淺談石油開采井下作業堵水技術

劉錦龍

（中國石油遼河油田公司曙光工程技術處，遼寧 盤錦 124010）

1 石油開采井下作業堵水的必要性

1.1 油井出水的原因和危害

1.1.1 油井出水原因

油井出水可以分為同層水和異層水。同層水包括注入水、邊水和底水；異層水包括由于固井質量差、套管損壞引起的流體竄槽或誤射手水層引起的出水。由于地層滲透率的非均質性及油水流度比的差異，使注入水易沿高滲透地層突進，造成油井含水上升較快。在注入水的的長期沖刷下，特別是強采強注時使地層膠結物受到破壞，引起滲透率的急劇上升，在油水井之間形成高滲透、大孔道地層，也會引起油井上升很快。油水同層時，由于流體壓力梯度大于游水重力梯度時易引起底水錐進。由于固井質量差、套管損壞引起的流體竄槽或誤射手水層引起的出水。

1.1.2 油井出水危害

油井產水，對經濟效益影響很大，某些高產井可能轉變為無工業價值的井，影響油田經濟開采期。對于出水井，如不及時采取措施，地層中可能出現水圈閉的死油區，注入水繞道而過，從而降低采收率，造成極大的浪費。油井出水后還會增加液體相對密度，增大井底油壓，使自噴井轉為抽油井。油井產水增加，必然會使地面脫水費用增加，造成環境污染。

2 井下作業堵水技術概況

油井堵水是注水開發油田控制油井出水的一項十分重要的技術，堵水技術根據施工井的種類不同，可分為水井調剖和油井堵水兩大類；根據堵水方法的不同，又可分為機械堵水和化學堵水；化學堵水又可分為選擇性堵水和非選擇性堵水。隨著油田開發進入中后期，含水上升，層間、層內及平面矛盾越來越突出，機械堵水已不能適應此類油田開發的需要，必須開展高效選擇性堵水技術研究。重點研制高效選堵劑（選擇性封堵高滲透出水大孔道、選擇性堵水而不堵油的高效選堵劑），并開展深部堵水施工作業技術研究，提高堵水效果和油井產量。

2.1 油井化學堵水技術

選擇性堵水是將堵劑注入地層，堵劑對水層產生堵塞，而對油層不起堵塞作用；非選擇性堵水是堵劑進入地層后對水層和油層均造成堵塞。化學調剖堵水技術是一門綜合性很強的科學，它涉及到油藏工程、油藏精細描述、石油地質及油田化學等多種學科。選井、堵劑的選擇、施工設計、施工工藝等均十分重要。一般開展區塊整體調堵技術并與其它增產措施（如調剖堵水與酸化配套技術在低滲透油田的運用，調剖堵水與驅油技術等）相結合，或者開展多段塞復合堵劑大劑量深度調剖技術以利用多種堵劑的相互協同作用能達到更好的施工效果。尤其是應注意海上油田化學調剖堵水的特殊性，精心組織、精心施工，才能達到預期的效果。

2.2 選擇性酸化堵水一體化技術

酸化是油田開發的一項重要而有效的措施，但對于一些高含水油井采用常規的酸化措施，注入的酸液會大部分進入高滲透水層，而低滲透油層酸液進入量較少，導致酸化措施后油井產水量進一步上升，原油產量提高很少甚至出現下降，達不到預期的酸化化增產效果。國內外報道過采用暫堵酸化技術，即在注入酸液之前注入油溶性或水溶性暫堵劑，或將暫堵劑加到酸液中隨酸液一同注入，這時注入的暫堵劑對高滲透水層會形成較好的封堵作用，使后續注入的的酸液大部分進入低滲透油層，從而取得一定的酸化轉向的作用。但由于注入的暫堵劑會逐步被油相或水相溶解，其封堵強度有限，因此暫堵酸化技術應用效果有限。采用選擇性堵水酸化一體化技術能取得很好的降水增油效果。

