成为制约乐安油田水平井开发效果的主要因素。通过对水平井不同的出水点采取的针对性措施，即上部出水点氮气泡沫调剖和下部出水采取插管塞配合水泥浆封堵的方式，一定程度上解决了水平井，尤其是精密微孔滤砂管完井方式水平井的出水问题。经过在3口井例上的应用，取得较为明显的效果。——乐安稠油油藏水平井堵水调剖技术研究应用（翟永明，刘东亮，刘军，栾晓冬） ④摘要：油水井堵水调剖是严重非均质油藏控水稳油、提高水驱效率的重要技术手段。我国油田多数进入高含水或特高含水开采期后，常规的堵水调剖技术已
水平井射孔工艺技术(科普)
水平井射孔工艺技术 1、简介 水平井工程是近年发展起来的一项新技术，是“稀井高产”的重要手段。水平井技术已成为近50年来石油技术进步的代表象征，这从勘探到提高采收率各个阶段均有着广泛的应用潜力，在实现井网调整，控制流向和完井类型，减少液流损失和调整油藏压力等方面的灵活性，已成为一种油藏完井新方法，而水平井射孔技术则是水平井技术的重要组成部分。四川石油测井公司早在1994年就对水平井射孔技术开始了立项研究，经过几年的研究和现场试验，形成了一整套中、长半径的水平井射孔工艺技术，该技术国内领先，部分技术达国际先进水平，该成果获中国石油天然气集团公司2000年技术创新二等奖。 水平井套管井射孔完井既有利于提高产量又有利于以后进行增产措施和封堵作业。但水平井射孔井段长达几百米甚至上千米，要求射孔一次作业成功；要求向水平两边或两边以下３０°定向发射以免造成砂子沉降和底水突进；要求长达几百米的射孔枪顺利通过造斜段下入和起出。实践证明，我们已经解决了上述难题并能保证施工的安全性和可靠性。 2、主要特点 2采用液压延时分段起爆方式能完成长水平段的射孔作业。 2采用弹架旋转的内定向方式，定向精度高且与枪身旋转的外定向方式相比，在相同套管内径下可选择更大直径的水平井射孔枪。 2采用接头旋转扶正环和滚珠枪尾可大大减少起下射孔枪时的摩擦力。 2接头与枪体之间，公母接头之间采用防退扣装置，避免了落枪的可能。 2最新研制的起爆开孔装置可实现水平井的再射孔而不会将井液挤到地层中去。 2可实现全井筒氮气加压起爆方式完成水平井的射孔作业。 2可实现限流压裂的水平井射孔作业。 2利用独创的旁通传压起爆系统能完成水平井的射孔测试联作。 2采用地面监测系统能监测井下各段射孔枪的发射情况。 3、主要技术参数 2射孔枪外径：Ф８９mm 、Ф102mm 、Ф127 mm 2最高工作压力：９０MPa 、105MPa 、90MPa 2延时时间：５—7min 2定向方式：内旋转定向 2定向精度：±５° 2定向率：>９５％ 2发射率：>９９％ 2孔密：１０－２０孔／米 2枪体抗弯能力：３０°／３０米。 4、施工工艺 （1）起爆方式 水平井射孔起爆不同于一般直井射孔，不能采用投棒起爆方式，也不同于一般斜井射孔，它属于超长井段射孔，不宜采用一个压力起爆器的起爆方式。在水平段各点压力值相等，它可以实现几个乃至几十个射孔段的同时起爆，完全满足水平井一次射孔多段的要求，将大大提高工效。四川石油测井公司已成功地应用了三种负压起爆方式，分别是：①液垫或气垫加压力延时起爆器；②油压开孔装置加压延时起爆器；③旁通传压装置加压力起中爆器。
吉林油田水平井机械找堵水技术研究与应用
