1、调剖技术与堵水技术(石油大学,华东)二三年三月提纲一、前言1.调剖堵水的概念2.调剖堵水的意义3.调剖堵水的过去和现在4.调剖堵水的发展趋势二、调剖技术1.注水井调剖的重要性2.区块整体调剖技术中的组成技术3.区块整体调剖技术中的决策技术4.区块整体调剖技术中的调剖剂技术5.区块整体调剖技术的应用潜力6.调剖技术的发展趋势三、堵水技术1.油井堵水的重要性2.区块整体堵水技术的组成技术3.区块整体堵水的决策技术4.区块整体堵水的单井技术5.油井堵水技术的发展趋势四、结束语一、前言1.调剖堵水的概念这里的调剖是指注水井调剖；这里的堵水是指油井堵水。1)注水井调剖 注水井调剖是指从注水井调整注水地层
2、的吸水剖面。注水井注水地层的吸水剖面是不均匀的。一口注水井的吸水剖面 注水地层的吸水剖面说明，地层存在高渗透层。注入的水必然首先沿高渗透层突入油井，引起油井产水率的提高和油井产量的降低。2)油井堵水油井堵水是指从油井减少水的产出。油井产出的水有不同的来源：（1）来源于注入水；（2）来源于边水；（3）来源于底水。2.调剖堵水的意义 调剖堵水的目的是提高原油采收率。水驱采收率=波及系数洗油效率 波及系数驱油剂波及到的油层容积与整个 含油容积的比值；洗油效率驱油剂波及到的地层所采出的油 量与这个地层储量的比值。调剖堵水是通过封堵高渗透层，提高注入水的波及系数，达到提高采收率的目的。注入水沿高渗透层突
3、入油井k2k1k3k2k1，k2k3注水井调剖k2k1k3k2k1，k2k3堵 剂油井堵水k2k1k3k2k1，k2k3堵 剂油水井对应调剖堵水k2k1k3k2k1，k2k3堵 剂堵 剂3.调剖堵水的过去和现在 1)国内 我国十分重视调剖堵水工作。至今，这项工作的发展已经历了六个阶段：第一阶段是60年代，为油井单井堵水阶段。第二阶段是70年代，为水井单井调剖阶段。第三阶段是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80年代后期，为区块整体调剖堵水阶段。第五阶段是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。其中的综合治理包括注水井增注、油井提液、改变注采井别、调整生产层
4、系和打调整井等。第六阶段是90年代后期，为区块整体调剖堵水与驱油的结合阶段，即调驱阶段。发展了单液法调驱技术和双液法调驱技术。2)国外 在80年代前期，将调剖堵水技术作为三次采油前地层的预处理技术。在80年代后期至今，将调剖堵水技术作为一种重要的提高采收率技术。除调剖堵水外，也可通过三次采油提高原油的采收率。三次采油不仅通过提高波及系数，而且还可通过提高洗油效率提高原油采收率。三次采油需用到各种驱油剂。若这些驱油剂沿高渗透层突入油井，就起不到驱油作用。由于三次采油所使用的驱油剂相当昂贵，所以三次采油比二次采油（水驱）更需要调剖堵水。4.调剖堵水的发展趋势1）与堵水技术相比，调剖技术仍是主导技术
5、；2）堵水技术将有重大进展；3）调剖技术+堵水技术成为提高采收率的重要技术；4）调剖技术、堵水技术与驱油技术结合起来，形成一种边沿技术即调驱技术。二、调剖技术1.注水井调剖的重要性1）注水井调剖是从水的源头上控制水从地层产出。2）注水井调剖的最终目的是通过提高水的波及系数提高原油的采收率。2.区块整体调剖技术中的组成技术调剖工作应在区块整体上进行，区块整体调剖技术有5种组成技术：1)油藏精细描述技术;2)剩余油研究技术;3)区块整体调剖的决策技术;4)区块整体调剖的单井技术;5)区块整体调剖效果的评价技术。3.区块整体调剖技术中的决策技术为使调剖能体现出整体观念，从而成为其他综合治理的中心，必
6、须有决定调剖重大问题的一套办法。这套办法通常叫调剖的决策技术。这里提供一种决策技术，主要使用由注水井井口压降曲线计算所得的压力指数（Pressure Index，PI）并结合其他测试数据进行决策，因此这种决策技术称为PI决策技术。PI决策技术可解决区块整体调剖的6个问题：1）判别区块调剖的必要性；2）决定区块上需调剖的井；3）选择适当的调剖剂用于调剖；4）计算调剖剂用量；5）决定重复施工时间。6）预测区块调剖的效果。PI决策技术注水井井口压降曲线与PI值PI 值按下式定义：式中，PI 注水井的压力指数(MPa)；p(t)注水井关井时间t后井口的油管压 力(MPa)；t 关井时间(min)。tt
