低滲透油田水淹井治理技術研究與現場應用

梁曉芳，景文杰，鄭新軍，趙榮奎，郝穎平，董青春，馮小兵

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006）

經查明截止2013 年11 月，第三采油廠共有水淹井386 口，其中關井177 口，生產井219 口，影響產能1 084 噸。主要分布在五里灣、盤古梁、虎狼峁、塞392、吳420、池46 等三疊系油田。2013 年根據不同油藏的水淹井類型確定了針對性的治理方式，并加以實施。

截止2013 年，采油三廠已逐步實現了深部調剖思路的“七個轉變”。1998-2000 年為探索期，實施單井點調剖，開展了無機鹽F96-2 堵劑封堵試驗。2001-2003年為試驗期，由單井點調剖向沿裂縫帶整體調剖轉變。2004-2008 年為擴大試驗期，由沿裂縫帶整體調剖向油藏局部調剖轉變，由事后治理向提前預防轉變。2009-2013 年為工藝成熟期，由油藏局部調剖向區域性整體驅油效率轉變，由單一堵劑體系向針對油藏不同見水類型采取不同堵劑體系的轉變，由單一評價水淹井產能恢復向綜合評價油田開發效果轉變，由單一水井調剖向油水井雙向治理轉變。目前已經形成了比較成熟的裂縫通道識別技術，示蹤劑監測，吸水剖面測試，剩余油監測，產液剖面等監測技術，堵劑體系評價及研究技術，比較完善的現場管理辦法及事故處理應急預案。2013 年，在注水井深部調剖的基礎上，進行油水井雙向堵水，在段塞設計上堅持了優選高強度堵劑，改善滲流孔道，深部堵水，設計屏障段塞四個原則，使得化學堵水技術日趨成熟。而2013 年共實施分層隔采治理技術57 口，其中封隔器隔采33 口，橋塞封堵22口，分采合抽泵分層采油4 口。總之，機械堵水技術手段單一，驗證出水層位工作量大，而且因坐封失效實施效果不理想，水淹井數逐年增加，因此，總結經驗，探索行之有效的新型機械堵水技術則顯得尤為重要。

1 水淹井治理技術的應用效果

1.1 深部調剖技術應用效果

2009-2013 年共實施注水井深部調剖265 口，注水壓力由措施前的8.2 上升到10.6 MPa，使得大孔道得到了有效封堵，對應1 650 口油井中613 口見效，含水由措施前的44.4 %下降到36.9 %，累計增油4.54×104t。降低油田自然遞減0.25 %，可對比吸水剖面80口井，平均吸水厚度由9.02 上升到11.52 m，吸水剖面顯示，吸水更加均勻。

1.2 油井堵水技術應用效果

統計表明，經2013 年實施油井堵水53 口，見效43 口，見效率69.7 %，日增油23.06 t，累計增油3 865.01 t，效果較好。化學堵水技術日趨成熟，下一步將需要優化堵劑體系，降低生產成本。

1.3 機械堵水技術應用效果

2013 年在虎狼峁、盤古梁和新寨采油作業區共實施找堵水分層隔采治理水淹井治理47 口，有效26 口，措施有效率43.2 %，小于50 %。日恢復油井產能20.41 t，累計增油3 495 t。

2 水淹井治理技術的選擇條件

2.1 水淹井治理原則

發現油井水淹后可先根據油層數據確定出所要生產的潛力層，對于有開采潛力而因多層開發造成水淹的小層，應對水淹層進行堵水，恢復油井生產能力，例如虎狼峁塞1#區塊的柳128-28 等；而對于有接替層而生產層位已無生產潛力的井，可實施補孔改層措施，例如吳1#區塊的旗09-30 井。