吉林油田水平井机械找堵水技术研究与应用 Research and Application of Mechanical Plugging Technology for Horizontal Wells in Jilin Oilfield 【摘要】水平井是特殊油气藏开采的重要技术手段,它是提高油井产量、提高油田开发效益的一项开发技术。水平井是通过扩大油层的泄油面积来提高油井产量的一项开发技术。截止2011年底,吉林油田共完成浅层水平井314口,其中采油井273口,注水井4口,气井37口。目前含水在90%以上的水平井有60口,高产液高含水的水平井有26口。水平井均为多段开采,出水层段认识不清,有必要进行水平井找水及堵水技术研究与应用,以提高水平井稳产的开发周期,提高水平井最终采收率。该论文总结了近年来国内外水平井机械找堵水技术,并提出了存在的问题。结合吉林油田水平井的实际情况,提出了水平井找堵水设计的必要性,设计难点及解决方法。通过研究与试验,目前形成两种水平井分段智能找水测试技术,一种是水平井找水测试工艺技术,该技术采用油管带着找水测试工具下入井内水平段,采用封隔器将各射孔段卡开,采用智能找水测试仪进行轮抽测试；另一种是水平井找堵一体化工艺技术,该项技术利用油管将水平井找堵一体化工具带到井下水平段,采用封隔器将水平段各射孔段有效分隔,压电开关按预定时序控制各段的开关动作,单独生产目的层段。根据找水测试结果进行地面打压调层,进行找堵联... 更多 【Abstract】Horizontal well is a special reservoir exploitation techniques,It is to increase oil production, improve the effectiveness of a developing technology in oilfield development.The horizontal well is a development of technology to increase oil well production per well by expanding the area of the reservoir drain.By the end of 2011,Jilin Oilfield completed a total of 314 shallow horizontal wells,Oil recovery wells 273,jection water wells 4,gas well 37.There are 60 horizontal wells in the water content in mo... 更多 【关键词】水平井；机械找堵水；封隔器；找水开关 【Key words】Horizontal wells；Mechanical find water and water blockoff；Packer；Find waterswitch 【作者基本信息】东北石油大学，石油与天然气工程，2012，硕士 【网络出版投稿人】东北石油大学【网络出版年期】2013年01期【分类号】TE358.3
稠油水平井堵水技术研究与应用
稠油水平井堵水技术研究与应用 摘要：水平井开采技术是稠油油藏开发的主要技术之一，乐安稠油水平井高含 水问题突出，制约了水平井开发效果。在高含水治理过程中，针对不同含水阶段、出水类型，制定了不同的堵水方式。其中在高含水阶段（80%-95%），边水影响 相对较弱的情况下，采用高温氮气泡沫调剖；在特高含水阶段（>95%），针对多 点出水，采用复合堵水技术；针对单点出水，采用定点封堵工艺。初步形成适应 于不同状况的稠油热采水平井堵水系列技术。 关键词：稠油油藏；水平井；堵水技术 前言 乐安稠油油藏开发过程中，针对薄层、出砂、超稠等难点，应用以裸眼精密 滤砂管为主的热采水平井配套开发新技术，实现了草20、广9、王140等稠油新 区的规模开发。受边水内侵、汽水窜等因素影响，水平井高含水问题突出，含水 大于95％水平井103口，占开井数的40.4%，并且逐年增长，已成为制约稠油油 藏稳产基础的关键因素。 