7、tpPIt0d)(式中，q注水井日注量（m3d-1）；流体动力粘度（mPas）；k地层渗透率（m2）；h地层厚度（m）；孔隙度（）；c综合压缩系数（Pa-1）；re 注水井控制半径（m）；t关井测试时间（s）。PI值的理论基础ktcrkhqPI2e 5.12ln15区块注水井井口压降曲线的测试1将注水井的日注量调至指定的数值，稳定注水一天。2测定前井口压力表要经过校正。3测定时，记下注水压力（油压、套压、泵压）和实注量，迅速关井，记下关井开始的时间，从这一时间起读井口压力，一直至压力变化很小为止。在读数期间，若压力下降快则加密读数（例如 0.5 min 或 l min）；若压力下降慢，则延长时
8、间读数（例如 5 min 或 10 min）。4以时间（min）为横坐标，以压力（MPa）为纵坐标，画出注水井井口压降曲线。一个区块注水井的井口压降曲线1798井；22605井；3606井；46320井；57-7井；6703井；7607井；86010井；9707井；10504井区块注水井按PI改正值的排列平均值的归整值值改正值hqhqPIPI/)/(一个区块的注水井按PI改正值大小的排列 序号 井号 q(m3d-1)h(m)q/h(m3d-1m-1)PI90(MPa)PI901(MPa)说明 1 798 25.0 70.6 0.35 0.03 0.09 2 2605 46.0 99.0 0.4
9、6 0.31 0.67 3 606 92.0 99.6 0.92 0.65 0.71 4 6320 55.0 121.8 0.45 1.11 2.47 5 7-7 276.0 90.0 3.07 10.09 3.29 调剖井 6 607 45.0 61.0 0.74 4.98 6.73 7 703 83.0 76.0 1.09 8.19 7.51 不处理井 8 707 52.0 75.0 0.69 7.32 10.61 9 504 68.0 79.8 0.85 13.16 15.48 10 6010 30.0 116.4 0.26 4.21 16.19 增注井 平均 77.2 88.9 0.8
10、9 5.01 6.38 区块调剖必要性的判断按两个标准判断：1区块的平均PI值区块平均PI值越小越需要调剖。从统计得到，平均PI值低于10MPa的区块均需要调剖。2区块注水井的PI值极差PI值极差是指区块注水井PI值的最大值与最小值之差，其值越大越需要调剖。从统计得到，PI值极差超过5MPa的区块均需要调剖。符合其中一个标准或同时符合两个标准的区块，均有调剖的必要。若将区块PI值的变异系数求出，也可用此值作为判断区块调剖必要性的参考标准。区块PI值变异系数越大，地层渗透性越不均质，地层越需要调剖。调剖井的选定按区块平均PI值和注水井的PI值选定。通常是低于区块平均PI值的注水井为调剖井，高于区
11、块平均PI值的注水井为增注井，在区块平均PI值附近，略高或略低于平均PI值的注水井为不处理井。调剖剂的选择注水井的调剖剂按4个标准选择：1）地层温度；2）地层水矿化度；3）注水井的PI值；4）成本。调剖剂的选择1单液法调剖剂序号调剖剂地层温度()地层水矿化度(104 mgL-1)注水井PI值(MPa)1酚醛树脂60240030032脲醛树脂60240030033石灰乳30360030044水膨体悬浮体3012004035粘土悬浮体30360030086水基水泥30120030037钙土/水泥悬浮体30120030068硼冻胶分散体3012006089铬冻胶分散体30120060810锆冻胶分散
12、体30120060811榆树皮粉分散体301200831412硅酸凝胶分散体303600300813硅酸凝胶30900611814铬冻胶301200611815锆冻胶301200611816间苯二酚甲醛树脂冻胶301400611817CDG301200402418水玻璃30360830122419硫酸亚铁30150030122420硫酸3015003062221盐酸（及其缓速酸）30150030143022土酸（及其缓速酸）3015003014302双液法调剖剂序号调剖剂地层温度()地层水矿化度(104 mgL-1)注水井PI值(MPa)1阴离子型阳离子型聚合物30120066182聚丙烯酰胺