旗09-30 井于2009 年2 月投產長6 層，兩個月后含水由25.0 %上升到57.8 %，2010 年7 月含水達到90 %，經2011 年5-6 月對長611、長612長621隔采驗證均為見水層，分析認為長6 層已無開采價值，而延10層有油氣顯示，油層物性較好。 根據鄰近油井旗08-27 井補孔延10 效果較好（日增油3 t）的情況，通過油層對比及構造分析，認為旗09-30 井Y10 層具備挖潛潛力，因此于9 月15 日對該井實施補孔改層后日增油4.27 t，效果明顯。

2.2 水淹井動態特征

2.2.1 深部調剖井 截止2013 年12 月，深部調剖措施日增油在3 噸以上的有31 個井組，以吳1#區塊長6油藏、元1#區塊長4+5 油藏，盤古梁長6 油藏，五里灣長6 油藏為主，其動態變化特征描述如下。

吳1#區塊長6 油藏經過深部調剖措施的實施，產油量隨產液量的增加而增加，綜合含水得到了控制，平均含鹽呈臺階式下降趨勢，動液面略有波動，表明措施后水井剖面吸水狀況得到改善后，對應油井注水見效。

同時，吳1#區塊長6 油藏經過深部調剖措施的實施，產油量隨綜合含水的明顯下降而增加，產液量得到了有效控制，平均含鹽量明顯下降，動液面立即下降。而措施前表現為含水突然上升，導致產油量大幅下降，產液量跟隨上升，表明該水井與對應油井間因裂縫溝通，而導致了對應油井含水的突然上升。

2.2.2 油井堵水井 油井堵水實施的43 口井中，25口效果明顯，分布于五里灣，池1#區塊，盤古梁及吳1#區塊的長6 油藏。

油井堵水措施的實施有效控制了油井綜合含水的上升，日產油量增加了1.27 t，而產液量并沒有得到有效控制，平均含鹽量沒有變化，動液面下降186 m。而措施前表現為含水由高含水上升至100 %，動液面逐漸上升到較高位置。表明，該油井與對應水井間沿高滲透帶溝通，造成了油井含水的上升。

油井堵水措施的實施有效降低了油井的綜合含水，在柳74-59 實施后產液量得到了明顯控制，使日產油量得到了逐步上升，平均含鹽呈下降趨勢，而在柳85-44 實施后產液量沒有得到控制，略有上升，平均含鹽呈上升趨勢，動液面均略有上升。表明，油井與對應水井間沿高滲透帶溝通，造成了油井含水的上升，柳74-59 井在實施油井堵水后，有效封堵了油井近端注入水向前推進的高滲帶，使得水驅能量大幅下降，從而抑制了含水及產液量的上升，柳85-44 實施后，因遠端高滲帶得到有效封堵而使油井注水見效。

日產油量隨著產液量和綜合含水的明顯控制而得到了提升，平均含鹽和動液面呈下降趨勢。表明，油井與對應水井間沿高滲透帶溝通明顯，造成油井含水及液量上升，實施堵水后，有效封堵了油井近端注入水向前推進的高滲帶，使得水驅能量大幅下降，從而抑制了含水及產液量的上升。

2.2.3 機械堵水井 單從動態變化上看，所實施的隔采井長期以來含水始終保持在70 %左右生產，平均單井日產液在5 m3左右，液面較高，表現出含水上升伴隨含鹽下降且液面迅速上升的井可建議實施隔采作業。

單從動態變化上看，所統計的隔采井于3 月因含水大幅上升引起產液量迅速上升，產油量的大幅下降，同時伴隨著動液面的快速上升及含鹽量的增大。經治理，含水及產液量得到了明顯控制，使產油量得到迅速恢復，但實施2～3 個月后含水有再次上升趨勢。

2.3 選擇堵水方式

研究表明可以根據下表內容進行堵水方式的選擇（見表1）。

2.4 明確出水層位，進行有效封堵

目前，對于多個小層開發的水淹井，需要逐層驗證，而逐層驗證過程中，進行多次起下管柱作業，造成施工繁重。若能夠根據小層數據加以分析，對水淹小層排序驗證，同時對多個小層進行一次性起下管柱驗證，則可大大提升施工效率，加快水淹井治理進度。

