油田化學中堵水調剖技術的應用與效果

衣軍

【摘 要】針對我國現代油田普遍含水高、水竄比較嚴重的現狀，加快對油田化學堵水調剖技術的研究與應用是提高含水油藏剩余油動用程度和最終采收率的必要措施。本文就油田化學中堵水調剖的機理及應用效果分析進行了分析與論述，為高含水老油田提高剩余油動用水平、提高最終采收率提供一些借鑒。

【關鍵詞】油田化學；開發；堵水調剖技術；應用；效果

我國油田堵水調剖技術起步較晚，自上世紀50年代起開始現場應用。50多年的發展歷程積累了豐富的經驗，促進了我國堵水調剖技術的發展，促進了堵劑產品的研發與應用。隨著目前高含水油藏水驅問題復雜性的提高，堵水調剖的技術要求也不斷提高，目前，弱凝膠、膠態分散凝膠、體膨顆粒等深部調剖技術應用已經渠道較高的效果，提高了采收率的同時也加快了我國堵水調剖技術的發展與應用。

一、油田化學堵水調剖的機理

在調剖劑注人地層的過程中，由于其流動遵循最小流動阻力原則，所以調剖劑絕大部分進入阻力小的地層，即特高滲透層或高滲透層并在其中沉降，從而大幅度降低所波及范圍內巖石的絕對滲透率，使其吸水能力降低達到封堵滲透性強吸水層的目的，迫使后來注入的水進入原來末波及的中、低滲透層使吸水剖面向合理方向變化，提高注入水波及體積系數，改善油井出油剖面，控制油井含水率上升。

通常的堵水方法是向地層中注入聚合物單一段塞聚合物分子便吸附在巖心，表面形成吸附層，以此來堵塞水流，對油氣流動影響較小。但這種吸附可能只是單層分子吸附對高滲透層常常失去作用。為了提高封堵效果，研究出了用膠連劑的堵水方法，其機理是聚合物與膠連劑交聯后生成凝膠，這種以聚合物凍膠的物理堵塞為主并兼有吸附和動力捕集作用堵劑。其物理堵塞作用是由于聚合物鏈上有許多反應基團與交聯劑發生交聯而形成網狀結構而這種結構把水包含在品格結構中形成具有粘彈性的凍膠體，這種凍膠體在孔隙介質中間形成物理堵塞阻止水流通過或改變水流方向。其具體作用表現在4個方面：

（1）滲透率下降，化學劑交聯反應使地層滲透率下降，高滲區下降得更加明顯，其下降幅度與交聯劑濃度大小及兩者的配比有關。

（2）油層非均質程度降低，調剖堵水可調整注水井的吸水剖面水、油井周圍的高滲區帶得到降低使驅替劑接觸較大的油層。

（3）滯留與捕集，部分交聯體系分子及分子上的極性基團卷縮在孔道中即為捕集阻礙水流動。

（4）吸附，分子鏈上的極性基團與巖石表面相吸附，提高了調劑劑和堵水劑對巖石的殘余阻力增強了堵水效果。

二、油田化學堵水調剖技術的應用對策與效果

注水開發過程中，水在儲層中運動都是沿阻力最小的路徑前進，導致注水采油效率的降低和產出水的增加。因此堵水調剖技術一直是油田提高采收率、穩油控水的重要技術措施。

1.了解堵水調剖發展歷程，明確堵水調剖開發方向

了解油田化學堵水調剖的發展歷程，有助于研究開發方向的確定，有助于提高研發效率與研發質量。我國堵水調剖技術的研究與發展經歷了四個階段，各階段的技術發展與當時的油田地質狀態、開采情況有著極大的關系。上世紀50年代主要以油井堵水為主，采用水泥、樹脂等材料滿足開采需求。70年代以后以強凝膠堵劑為主，實現物理屏障式堵塞。90年代后睡著油田進入高含水期，調剖技術得到了高速發展，針對處理目的的不同以區域綜合治理為中心開展了深度調剖技術與發展。2000年后，以深度開發開采為中心，以改變水驅深部液流轉向技術為核心，加快了調剖技術的發展。目前的油田堵水調剖技術仍以這一方向為主，其是多數研發機構及產品開發企業的重要攻關方向。