13、一柠檬酸铝30120066183黑液阳离子型聚合物30120064164铬冻胶双液法调剖剂30120063205锆冻胶双液法调剖剂30120063206水玻璃盐酸301500308207水玻璃硫酸亚铁303600303168水玻璃氧化钙303600302149铝土水玻璃303600300810粘土聚丙烯酰胺301500300811粘土铬冻胶301200604调剖剂的成本1单液法调剖剂序号调剖剂成本(元m3)序号调剖剂成本(元m3)1酚醛树脂60001000012硅酸凝胶分散体601002脲醛树脂5000800013硅酸凝胶1001503石灰乳204014铬冻胶801604水膨体悬浮体15020
14、015锆冻胶1002005粘土悬浮体206016间苯二酚/甲醛树脂冻胶3005006水基水泥15025017CDG15307钙土/水泥悬浮体4012018水玻璃1502508硼冻胶分散体10020019硫酸亚铁801609铬冻胶分散体8016020硫酸18024010锆冻胶分散体10020021盐酸（及其缓速酸）15030011榆树皮粉分散体8015022土酸（及其缓速酸）2004002双液法调剖剂序号调剖剂成本(元m3)序号调剖剂成本(元m3)1阴离子型阳离子型聚合物2003007水玻璃硫酸亚铁1502002聚丙烯酰胺柠檬酸铝1002008水玻璃氯化钙1502503黑液阳离子型聚合物1001
15、809钙土水玻璃1001504铬冻胶双液法调剖剂8016010粘土聚丙烯酰胺20405锆冻胶双液法调剖剂10020011粘土铬冻胶801506水玻璃盐酸150200调剖剂用量的计算通过下面三个步骤计算出调剖剂用量：1）决定调剖剂的配方。2）由调剖剂试注算出由下式定义的用量系数：式中用量系数(tMPa-1m-1或m3MPa-1m-1)；W调剖剂用量（t或m3）；h注水层厚度（m）；PI试注调剖剂前后PI值变化（MPa）。PIhW3）由用量系数计算调剖剂正式施工用量：式中，PI调剖后注水井PI值的预定提高值 （MPa）。注水井PI值的预定提高值应考虑注水干线压力，区块平均PI值和注水井目前的PI值
16、。PIhW 4）若不用试注法决定用量系数，而参照其他区块用量系数选值时，则需考虑，调剖剂配方、地层温度、地层水矿化度、注水井目前的PI值和重复施工情况。重复施工时间的决定调剖井转正常注水后15天测注水井井口压降曲线。由此时起，每月测一次注水井井口压降曲线。为防止漏测，应建立一个测试运行表。由不同时间测得的注水井井口压降曲线计算出相应的PI值。作调剖井PI值随时间的变化曲线，由曲线的变化趋势判断调剖剂在地层中的移动情况。若调剖剂移进地层，对近井地带的封堵作用减小，则曲线下降。曲线下降至调剖前的PI值或某一合理指定值的时间，即为重复施工时间。PI决策试验区需提供的资料1）提供试验区的构造井位图及油
17、水井的对应关系。2）填写试验区情况表。3）测试验区上所有注水井的井口压降曲线，填入指定的表格中。注水井井口压降曲线必须在配注量（或指定注入量）下稳定注水一天后测试。4）测注水井井口压降曲线前实测注水井日注量，数据一并记在压降曲线记录表格中。5）测试验区上所有注水井的指示曲线。指示曲线要在稳定注水一天后测试。6）提供试验区最近的开发分析文件。7）提供试验区近两年来的月产液量、月产油量、综合含水率及累积产油量、累积产水量、油井开井数并标明试验区采取增产措施（调剖、堵水、酸化等）的月份。8）提供试验区最近月份的油水井综合月报。9）提供试验区最近两年调剖堵水井所用的堵剂、施工注入压力、排量及用量，年度
18、效果分析。10）提供试验区取心井有明确取样深度的岩样500克。11）提供试验区至少三口注水井吸水剖面资料。4.区块整体调剖技术中的调剖剂技术1）调剖剂的分类可按不同的标准对调剖剂进行分类：若按注入工艺，可分为单液法调剖剂（如铬冻胶）和双液法调剖剂（如水玻璃氯化钙双液法调剖剂）。前者是指调剖堵水时只需向地层注入一种工作液；后者是指调剖堵水时需向地层注入两种工作液。若按调剖剂封堵的距离，可分为渗滤面调剖剂（如水膨体）、近井地带调剖剂（如硅酸凝胶和远井地带调剖剂（如冻胶的胶态分散体，colloidal dispersion gel，CDG）。若按使用的条件，可分为高渗透层调剖剂（如粘土-水泥固化体系
19、）、低渗透层调剖剂（如硫酸亚铁）、高温高矿化度地层调剖剂（如各种无机调剖剂）。若按配调剖剂时所用的溶剂或分散介质，可分为水基调剖剂（如铬冻胶）、油基调剖剂（如油基水泥）和醇基调剖剂（如松香二聚物醇溶液）。若按选择性，可分为选择性调剖剂（如泡沫）和非选择性调剖剂（如粘土/水泥固化体系）。但是由于地层中的高含水层是高渗透层，因而是低注入阻力层，所以注入的非选择性调剖剂，主要进入高含水层，起选择性封堵作用。2）重要的调剖剂有下列几种重要的调剖剂：(1)铬冻胶（成冻体系）在0.60%HPAM溶液中加入重铬酸钠和亚硫酸钠，直至质量百分数为0.09%Na2Cr2O7和0.16%Na2SO3 配成。(2)硅