1 稠油水平井堵水技术现状 1.1 水平井堵水难点 稠油油藏的开发方式及水平井复杂的井身结构，决定了常规封堵方式及堵剂 不能满足稠油水平井堵水的要求。特别是精密滤砂管完井方式，一方面由于筛管 和岩石壁面之间没有隔挡，流体可以径向和横向流动，定点、分层堵水难度大； 另一方面精密滤砂管的多层复式结构，在挡砂的同时，也阻挡了堵剂的进入，封 堵过程中，堵剂容易在滤砂管中沉积形成堵塞。同时堵剂具有耐高温性能，满足 稠油油藏热采开发方式；施工安全可靠。 1.2 水平井堵水技术现状 针对稠油水平井高含水治理难题，近些年来进行了不断的探索和攻关，先后 开展了高温氮气泡沫调剖、超细水泥封堵、插管桥塞配合水泥封堵、温敏凝胶、 凝胶颗粒堵水、凝胶+氮气泡沫堵水、凝胶+凝胶颗粒复合堵水等技术试验，寻求 稠油水平井汽水窜的治理方法。目前初步形成了针对不同含水阶段和出水类型的 堵水系列技术。 技术思路是将高含水水平井治理为两个阶段，一是含水率80%-95%的高含水 阶段，边水突破，未形成较大的水窜通道，边水影响相对较弱，采用高温氮气泡 沫调剖；二是含水大于95%的特高含水阶段，汽窜通道进一步发育，同时受蒸汽 冲刷作用，储层渗透率及孔喉增大，结合测井解释结果，对多点出水状况，采用 凝胶+凝结颗粒复合堵水；对单点（单段）出水，采取定点堵水。 2 稠油水平井堵水技术研究 2.1 高含水阶段的氮气泡沫调剖技术 高温氮气泡沫调剖作用机理是利用泡沫剂在地层大孔道中产生的泡沫来降低 蒸汽的渗流能力，使注汽压力升高，迫使其后注入的蒸汽转向未驱替带，起到堵水、调整吸汽剖面、实现水平段均匀动用的目的。同时泡沫剂是一种表面活性剂，能大幅度降低油水界面张力，改善岩石表面的润湿性，提高驱油效率。泡沫具有“遇油消泡、遇水生泡”的特性，属于弹性封堵，不受精密筛管挡砂精度的限制， 能够适应不同出水点水平井的堵水，施工简便，目前该技术已成为稠油水平井堵 水的主导工艺。
水平井找水方法
水平井找水方法 水平井在生产过程中，如果油井开始出水，要准确探出出水层非常的麻烦和费钱、费时。目前可以使用的方法无非是一下几种： 1、利用水平井产液剖面测井 产液剖面测井资料是在油井正常生产条件下获得的有关储层产液性质的信息，测井参数主要包括：自然伽马、磁性定位、井温、压力、持水率、流量、流体密度、持气率等。 利用涡轮流量或者示踪流量计算分层产量，利用持水率曲线（有时加测流体密度、持气率）结合实验室图版计算分层产液性质，井温、压力曲线用来定性分析产出段，自然伽马和磁性定位曲线用来深度校正、了解井内管柱结构。 水平井产液剖面测井需要结合井眼轨迹以及阵列电容持水率CAT、阵列电阻持水率RAT以及井温、示踪流量等测井资料综合分析。 2、连续油管输送电缆测井工艺 该技术的优点是对不同尺寸的测井仪器适应性广，可进行套管井、环空、过油管测井等作业；可在测井过程中循环洗液；同油管输送方式相比，不需要湿接头，不存在对接失败的问题；仪器与链接油管链接方式可调，配套安全接头后可进行遇卡后的打捞作业。缺点是挠性管的强度有限，设备占地空间较大。 此法则要压井，而且要把连续油管送到水平井指端，然后一段一段后拉探测，不但费钱、费时，而且还有损害油层的风险。
与其相似的还有油管输送电缆测井工艺、井下电子牵引仪油管输送电缆测井工艺、重力法油管输送电缆测井工艺、水平井水力输送法找水测井技术。
3、套管完井水平井一体化找水管柱找水 主要由采油泵、安全接头、接箍倒角油管、开关器、扶正器与封隔器和导向丝堵组成，油管下部连接有采油泵，采油泵下连接安全接头，安全接头下部连接油管，油管连接到油井的水平段。在水平段，油管的下端连接接箍倒角油管，下端依次连接有开关器、接箍倒角油管、扶正器与封隔器、接箍倒角油管、最下端连接有导向丝堵。使得找水测试与采油生产为一体。 这方面的专利有好多，尤其是在大庆油田。其主要结构大致有如下几种：