2.區塊整體堵水調剖的開發分析

區塊整體堵水調剖是目前堵水調剖的主要發展方向，該技術的應用有效提高了油藏開采效率、降低了開采過程中透水等事故的發生。在目前的油田堵水調剖中，區塊整體堵水調剖迫切需要解決必要性判斷、選井、評價及施工等問題。在該項技術的應用中能夠，還需要通過綜合措施的使用，提高堵水調剖效果。例如，通過重新射孔、提液、調整井施工等方式，實現綜合治理目的。

我國各油田堵水調剖效果及經驗的總結分析指出，堵水調剖雖然具有較好的效果與潛力，但是其仍收到諸多因素的影響。堵水調剖的次數與效果呈反比，堵水調剖次數的增加將導致效果越來越差。而且，不斷增加的堵水調剖次數還將增加堵劑的用量，造成成本的提高。另外，堵水調剖進能夠調整波及系數，對洗油工作無效。

針對堵水調剖工作的需求，其技術開發中應明確目的。以提高采收率為目的、以改善注水井吸水狀況為重點，運用區塊整體調剖理念、利用優化決策軟件，實現開發目標。在技術開發過程中，應以統計學為基礎，以專業的決策思路為重點，充分利用區塊勘測資料進行調剖方案的設計、效果預測及實施評價，以此為基礎，促進堵水調剖開發工作的開展、促進技術開發與優化效率的提高。

3.油田化學堵水調剖的應用

在油田化學堵水調剖的應用中，應首先運用RS篩選方法及系統、PI決策技術及RE優化決策技術對油田區塊整體篩選與評價。通過對井胡層位的選擇、通過堵水調剖劑的選擇、通過用量的優選及效果預測等方式，實現預期目標。利用上文所述的篩選及優化技術、利用油田基礎勘探資料，確定堵水調剖技術應用的要點。并利用數據庫技術將堵水調剖工作的重點、要點及關鍵監測點等進行數據庫的分類整理，以此為基礎指導現場的技術應用與管理，避免漏項等帶來的問題。在堵水調剖技術應用中，項目部還應建立有效技術監控與管理機制。與預防性技術管理理論，對可能影響油田化學堵水調剖的各類因素進行分析與評價，了解影響油田化學堵水調剖的重點。根據數據庫中的技術管控要點開展現場技術管理工作，保障堵水調剖目標的實現。

4.加快油田技術隊伍建設，促進油田化學堵水調剖的應用

現代油田開發開采已經進入高含水開發階段，其對油田化學堵水調剖的需求不斷提高。因此，油田開采企業的相關部門應提高對堵水調剖工作的重視，強化自身技術隊伍建設。積極掌握國內外先進技術、積極了解堵水調剖劑的發展情況。運用現代勘測技術掌握油田開采層面的具體情況，以此為基礎確定堵水調剖的決策內容及具體方案。利用油田技術隊伍的專業技能、職業道德及現代科技力量，滿足新時期石油開采工作需求。

5.加強層條件以及堵水劑自身的適應性研究

地層條件對堵水劑的適應性有很大的影響，堵水劑的適應性會受到地層條件的變化而產生一定的變化，因此除了應該認真的對新型油田堵水劑進行研究以外，還應該對堵劑適用條件和與地層配伍性與堵水劑性能和應用效果的研究水平加以提升，以此對不同種類的油田可以使用和其相適應的堵水劑進行研究。

三、結語

油田化學堵水調剖是目前油田開采開發中的重要工作，是滿足高含水油田開采的重要基礎。最近幾年，油田的油藏深部產生的不均勻性的矛盾也不斷的加深，油田所出現的高含水和水竄的問題也顯示出了不斷加重的情況，這對控水穩油技術產生了非常嚴酷的考驗。對于這種狀況需要進一步的去對油田堵水調剖技術的進展以及發展趨勢進行深入的研究和分析，為高含水老油田提高剩余油動用水平、提高最終采收率提供有效的技術支撐。

【參考文獻】

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