20、酸凝胶（胶凝体系）在10%HCl溶液中加入15%Na2O mSiO2 溶液，直至pH为2配成。(3)粘土/水泥体系（固化体系）在8%粘土悬浮体中加入水泥，直至质量百分数为8%水泥配成。(4)水玻璃/氯化钙双液法调剖剂（沉淀体系）交替注入10%Na2O mSiO2溶液和 8%CaCl2溶液，中以隔离液（如水）隔开。(5)水玻璃盐酸双液法调剖剂（增注调剖体系）交替注入10%Na2O mSiO2溶液和 5%HCl溶液，中以隔离液（如水）隔开。(6)粘土/碳酸钠双液法调剖剂（活化体系）交替注入20%粘土悬浮体和 8%Na2CO3 溶液，中以隔离液(如水）隔开。(7)粘土/聚丙烯酰胺双液法调剖剂（絮凝体
21、系）交替注入20%粘土悬浮体和 0.1%HPAM 溶液，中以隔离液（如水）隔开。(8)粘土/水玻璃双液法调剖剂（固化体系）交替注入20%粘土悬浮体和20%Na2O mSiO2溶液，中以隔离液隔开。这些调剖剂包括了单液法调剖剂和双液法调剖剂，也包括了近井地带调剖剂和远井地带调剖剂，可用于一般地层、高渗透地层、低渗透地层和高温高矿化度地层的调剖堵水。5.区块整体调剖技术的应用潜力 可从一系列调剖堵水试验区所取得的效果看到潜力的存在：濮城油田西、南区沙二上2+3层系试验区 时间：1996年 投入调剖剂：3.86104 m3 年增产油：2.249104 t濮城油田试验区的开发指标 西区时间 水驱动用储
22、量（104t）可采储量（104t）综合递减（%）自然递减（%）含水上升率（%）试验前58525019.7625.492.15试验后5972614.2013.111.10南区时间 水驱动用储量（104t）可采储量（104t）综合递减（%）自然递减（%）含水上升率（%）试验前112835216.9924.870.45试验后11903646.8716.890.06濮城油田试验区(南区)产量变化曲线濮城油田试验区(西区)产量变化曲线蒙古林油田试验区 时间：1995年 1996年 投入调剖剂：6.93104 m3 年增产油：6.50104 m3 自然递减率：试验前为15.41%试验后为8.13%广利油田
23、莱38块试验区 时间：1995年4月 12月 投入调剖剂：6439 m3 年增产油：1.117104 t 含水上升率：试验前为0.87%试验后为0.38%自然递减率：试验前为15.6%试验后为5.20%广利油田莱38块产量变化曲线喇嘛甸油田中部东块试验区 时间：1994年 1995年 投入调剖剂：5822 m3 年增产油：1.04104 t 含水上升率：试验前为1.87%试验后为0.23%喇嘛甸油田中部东块试验区产量变化曲线乐安油田草13块试验区 时间：1995年 1996年 投入调剖剂：4516 m3 年增产油：9394 t 综合含水率：试验前为81.7%试验后为79.4%乐安油田草13块产
24、量变化曲线每投入 1 m3调剖剂增产的油量序号试验区每投入1 m3调剖剂增产的油量(t)1濮城油田西、南区沙二上2+3层系0.582文明寨油田明一东块和马寨油田卫95块0.543渤南油田五区沙三91-2层2.314桩西油田桩52块和桩45块3.805广利油田莱38块1.736埕东油田埕4南块1.177临盘油田盘2-26块1.138乐安油田草13块5.039喇嘛甸油田中部东块1.7910曙光油田曙2-6-6块1.2511兴隆台油田马20块0.6412科尔沁油田包1块1.3313蒙古林油田西部、中部和北部0.94平均1.71区块整体调剖的投入产出比序号试验区投入产出比1濮城油田西、南区沙二上2+3
25、层系1:4.452文明寨油田明一东块和马寨油田卫95块1:4.023渤南油田五区沙三91-2层1:5.304桩西油田桩52块和桩45块1:5.005广利油田莱38块1:8.926埕东油田埕4南块1:5.227临盘油田盘2-26块1:8.208乐安油田草13块1:6.00平均1:5.90潜力存在的原因1）试验区块的采出程度低试验前试验区的综合含水率与采出程度序号试验区时间综合含水率(%)采出程度(%)1濮城油田西、南区沙二上2+3层系199693.522.472文明寨油田明一东块199785.126.53乌寨油田卫95块199787.723.974渤南油田五区沙三91-2层199341.127.