3 井下堵水技術要點

面對該類高含水油井，目前工藝上常用的化學堵水措施為擠注無機高強度堵劑，堵劑用量少，作用于近井地帶，封堵強度高，可徹底堵死出水層，但同時也封堵了油流通道；工藝條件要求高，施工風險高，增產效果差，有效期短。油井深部堵水技術作為一項單井綜合治理技術應運而生。該技術以堵水為中心，不唯堵水而堵水，體現了辯正施治的特點，建立起堵驅結合、堵解結合等工藝，努力兼顧油藏對堵水、驅油、油藏保護等方面的要求，達到降水增油的目的。其措施效果具有迭加性，因而降水增油效果明顯。

3.1 充分協調流場非均質矛盾，使微觀非均質矛盾的改善與宏觀非均質矛盾的改善相統一，確立了通過改善微觀非均質矛盾與宏觀矛盾的技術路線，從而達到使多個矛盾一并改善的目的。

3.2 科學運用水動力學調整方法，充分利用壓力場和流藏來調整油藏，并使之貫徹于措施始終，是地質調整與工藝技術的有效結合。

3.3 采用多液法、大劑量施工流程，現場配制低粘度易注入體系，進入地層深部后反應生成適當強度的堵水體系，便于強化過程控制，及時調整施工參數，提高了施工的靈活性、安全性。將施工過程當做對該井的監測和再認識過程，增強了措施的有效性。

3.4 按系統工程思路優化組合擠注段塞體系，使體系間具有相互補償功效。還可以有效復配可相互增效、優勢互補，能較大程度地實現對小孔縫的保護、驅油、對水道（相對大孔縫）的有效封堵。

3.5 可用于以油井堵水為中心的區塊綜合治理，有助于注水開發單元內開發矛盾的改善。需堵水的井層及部位往往是層間矛盾、平面矛盾和層內剖面矛盾影響最大的部位，堵水后產液量減少，含水下降，會使井區內地層壓力有所恢復。結果使相鄰注水井的注入水會向二線井及其它弱見效方向的井波及增強，改善平面矛盾；使部份啟動壓力較高的層增加水量，使部分啟動壓力高的層啟動吸水，改善層間矛盾；層內堵水后水錐被克服，會使注入水向含油高的部位波及增強，改善層內剖面矛盾。

3.6 采用籠統擠注施工工藝，對井筒和管柱要求簡單，一次施工完成，可大幅度降低施工風險和作業費用。

4 油田井下堵水技術的應用效果

隨著油田開發的不斷深入、采出程度不斷提高，油藏平面及縱向水淹狀況日益嚴重、邊底水錐進速度加快、管外竄槽、套管損壞、破漏和熱力補償器漏失等問題是造成油井高含水的主因。在化學堵水方面，技術人員針對潛山油藏裂縫縱向發育的差異、底層虧空嚴重程度及注汽壓力高低不同，在優選堵劑配方、優化堵水方式上下工夫，先后研發出顆粒型堵劑、凝膠型堵劑和復合段賽型堵劑等不同堵劑類型的化學堵水措施，這些措施對于治理潛山油藏高含水效果明顯。在機械堵水方面，技術人員通過對不同類型油井含水情況進行分析研究，先后開發出了一次管柱分層找堵水技術。今年累計實施25口井，增油3252噸，降水28490立方米；油層上部出水漏點明確的可摻洗式機械堵水技術，這個技術增油、降水效果明顯，累計實施44口井，增油1815.9噸，降水4332立方米；套管輕微變形的套變井機械堵水技術。隨著未來稠油、超稠油的大規模開發，此類技術對于治理油井出水將大有用武之地。今年曙光油田實施此技術13口井，增油4047.6噸，降低無效產水量4654.9立方米。

結語

井下堵水技術需要對癥下藥，有的放矢，合理選擇調、堵、驅體系，配套優化施工方案，在不斷的實踐探索中發展創新，在不久將來這項控水穩油技術必將在油田開發中后期發揮其不可替代的優勢作用。

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