105可捞可钻水平井堵水工艺管柱
水平井堵水工艺管柱 说明书 一、管柱结构及用途： 1、管柱结构：由FXY445-105水平井堵水I号工具、FXY445-105水平井堵水II号工具，定压安全接头，及连接I、II号工具的2 7/8TBG 油管组成。 2、用途：适用于5 1/2″水平井或5 1/2″大斜度套管井封堵夹层水。 二、结构原理及特点： （一）结构原理及技术参数 1、FXY445-105水平井堵水管柱I号工具： FXY445-105水平井堵水I号工具由液压坐封机构，液压丢开机构，密封机构，步进锁定机构，双向卡瓦组成。
2、FXY445-105水平井堵水管柱II号工具： FXY445-105水平井堵水II号工具由液压坐封机构，密封机构，步进锁定机构，双向卡瓦组成。插管设计在封隔器的内腔，工具座封前插管与工具钢性连接，座封后与封隔器内腔滑动连接。 3、定压安全接头 打压前，安全接头的拉断处由钢性锁定机构保护；打压后，锁定机 构打开，安全接头的分体的两部分由拉断剪钉连接 （二）特点： 1)FXY445-105水平井堵水管柱I号工具，FX-DYAJ-88定压拉断安 全接头，FXY445-105水平井堵水管柱II号工具等工具设计了 抗阻机构，保证工具能下入设计位置。
2)FXY445-105水平井堵水管柱I号工具及FXY445-105水平井堵 水管柱II号工具的锚定机构将压缩式胶筒扶正，确保工具密封 可靠。 3)丢开：管柱配置最上部FXY445-105水平井堵水管柱I号工具设 计了液压丢开机构，确保了工具座封后，丢手部分能顺利丢开。 4)FXY445-105水平井堵水管柱I号工具下端连接油管，（根具连 管数量确定连接定压式拉断安全接头的数量），FXY445-105水 平井堵水管柱II号工具一次管柱下井到设计位置，完成座封锚 定，丢开。 5)解封：下入专用打捞工具，抓锁FXY445-105水平井堵水管柱I 号工具鱼顶上提，将上工具与连接的油管及插管提出。再下入 专用打捞工具将FXY445-105水平井堵水管柱II号工具捞出。 a)如果出现中间连接管砂埋情况，可先将上工具提出，或将砂埋 管以上的安全接头处拉断，提出井外，冲砂处理后再打捞井内 部分。 b)如果出现工具卡死现象，采用磨铣方式将工具提出 四、操作规程 1、管柱下井前要进行通井、洗井。 2、按设计要求连接管柱下井，由下至上的连接顺序为II号工具、2 7/8TBG油管、定压安全接头、2 7/8TBG油管、I号工具、2 7/8TBG油
堵水调剖技术在胜利油田的应用与发展分解
胜利油田有限公司2000年堵水调剖技术总结 胜利油田有限公司开发处 2001年7月
一、2000年堵水调剖工作量完成情况 2000年度在集团公司和管理局领导的关心指导下，我们在堵水调剖技术上加强管理、整体规划、科学运行，成立了胜利油田有限公司“堵水调剖项目组”，堵水调剖工 作实行目标化管理，由开发管理部有关科室协调运行。各采油厂成立相应项目组，项目 组下设“地质、工艺方案组”、“现场运行施工组”、“堵调质量监督组”、“堵后管理组” 和“效果分析评价组”共5个专业职能组，分工负责堵水调剖各方面工作。并不断进行 新技术、新工艺的研制与推广应用，使堵水调剖工作得以顺利开展，并取得了较好的 成果。 2000年各采油厂在控制成本上升、减少措施工作量以及随着油田含水逐渐上 升堵水难度越来越大、重复堵水效果逐渐变差的情况下，全局共实施油水井堵水调 剖900井次，当年累计增油38.71万吨，平均单井次增油364吨，取得了很好的效 果和效益，堵水调剖工作量完成情况详见下表： 2000年堵水调剖工作量及效果统计 2000年共实施堵水调剖900井次，累计增油38.71万吨，累计降水143.18万立方米。其中油井化学堵水（包括高效堵水和防砂堵水）实施217井次，对比165井次，有效129井次，有效率78.2%，累计增油8.49万吨，平均单井增油515吨；油井机械卡封堵水241井次，对比201井次，有效151井次，有效率75.1%，累计增油9.37万吨，平均单井增油