26、95桩西油田桩52块199473.316.896桩西油田桩45块199485.721.37广利油田莱38块199594.230.958埕东油田埕4南块199595.537.29临盘油田盘2-26块199586.123.6910乐安油田草13块199581.75.6611科尔沁油田围包1块199647.65.4912蒙古林油田西部、中部和北部199480.110.562）决策技术的建立PI决策RE决策RS决策3）调剖剂技术的发展已发展了能用于不同条件（其中包括高渗透、低渗透、高温、高矿化度）地层的调剖剂体系。6.调剖技术的发展趋势1）降低调剖剂成本其中包括降低调剖剂原料成本和降低调剖剂的使用浓度
27、。前者如用水体改造后剩下的残渣（石灰泥）、造纸厂的废液（黑液）和热电厂产出的粉煤灰作调剖剂原料，配成调剖剂，用于调剖堵水；后者如用低浓度的聚合物与低浓度的交联剂配成的CDG调剖剂。CDG调剖剂是通过冻胶束的形成对压差小的深部地层进行封堵。由于CDG调剖剂的原料浓度低，所以成本低，因此可大量使用。2）合理组合调剖剂可将调剖剂按地层压降漏斗的特点进行组合。在组合调剖剂中有不同强度的调剖剂，其中强度较大的调剖剂用于封堵近井地带，强度较小的调剖剂用于封堵远井地带。调剖剂的合理组合，可以减少调剖剂用量，也即降低调剖剂费用。3）把握调剖剂注入时机调剖剂不同注入时机，有不同的增油效果。对油藏开发阶段，有调剖
28、堵水的最佳时机。有些研究认为最佳的时机是在区块油产量开始下降的时候。调剖堵水后的重复施工中也有最佳时机。有些研究认为应在投入产出比合理的条件下，及时重复施工，使地层渗透率尽快趋向均质化。4）延长调剖剂的有效期调剖剂的失效或是由于调剖剂强度不够，或是由于调剖剂被绕流，因此要延长调剖剂的有效期，可在提高调剖剂强度和防止调剖剂被统流上做工作。但目前只在提高调剖剂强度上做了工作，主要研究了各种固体分散体（包括它的絮凝体系、活化体系和固化体系）。近年来的调剖堵水大量使用了这些高强度调剖剂。5）提高调剖剂的整体效果为使调剖剂能表现出整体效果，要求调剖必须在区块上整体进行，将调剖剂投入到最需要投入的注水井和
29、油井中，让调剖剂对整个区块起作用，产生整体效果。为了提高调剖剂的整体效果，决策技术是必不可少的。决策技术在提高调剖剂的整体效果上可起重要作用。6）将调剖技术与驱油技术结合起来调剖技术与驱油技术的各种结合1)调剖技术与化学驱技术结合2)调剖技术与气驱技术结合3)调剖技术与热驱（热力采油）技术结合4)调剖技术与微生物驱技术结合 调剖堵水技术与驱油技术的结合技术称为调驱技术。调驱技术用的化学剂称为调驱剂。调驱剂分单液法调驱剂和双液法调驱剂。(1)单液法调驱剂如CDG（colloidal dispersion gel）即冻胶的胶态分散体。冻胶的胶态分散体CDG之所以叫调驱剂是因为它在流动时起驱油作用，
30、被地层孔喉结构捕集后起调剖作用（改变液流方向作用）。一个国外油田的CDG应用效果BOPD：桶油/日；WOR：水油比CDG处理BOPDWOR(2)双液法调驱剂双液法调驱剂使用两种工作液：一种工作液起充分调剖作用；另一种工作液起有限度驱油作用。双液法调驱矿场试验例埕东油田东区西北部调驱试验区井位图工作液（1）调剖工作液（5500 m3）弱冻胶：0.40%聚丙烯酰胺+0.09%重铬酸钠+0.16%亚硫酸钠强冻胶：0.60%聚丙烯酰胺+0.09%重铬酸钠+0.16%亚硫酸钠低度固化体系：8%钙土+8%水泥高度固化体系：12%钙土+12%水泥（2）驱油工作液（2300 m3）0.32%KPS+0.11%
31、APS油水界面张力达3.810-3 mNm-1效果埕东油田东区西北部试验区产量变化曲线埕东油田东区西北部试验区的水驱特征曲线三、堵水技术1.油井堵水的重要性1）油井堵水是从油井控制水的产出,是保持油层能量和减少环境污染的重要工作。2）油井堵水的最终目的是通过提高水的波及系数提高原油的采收率。为使油井堵水技术成为得力的提高采收率技术，油井堵水必须在区块整体进行。但要注意区块整体堵水并非区块上每一口油井都要堵水。2.区块整体堵水技术的组成技术 堵水工作也应在区块整体上进行，区块整体堵水技术有5项组成技术:1)油藏精细描述技术;2)剩余油研究技术;3)区块整体堵水的决策技术;4)区块整体堵水的单井技
