油田增產措施中堵水調剖技術的開發及應用

白 冰，黃 英，劉春燕

（1.中海石油（中國）有限公司蓬勃作業公司，天津 300459；2.中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津 300452；3.中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300459）

我國在堵水調剖技術的研究和應用上，經過多年的發展，已經逐漸形成系統性的堵水調剖技術。從20 世紀60 年代的油井堵水到90 年代的以堵水調剖為主的綜合性治理，再到21 世紀，深部調剖改善系統的發展。堵水調剖技術不管是在油藏的作業規模上，還是在作業的時間上，都有了巨大的提升。

1 堵水調剖技術概念簡述

堵水調剖技術主要是為了改善油田在注水后，出現過早過快水淹的現象，通過堵水調剖技術能夠極大的改善油田注水的效果，也能夠保證油田在開采量上穩產、增產。堵水調剖技術中堵水氣的效果是控制有水或者是控制產水，本質上是改變地下水在油井附近的滲透規律。堵水工藝根據工藝的不同和施工條件的不同，可以分為油井堵水和水井調剖兩種，目的是為了降低地下水的滲透率，提高油井的開采率。在一般的使用過程中，堵水使用的是生產井堵水處理劑，而調剖劑使用的是注水井調整吸水剖面的處理經。常用的油田堵水法兩種，一種是機械堵水法，一種是化學堵水法。

2 堵水調剖技術的開發

2.1 機械化堵水解剖技術

機械化堵水解剖技術設計的方面比較多，大致分為堵水管柱和隔離器兩個部分。其中堵水管柱經過多年的發展，有了可鉆式、整體式、懸掛式、平衡式四種可進行堵水的類型。事實上，由于油田實際開采環境的問題，油田在開采的過程中，從開采到含水應用之后，機械化堵水解剖技術已經逐漸向更深的方面應用，通過液壓可調層的技術的發展，使得機械化堵水解剖技術不管是在工作中效率上，還是在穩油增產的過程中，都有了極大的提升。

2.2 超聲波解堵裝置

超聲波解堵裝置也是比較常用的堵水解剖技術，主要是通過在車廂內的超功率發射器，通過專用的電纜線將聲波信號傳遞到油井的超聲波換能器刺激棒，然后超聲波換能器可以將這些超聲波信號轉換成能量傳播出去，輻射到油井中的油和水中，并傳遞至油層。通過這樣的方式，能夠極大的改變油層內部的流通環境和滲透的規律，從而降低油的黏稠度，使油層變得通透，從而達到增產的目的。超聲波解堵裝置應用的范圍非常廣，可以在油層堵塞嚴重的油井或者是不能夠進行壓裂技術的油井，也可以用在吸水能力差的注水井，還可以用在泥漿污染嚴重的油井。這項裝置的優點是不會對開采作業造成影響，也不會對套管進行二次污染，并且控制力非常強，能夠根據井下的參數進行調整和優化。

2.3 壓裂增產技術

大壓裂技術是非常規油氣藏開采過程中重要的一項技術，主要是為了提高非常規油氣藏在致密層滲流的能力。大壓裂技術突破了常規的技術，通過大砂量制作出比常規壓裂技術更大、更長、更高的裂縫，能夠擴大油氣藏開采的半徑，進而提高開采的產能。大壓裂技術中的水平井分段壓裂技術和直井分層壓裂技術已經成為非常規油氣藏開發技術中核心技術。大壓裂技術不僅能夠非常規油氣藏中大顯身手，而且也能在常規的油氣藏中得到很好的應用，由于它的技術原理對于地勢的應用比較好，所以成本低廉。

2.4 化學式堵水技術

化學式堵水技術一直在不斷的創新和改進，來適應油井中不斷出現復雜多變的情況，相比機械化堵水調剖技術，在技術上顯得比較超前。通常在進行油井開采的過程中，在其高水層通過化學式堵水技術，進行堵水的注入，能夠在很大程度上環境地下水滲透的情況，并且能夠都很好的對滲水量較大的地層進行封堵。除此之外，化學式堵水技術在產液的剖面中也能夠起到很好的效果，化學式堵水技術通過減少油田中水量，達到油量提升的目的。

2.5 注水井方面的調剖技術

利用注水井進行油田開發的項目，是使用配水器和封隔器對油田的水層實施隔離以及配水。在這個過程中，還可以結合化學方程式對吸水層注入化學劑的計量進行計算，降低從地面到吸水層之間地下水的實際滲透量，從而達到油量增產的效果。