466吨；氮气调剖实施21井次，对比21井次，有效18井次，有效率83.0%，累计增油0.8857万吨，累计降水4.32万立方米；干灰堵水实施84井次，对比75井次，有效59井次，有效率78.6%，累计增油3.7万吨，累计降水17.6万立方米。水井调剖337井次，对比601井次，有效451井次，调剖有效率75.0%，对应油井累计增油16.27万吨，累计降水76.2万立方米，平均井次增油271吨,平均单井次降水1268立方米。 二、2000年堵水调剖技术的开展 1、制定了标准，为提高堵剂质量奠定了基础 编写制定了行业标准，“颗粒类堵水调剖剂性能评价方法”和管理局标准“冻 胶类堵水调剖剂性能评价方法”都已发布应用。管理局标准“颗粒类堵水调剖剂通 用技术条件”和“冻胶类堵水调剖剂通用技术条件”，已通过审查。 通过标准的制定，为规范我局堵水调剖剂市场和提高质量、把好源头奠定了基础。 2、深化油藏研究，优化制定堵调方案 胜利油区油藏类型复杂，含油层系多，经过多年高速开发，剩余油分布零散， 油层非均质程度高，层间、层内矛盾十分突出，由于长期强注强采，油层物性发生 了较大变化，普遍存在大孔道，增加了堵水调剖难度，因此加强油藏地质研究，深 化对油层的再认识，对提高堵水调剖成功率至关重要。主要加强如下几个方面的研 究工作： (1)、根据测井和地震的资料，综合分析，对油藏进行静态描述，进一步搞清层 系划分、油藏剖面、油层物理参数和井间连通情况、构造动态等。同时对油田开发 的动态进行历史性分析，进行油藏动态描述，进一步搞清分层采出程度、地下流体 饱和度，为堵水调剖方案的制定提供科学依据。 (2)、加强对油藏动、静态资料的监测和录取，增强对油藏的再认识，摸清剩余 油分布规律。树立油藏和工艺经营的观念，提高措施方案的准确性和经济性。 (3)、认真做好吸水剖面资料测试，充分利用吸水剖面资料，分析研究纵向渗透 率差异和吸水差异。采取有效措施，调整注水井本身的吸水剖面，提高了水驱波及 体积及纵向上油藏的动用程度。 (4)、PI决策技术和RE决策技术：积极推广应用PI决策技术和RE决策技术，对整体堵调区块进行优化决策，提高了方案的科学性，并与剩余油研究成果和油水
调剖堵水机理及药剂介绍
一、水井调剖机理 注水井调剖技术是改善层间、层内及平面矛盾，实现老油田稳产的重要措施。通过实施调剖措施可有效改善注水井的吸水剖面，扩大注入水波及体积，增加可采储量，降低自然递减速度，提高油田采收率，提高油田开发水平。 水井调剖使用泵车或柱塞泵把调剖堵剂注入到水窜大通道深处或裂缝深处，封堵砂组强水洗层段水窜通道，后续注水由于惯性原因仍有一部分沿主通道注入，产生绕流增加扫油体积，增加层内动用程度，主产液井降低液量降低含水增加产油量；同时由于注入水在主水窜通道方向遇阻，加在其它方向或其它层段注水压力升高，其它方向或其它层段增加扫油体积，增加油层动用程度，表现低液井水驱能量增加，增加产液量产油量。通过调剖有效的解决井组层间层内、平面矛盾，提高开发效果。 水井调剖分为全井段混调和分层调剖两种。 二、油井化学堵水机理 油井化学堵水是使用化学堵剂封堵油井高渗高压主产液层，减少主产液层产液，减少油井层间干扰，释放其它产层产能，油井减低液量降低含水增加油量；同时由于高产液井方向压力升高，迫使注入水转向其它方向，增加扫油体积，增加油层动用程度，有力改善井组平面矛盾，提高开发水平。 