32、术;5)区块整体堵水效果的评价技术。3.区块整体堵水的决策技术可考虑用油井含水率上升指数做决策参数。1221dtttfWIttw式中，WI油井产液中的含水率上升指数；fw油井产液中的含水率；t1统计开始时间（按月或按季度）；t2统计结束时间（按月或按季度）。从定义式可以看到，WI值为指定统计时间内由油井含水率随时间上升曲线所算得的平均含水率。若指定统计时间，就可由油井产液中的含水率随时间变化曲线计算出该曲线的 值，再由定义式计算出WI值21dttwtf由油井产液中的含水率随时间的上升曲线计算21dttwtfWI值越大，油井水侵速度越快，该井越需要堵水。WI值越大，油井堵水需要堵剂的强度越大，可
33、为油井堵水选择堵剂提供依据。WI值越大，油井堵水需要堵剂量越多，可为油井堵水计算堵剂用量建立新的方法。利用WI值做决策参数的油井堵水技术可称为区块整体堵水的WI决策技术。WI决策技术在冀东油田高104-5区块边水调剖中用过。冀东油田G104-5区块油井WI值的等值图根据WI值等值图选择了北边4口井和东边4口井为施工井。2000年4月2001年5月，共向施工井投入19012 m3堵剂。根据2001年8月统计，该试验区有12口油井见效，区块日产油从施工前的57.2 t持续增长，最高达到105.4 t；综合含水率由施工前的86.3%持续下降，最低下降至82.7%。该区块若考虑递减，共增产原油1.54
34、104 t。高104-5区块12口见效油井日产量曲线区块整体堵水的WI决策技术必须与剩余油研究技术结合起来。由区块整体堵水的WI决策技术可得到WI值等值图。由区块的剩余油研究技术可得到剩余油分布等值图。两种技术等值图高值重叠区中的油井为油井堵水的选定井。WI值等值图 剩余油分布等值图0.600.600.700.800.900.50.40.30.2剩余油饱和度两等值图的重叠图0.50.40.30.2剩余油饱和度0.600.600.700.800.904.区块整体堵水的单井技术区块整体堵水有两种单井技术：分层堵水技术 选择性堵水技术1）分层堵水技术适用油层：（1）隔层密封性好；（2）隔层有一定厚度
35、。优化做法：（1）找水可用测井组合图、产液剖面、井温、碳氧比、抽汲等方法。（2）卡层可用填砂、打灰塞、下封隔器、打电缆桥塞等方法。（3）挤堵水剂用非选择性堵剂，如粘土-水泥。（4）注顶替液用顶替液将堵水剂顶替至射孔眼位置。（5）关井候凝使堵水剂强度增至最大值。（6）恢复生产为保持产液量，应适当改变泵的参数。提高分层堵水技术的成功率有3个关键（1）出水层位清楚；（2）堵得住；（3）生产层有潜力。2）选择性堵水技术适用于分层堵水的油井，也适用下列情况油井：（1）井况差（如套变）；（2）隔层太薄；（3）出水层位不明；（4）隔层不密封。堵水选择性的产生（1）来自油层选择性；（2）来自堵水剂选择性。油层
36、选择性高渗透层优先进入堵水剂（油基堵水剂、水基堵水剂）含水饱和度高的油层优先进入水基堵水剂表面亲水油层孔隙的毛管力有利水基堵水剂进入高渗透层优先进入堵水剂所产生选择性封堵低渗透层高渗透层油井注堵水剂低渗透层高渗透层油井注过顶替液低渗透层高渗透层恢复注水采油注入水水基堵水剂优先进入含水饱和度高的层表面亲水油层有利水基堵水剂进入油水基堵水剂水基堵水剂注入方向水湿地层毛管力作用方向化学剂选择性对水流动阻力大对油流动阻力小（聚合物及其冻胶）在水中稳定在油中破坏（泡沫）在水中使地层变油湿且有沉淀产生在油中没有变化（卤代烃基甲硅烷）聚合物及其冻胶聚丙烯酰胺和含丙烯酰胺链节的共聚物（如AM/AMPS共聚物）
37、及其为交联剂交联形成的聚合物冻胶有优异的选择性堵水性能。聚合物及其冻胶选择性堵水机理（1）为水基堵水剂优先进入含水饱和度高的油层；（2）进入油层的堵水剂优先进入具有亲水表面的孔隙；（3）滞留在孔隙中的堵水剂对水流动阻力大，对油流动阻力小。对第三个选择性堵水机理的解释研究冻胶选择性堵水机理的部分文献1.Liang J,Sun H,Seright R S.Why do gels reduce water permeability more than oil permeability.SPE Reservoir Engineering,1995;10(4):2822862.Liang J,Serig