3 新型機械堵水技術的探索

目前盤古梁作業區機械堵水有效率為25.0 %，虎狼峁最高達到57.1 %，面臨著水淹井治理有效率低，液量大，座封困難。同時，施工中需要多次驗證找水進行座封，造成封隔器損害大，措施有效期短等問題。因此，急需探索一種簡單實用的新型機械堵水技術。

3.1 雙開關找堵水一體化工藝技術

3.1.1 雙開關一體化工藝工作原理 用兩套封隔器將兩個生產層分隔開，對應各生產層位置各下一個找堵水開關，兩個找堵水開關在下井前分別根據油層數據將優先高滲透層調成打開狀態，將另外一個小層調成關閉狀態，分別對準生產層和封隔層安裝，按照要求下入施工管柱后，待Y221 卡瓦封隔器下到優先高滲層位置后，上提下放管柱，坐封Y221 封隔器，坐好采油樹。通過抽汲、取樣對該層生產動態加以了解，若開啟層為水淹層時，可將抽油機停于下死點，關生產閘門，之后向油套環空打壓15.0 MPa，使兩個開關狀態發生互換，實現一趟管柱完成找水、堵水的目的。

3.1.2 雙開關一體化工藝管柱結構 找堵水一體化工藝技術管柱主要由過橋泵、特殊篩管、兩種封隔器、兩個找堵水開關組成，該管柱有兩種配制：

（1）由過橋泵+特殊篩管+ Y221 卡瓦封隔器+找堵水開關+ Y341 封隔器+找堵水開關+絲堵完成。

（2）由過橋泵+特殊篩管+ Y111 封隔器+找堵水開關+ Y221 卡瓦封隔器+找堵水開關+絲堵完成。

此外，于2009 年由長慶油田公司油氣工藝研究院研究的油井智能分層配產找堵水增采技術，在X43-23井現場應用后，采液減少7.8 m3/d，含水質量分數降低36.2 %，日增油1.7 t。

3.2 油井智能分層配產找堵水增采技術

油井智能分層配產找堵水技術地面配套和井下管柱組成。地面配套部分包括地面控制儀Φ3.2 mm 鎧裝電纜絞車、滑輪組和防噴管。井下管柱配備空心可調配產器的支井底丟手管柱，封隔器將分層配產層段隔開。兩級封隔器之間接井下可調配產器，配產器內帶可調節閥，管柱上部接丟手接頭，管柱下部接連通器，泵抽管柱下部接防纏器。抽油機井在生產狀態下，通過從油套環空下入過環空配產儀來調節井下可調配產器內的可調節機構，實現分層配產。調配時，電纜攜帶過環空配產儀從偏心井口偏心測試口下入，過環空配產儀與井下可調配產器內可調節機構對接好后，通過地面控制儀發出指令，即可對該層段產液量進行電動無級調配。調配過程中，被調配層段采液量可通過電纜傳輸信號到地面控制儀，實現在線實時測試和調控。通過地面量油化驗含水率，觀察調配效果，如果效果不明顯，重新調配，直至達到要求。單層調配完畢后，收回調節臂，下到其它層，用同樣方法進行找水、堵水和配產作業。

4 結論及建議

（1）化學堵水技術與機械堵水技術是采油三廠低滲透油田水淹井治理技術的核心內容，堅持深入油藏研究，結合動態變化特征選擇合理的堵水方式是取得成功的關鍵。

（2）由于目前機械堵水技術單一，措施效率低，根據實施狀況，建議采用雙開關一體化找堵水技術，減少工作量，加大水淹井治理力度。

（3）向油井智能分層配產找堵水增采技術等新型技術轉變將是今后的一個方向，也是數字化油田發展的一個需求。

（4）通過酸化、壓裂等技術，加強水井剖面治理，精細平面注采調控，減緩油田水淹井增長速度也是一項治理水淹井的有力措施。

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