油井化学堵水是水井调剖的有力辅助措施。水井调剖是“以面带点”，油井化学堵水是“以点促面”，保证调剖持续有效有力措施。 三、KY－Ⅱ低温膨胀凝胶调堵剂 1.调堵剂组成 该调堵剂由多种改性超高分子量抗盐聚合物与有机树脂活性中间体交联，在 稳定剂、调节剂的控制下，在20-80℃的温度条件下成胶、固化，形成本体凝胶。主剂为几种功能聚合物的复合物，交联剂等物质为有机材料，形成的调驱剂 不对油层造成永久性的伤害。该凝胶体吸水倍数可达1倍以上，具有较好的 粘弹性、柔韧性、变形性和破胶修复性，凝胶强度可在交联聚合物～粘弹体 范围内进行调节。 2. 调剖剂性能
分支水平井完井技术在胜利油田的应用
!应用技术# 分支水平井完井技术在胜利油田的应用Ξ 皇甫洁ΞΞ 李雷祥 刘希明 冯 辉 (胜利油田有限公司采油工艺研究院) 隆新耀 (胜利油田有限公司孤岛采油厂) 摘要 分支水平井是水平井技术的进一步发展和完善,是一种用于老油田开发后期提高采收率和新区改善开发效果的重要手段。目前,该技术在国外得到大规模的研究和应用,而在国内却刚刚起步。介绍了胜利油田第一口自行设计并施工的双分支水平井———桩1-支平1井的完井技术,该井是中石化重点科技攻关项目“分支井钻采配套技术研究”的第一口试验井。从完井方案设计、完井管柱、完井施工工艺等方面阐述分支水平井完井技术的难点和重点,最后提出几点认识和研究方向。 关键词 胜利油田 分支井 完井工艺 射孔 随着石油工业的发展,分支水平井技术已逐渐成为石油行业又一热点技术。分支井技术可以较大幅度降低油气开发成本,充分挖掘油田生产能力,提高油气采收率,从而提高油气开发的综合经济效益。分支井技术在国外较为普遍,但在国内由于受主井眼与各支井眼交汇处的处理及分支装置系列工具的限制,起步较晚。2000年9月胜利油田在其先进的水平井技术的基础上,自行设计和施工完成了该油田第一口双分支水平井———桩1-支平1井。 分支井概况 桩1-支平1井位于桩1块中部构造的较高位置,该区先后有9口井(包括1口水平井)投入开发,大部分井开井即见水,其主要原因是该层为底水油藏,油水粘度比大,油流动阻力大,底水很快以水锥形式致油井水淹。因此设计利用双分支水平井开发该构造的含油富集区,以起到控制更大面积储量,抑制底水锥进,增大泄油面积,改善开发效果,提高产能及采收率的作用。该井钻探目的层为馆上段9小层。第一分支为三靶点水平井,设计水平段长200m。第二分支为两靶点水平井,设计水平段长150m,两分支呈30。角斜交。桩1-支平1井采用主井眼钻 31112mm井眼下 24415mm技术套管,分支井眼钻 21519mm井眼挂 13917mm套管的井身结构,尾管悬挂器的位置由上分支开窗点位置和所采用的回接系统的要求确定。井身结构数据见表1。 表1 桩1-支平1井井身结构数据 分 支 开钻 次数 井眼直径×井深 /mm×m 套管直径×下深 /mm×m 第一分支 一开44415×30133917×299101 二开31112×17041724415×170218 三开21519×1945100 13917× (1350197-1942151)第二分支—21519×1872100 13917× (1345184-1871100) 完 井 方 案 完井技术是决定分支井技术水平的关键因素。按照完井技术难度,可将分支井分为6类。第1类是在裸眼井内钻分支井眼,分支井眼裸眼完井;第2类是从套管内钻分支井眼,分支井眼裸眼完井;第3类是从套管内钻分支井眼,在分支井眼内下入 ? 3 4 ? 2002年 第30卷 第6期 石 油 机 械 CHINA PETROL EUM MACHIN ER Y Ξ Ξ Ξ皇甫洁,助理工程师,生于1972年,1996年毕业于石油大学(华东)石油工程专业,现从事完井采油技术研究工作。地址: (257000)山东省东营市。电话:(0546)8557254。 (收稿日期:2002-01-07;修改稿收到日期:2002-03-05)本课题是中石化集团公司重点科研项目“分支井钻采配套技术”(项目编号KZD22000015)的部分内容。