38、ht R S.Further investigation of why gels reduce water permeability more than oil permeability.SPE Production&Facilities,1997;12(4):2252303.Zaitoun A,Kohler N.Thin polyacrylamide gels for water control in high-permeability production wells.SPE 22 785,19914.Dawe R A,Zhang Y.Mechanistic study of the se
39、lective action of oil and water penetrating into a gel emplaced in a porous medium.Journal of Petroleum Science&Engineering,1994;12:1131255.Willhite G P,Natarajan D,Mccol C S et al.Mechanisms causing disproportionate permeability in porous media treated with chromium acetate/HPAAM gels.SPE 59 345,20
40、006.Langaas K,Nilsson S.pore-scale simulations of disproportionate permeability reducing gels.JPetrol Sci Eng,2000;25(3-4):1671867.Liang J,Seright R S.Wall-effect/gel-droplet model of disproportionate permeability reduction.SPE 59 344,20008.Singleton M A,Sorbie K S,Shields R A.Further development of
41、 the pore scale mechanism of relative permeability modification by partially hydrolysed polyacrylamide.SPE 75 184,2002泡沫泡沫同样有优异的选择性堵水性能。泡沫的选择性堵水机理是由于油使泡沫破坏。油破坏泡沫原因是起泡剂在油/水界面吸附量远大于气/水界面的吸附量。泡沫是通过交替注入氮气和起泡剂溶液产生。泡沫也需用低流度的过顶替液过顶替入油层。对低于120的油井有可能用聚合物冻胶进行选择性堵水。聚合物冻胶的存在问题和解决方法：（1）热降解低于90地层用聚丙烯酰胺冻胶。90120地层用
42、AM/AMPS。（2）氧化降解加除氧剂，如硫脲、异抗坏血酸等。（3）盐敏可用淡水配制、淡水隔离。聚合物交联成冻后盐的侵入就需足够长的时间。在高温高含盐条件下，聚合物冻胶脱水收缩使它们由堵剂转变为d堵剂。冻胶的新分类法由于地层渗透率、孔隙度和孔隙直径有如下关系：32=2dk 式中，k地层的渗透率；地层的孔隙度；d地层的孔隙直径（平均）。所以k的减小可通过和d 的减小实现。通过减小地层的起减小k作用的堵剂称为堵剂，如冻胶型堵剂。通过减小地层的d 起减小k作用的堵剂称为d 堵剂，如颗粒型堵剂。冻胶的盐敏现象表现为脱液收缩。脱液收缩后的冻胶即由堵剂转变为d堵剂，仍可对它优先进入的高渗透层产生有效的堵基