2.6 油水井的堵水調剖技術

油氣井的堵水調剖技術主要是對注水井進行調剖，對采油井進行堵水，對采油井進行堵水措施主要是因為能夠改善吸水剖面的效果，同時也能夠改善油井中產液剖面的效果，從而實現在注水井的注水效果以及采油井的才有效果進行有效的提升，達到油量增產的目的。

2.7 排水控水技術

在非常規油氣藏開采的過程中，很容易遇到氣井見水的狀況，這是因為地下水和邊水比較活躍的原因。要想解決這個原因，就必須控制地下水的推進，防止邊水的滲透，從而達到無水開采的目的。要完成這樣的目的，就必須對油氣藏的地理地質、分布規律、運動規律有著充分的了解，然后合理的控制尤其的產量，最后通過機抽或者是泡排的方式進行優化改進。

3 油田增產措施中堵水調剖技術的發展及應用

3.1 油田滲流通道形成機理研究

堵水調剖技術能夠在油田的開采中得到成功的應用，說明在已經油田的分布情況和滲透規律已經有了充分的了解，反過來說，堵水調剖技術也促進了油田滲透機理的研究工作。我國的油田經過常年的開采，發現在陸相河流沉積的厚油層的含量較高，但此類油田由于長時間的水流沖刷，地下水的水量儲存非常的豐富。在這種情況下進行注水開采作業，很容易受到存儲層地質的影響，也存在水流侵蝕和水油比例的問題，進而形成優勢的滲流區。和其他的油田區域相比，優勢滲流區的有著非常明顯的變化，在水驅的過程中變現突進速度快和強水淹、高注入孔隙體積倍數和高水油比以及采出的干產量較高的優點。而優勢滲流層的形成，也會對區域地質產生重要的影響，甚至會影響油的分布和產量。因此堵水調剖技術在預測和是被優勢滲流層中有著重要的作用，也對油田的尋找和開采有著重要的作用。

3.2 優勢滲流通道的識別

優勢滲流通道的識別方法多介于定性到半定量之間，從目前的工藝技術來看，基本上能夠做到定性識別，主要的識別方法是井間示蹤劑大孔道識別方法。

3.3 化學調剖堵水材料的研究與應用現狀

由于堵水調剖技術的不斷發展，在化學式堵水調剖技術的應用中，調剖堵水的材料的劃分越來越明確。現階段對于調配堵水材料的劃分主要是有兩種，一種是選擇性，一種是非選擇性。選擇性的材料又分為三類，分別是水基材料和醇基材料以及油基材料；非選擇性的材料有很多，包括樹脂型和水膨體型、凝膠性和復合離子共聚物等。如果根據堵水調剖的工作機理進行劃分，這些化學材料可以分為四種類型，分別是吸附型和凝膠型、填充型和固化的黏合物質型。

3.4 厚油層的深部液流轉向提高水驅效率技術

大慶喇薩杏油田目前均已進入高含水、特高含水開采期，但大慶油區無論是剩余儲量規模、還是當前產量構成都集中在喇薩杏油田。因此，改善喇薩杏厚油層的水驅開發效果仍然是“十一五”期間大慶油田的工作重點之一。喇薩杏厚油層原始非均質性嚴重，加之長期水流沖刷逐漸形成的大孔道，導致注入水沿大孔道或高滲條帶低效或無效循環，嚴重影響水驅開發效果和油田開發整體效益。據近年17 口檢查井取心資料分析，目前喇薩杏厚油層還有29.2%的厚度未水洗，12.3%的厚度弱水洗，強水洗厚度只占14.5%，這給進一步改善水驅開發效果留下了空間，但常規的堵水調剖或大劑量深部調剖都不能解決厚油層的深部繞流問題。因此，針對大慶喇薩杏厚油層水驅開發面臨的水驅低效或無效循環難題，研發出深部液流轉向劑及相關配套技術，將為有效治理喇薩杏厚油層注水低效或無效循環、改善水驅開發效果、提高水驅采收率提供技術保障。

4 結語

石油工業作為我國經濟的支柱產業，對經濟的快速發展做出巨大貢獻,我國石油勘探開發的步伐愈來愈快。現在，中國的大部分油礦有含水度較高的問題，加速采油工程中堵水調剖技術的科學研究具有重大的實際意義。