堵水调剖技术综述
022 https://www.wendangku.net/doc/3c17857502.html, 中国化工贸易网 堵水调剖技术综述 曾 婷 （辽河油田锦州采油厂，辽宁凌海 121209） 摘 要：油田在生产开发过程中都会出现油井出水的问题，特别是在注水开发油田。调剖堵水技术一直是油田改善注水开发效果、实现油藏稳定的有效手段。正确认识油田的注入水流动特征，准确描述高渗透层的窜流类型和相关特征参数，筛选堵剂，调剖堵水方案的优化，对提高调堵效果、改善水驱环境、提高采收率至关重要。 关键词：调剖堵水 选井 堵剂前言 油田开发到中后期，通过注水补充地层能量是我国大部分油田所采用的主要措施。由于油层存在着非均质性，会出现水在油层中的“突进”和“窜流”现象，严重地影响着油田的开发效果。为了提高注水效果和油田的最终采收率，需要及时的采取堵水调剖技术措施。 一、堵水调剖的概念（一）吸水剖面与调剖 对于注水井，由于地层的非均质性，地层的每一层的吸水量都是不平衡的，每一层的每一部分的吸水量都是不同的，这反映在吸水剖面上。 地层吸水的不均匀性，为了提高注入水的波及系数，需要封堵吸水能力强的高渗透层，称为调剖。 （二）产液剖面与堵水 对于油井，由于地层的非均质性，每一层与每一层的不同部分，产油量与含水率都不一定相同，其产液剖面是不均匀的。封堵高产水层，改善产液剖面，称为堵水。堵水能够提高注入水的波及系数。堵水的成功率往往取决于找水的成功率。除了直接测定产液剖面外，还可以利用井温测井等方法来确定出水层位。 二、堵水调剖方法（一）机械卡封 利用井下工具将高吸水层或高产水层封住，称为机械卡封。机械卡封作用范围只限于井筒范围，但由于施工简单，成本较低，往往成为优先考虑的堵水方法。 （二）化学堵水 向地下注入化学剂，用化学剂或者其反应产物堵塞高渗透层或高产水层，称为化学堵水。 （1）单液法与双液法： 从施工工艺来分，化学堵水可分为单液法与双液法。单液法是向油层注入一种工作液，这种工作液所带的物质或随后变成的物质可封堵高渗透层。双液法是向地层注入相遇后可产生封堵物质的两种工作液（或工作流体）。注入时，这两种工作液用隔离波隔开，但随着工作液向外推移，隔离液越来越薄。当外推至一定程度，即隔离液薄至一定程度，它将不起隔离作用，两种工作液相遇产生封堵地层的物质。由于高渗透层吸入更多的工作液，所以封堵主要发生在高渗透层，达到调剖的目的。 （2）选择性堵水工艺： 利用产液剖面等测试资料，确定出水部位后，进行选择性堵水。对于下部位出水，进行封上、中堵下，用封隔器将油井产油段的上、中部位隔开，然后对出水的下部位堵水。对于中部位出水，进行封上、下堵中，用两级封隔器将上、下部位隔开，然后对出水的中部位堵水。对于上部位出水，进行封下、中堵上，可用封隔器（或打水泥塞）封隔下、中部位，然后对出水的上部位堵水。对于上、下部位出水，进行封中堵上、下，用两级封隔器将中部位隔开，然后对出水的上、下部位堵水。在油田生产过程中可以根据具体情况选择相应的堵水管柱。 （3）地层的选择性： 由于堵剂总是先进入高渗透部位，而高渗透部位就是我们要封堵的目的部位，称为地层的选择性。 （4）堵剂的选择性： 选择性堵剂是利用油与水的差别或油层与水层的差别，达到选择性堵水的目的。选择性堵剂可分为三类，即水基堵剂、油基堵剂和醇基堵剂，它们分别是以水、油或醇作溶剂或分散介质配成堵剂。 三、调剖堵水决策技术 我国从20 世纪60 年代开展调剖堵水工作，调剖堵水大体可以划分为5 个发展阶段： 第一阶段是20 世纪60 年代，为油井单井堵水阶段；第二阶段是20 世纪70 年代，为水井单井调剖阶段； 第三阶段是20 世纪80 年代前期，为井组的油水井对应调剖堵水阶段；第四阶段是20 世纪80 年代后期，为区块整体调剖堵水阶段； 第五阶段是20 世纪90 年代前期，为区块整体以调剖堵水为中心的综合治理阶段。 （一）单井调剖1．堵水剂的选择： 堵水剂按使用条件分常规堵剂、高温堵剂、高矿化度堵剂、高渗透层堵剂、低渗透层堵剂、砂岩地层堵剂、灰岩地层堵剂。对于灰岩地层，由于油井产量一般较高，对堵剂的要求是能够可堵可解。 2．用量计算： 最简单的计算方法为先估计每米地层的堵剂用量，然后按处理半径和地层厚度确定堵剂用量，该方法为典型的“拍脑袋”决策。对于聚合物堵剂，有人利用残余阻力系数的概念来计算用量。残余阻力系数定义为 可以用“爬坡压力”进行动态决定堵剂用量。在众多的注水井的调剖过程中发现注入压力与累计注入量的关系类似。在注入量较少时，压力随注入量的增加缓慢上升或者维持不变，但是大于某一个数值后会突然增加，此时的压力为爬坡压力，此时应停止注入堵剂。 （3）施工工艺的确定： 对于堵水通常采用选择性堵水法，调剖通常是笼统调剖。（二）区块整体调剖 区块整体调剖堵水是代表当前调剖堵水的发展方向，要进行区块整体调剖堵水需要解决的几个问题：区块进行整体调剖堵水的必要性判断、选井、效果评价、重复施工时间的决定等。这里主要以PI 决策为例介绍对于这些问题的解决方法。PI 决策是以PI 值为基础的区块整体调剖决策方法。 1．必要性判断： 如果一个区块注水井的PI 值平均值较低，如低于5，则可以认为需要进行区块整体调剖。如果一个区块注水井的PI极差较大，如大于10，则可以认为需要进行区块整体调剖。 PI极差＝PI最大值－PI最小值2．选井： 定义相对PI 值：平均值可以根据相对PI 值进行选进。如果一口井的PIr＜1，则该井需要调剖。 3．选剂： 选择调剖剂时，要考虑的技术因素有地层水的矿化度、地层温度、调剖剂与地层渗透性等因素的匹配性。注水井PI 值与地层的渗透性、孔隙度等密切相关，调剖剂与地层渗透性的匹配性可以通过调剖剂的适用PI 值来反映。除上述因素外，要考虑的因素还有价格等。 4．区块整体调剖堵水的效果评价： 区块整体调剖的主要从水驱曲线、含水上升率曲线和产量递减曲线等来评价。5．重复施工时间的确定： 当调剖后的注水井的PI 值下降到调剖前的水平时，即进行重复施工。四、调剖堵水的潜力与发展趋势 从多年来的调剖效果可以看出，调剖具有相当的潜力。但是调剖又具有一定的限度。第一，堵水轮次和堵剂用量不能无限度的增加。实践证明，随着调剖次数的增加，调剖效果会越来越差。同时，堵剂用量增加，堵水成本也在提高。第二，调剖只能调整波及系数，不能提高洗油效率。 调剖的发展趋势也体现如何克服上述两个限度而做出的努力。第一，通过开发一些工业废料作为堵剂如制浆造纸工业的黑液、苛化法制碱工业的苛化泥、油田生产中含油污泥等来降低堵剂的成本。第二，通过堵驱结合来克服其机理上的限度，即二次采油和三次采油相结合的技术。 参考文献： [1]李宜坤，覃和，蔡磊.国内堵水调剖的现状及发展趋势[J].钻采工艺，2006，38.[2]张建，李国君.化学调剖堵水技术研究现状[J].大庆石油地质与开发，2006，35.[3]曹杉杉.国内油田调剖技术发展与应用[M].内江科技，2014，105.