43、（注意 k 和d 2成正比）。高温高含盐条件脱水收缩堵剂d 堵剂除聚合物冻胶外，油田还可用泡沫进行选择性堵水。选择性堵水的优化做法：（1）下堵水管柱至油层中部；（2）注选择性堵剂（单液法注入或双液法注入）；（3）用低流度的过顶替液将堵剂过顶替至离井眼3 m以外；（4）关井候凝；（5）缓慢开井。提高选择性堵水成功率的6个关键（1）油层有潜力要求油井处在剩余油饱和度高的区域，产液量高。（2）对应注水井关井泄压将高渗透层转变为低压层。（3）堵水剂选择性强对主力层为高渗透层的情况尤为重要。（4）深部堵水将堵水剂设置在离井眼525 m的地带，在高渗透层，堵水剂将有更深的进入。（5）堵水剂慢注入减少对中、
44、低渗透层的污染。（6）将堵水剂过顶替入地层离井眼3 m以内的地带不放置堵水剂，以保证油井有高产液量，有高产液量才有高产油量。选择性堵水井例 基本数据投产日期：1999年8月产层：上第三系角尾组二段二油组井深：964.81 m油层厚度：5.9 m油水界面：968.00 m水平段长：305.58 m水平位移：1015.19 m油层温度：77C4井井位图C4 井 采 油 曲 线 井 采 油 曲 线05010015020025030035040099-05-2099-08-2899-12-0600-03-1500-06-2300-10-0101-01-0901-04-1901-07-2801-11-0
45、5时间（天）日产油量（m 3)60708090100110含水率（%）产液量产油量测试含水率涠洲11-4油田C4井的采油曲线C4井水淹原因（1）油层厚度薄（5.9 m），油井水平段最低离油水界面（-968.00 m）仅3.19 m。（2）油层底部无致密层。（3）油层纵向不均质。（4）采油速度高，生产压差大。控制C4井底水脊进方法用水基冻胶堵剂。该堵剂可沿底水脊进的通道，经过油层进入底水层。再用过顶替液（聚合物溶液）将油层中的堵剂过顶替出油层，为产油留下通道，同时在油层与底水层之间形成不渗透层，抑制底水脊进。C4井的堵水剂成冻时间为3.5天的酚醛树脂冻胶 384 m3成冻时间为2.0天的铬冻胶
46、256 m3成冻时间为1.0天的铬冻胶 128 m3 768 m3C4井的过顶替液用0.6%HPAM 614 m3施工时间2002年12月18日施工后关井时间3天C4C4 井的堵水效果井的堵水效果时间产液量(m3/d)产油量(m3/d)含水率(%)2001 年 6 月(施工前)30001002003 年 1 月 1 日(施工后)191.316.391.52003 年 1 月 10 日223.219.291.42003 年 1 月 22 日291.323.392.02003 年 2 月 9 日294.824.891.65.油井堵水技术的发展趋势油井堵水技术的发展趋势是与其他技术结合。1）油井堵水
47、技术与化学剂吞吐技术的结合技术该结合技术是在油井堵水前注入有高效洗油能力的洗油剂，接着注油井堵水剂，将洗油剂封存在高渗透层中，随后为注入水带至中、低渗透层起洗油作用。有两个成功的井例。濮城油田沙一下油藏1-310井实施油井堵水技术与化学剂吞吐技术的结合技术前后的采油曲线濮城油田沙一下油藏1-42井实施油井堵水技术与化学剂吞吐技术的结合技术前后的采油曲线2）油井堵水技术与酸化技术的结合技术有两个做法：（1）先酸化后堵水技术结合的目的是解除出水层的封堵，有利于堵水剂进入出水层。（2）先堵水后酸化技术结合的目的是解除中、低渗透层的堵水剂污染。3）油井堵水技术与防砂技术的结合技术该结合技术是利用堵水剂
48、可用作防砂胶结剂的特点。在堵水的同时，达到防砂的目的。4）油井堵水技术与压裂技术的结合技术该结合技术是在压裂液所携带的支撑剂中混入有选择性堵水作用的颗粒型堵水剂，该堵水剂可根据压开裂缝中流经液体中含水率高低产生不同的阻力。5）油井堵水技术与注水井调剖技术的结合技术该结合技术是提高采收率行之有效的技术，各油田都在这方面做了不少的工作。四、结束语1.注水井调剖技术与油井堵水技术都是通过提高波及系数提高原油采收率的重要技术。2.注水井调剖和油井堵水必须在区块整体中进行。3.区块整体调剖和堵水的组成技术是缺一不可的。4.区块整体调剖和堵水的决策技术尚有许多需要做的工作。5.调剖技术与驱油技术的结合，堵水技术与其他技术的结合代表着调剖堵水技术当前发展趋势。6.我们希望与大庆油田的同志们在发展调剖技术和堵水技术上进行新的探索，为油田控水稳油做出贡献。
