调剖设计模板

一、油藏特征和开觉察状
1、油藏特征
2、开觉察状
二、注水井调剖剂的工作原理及设计原则
1、注水井调剖剂的工作原理
国内外注水井调剖工作近年来根本上有一个共识，多承受聚合物作为主剂，在特别条件下方考虑其它剂型，吉林油田也是如此，承受无机、有机、高分子、低分子等等。

分别在浅调、深调进展了大量的工作，普遍认为：由于高分子的特性，选择作为油水井堵剂材料目前来说是优先考虑的。

它的三大工作原理是公认的。

1.1分流作用
该项技术主要是应用聚合物地下交联技术，低粘度调剖液可优先进入强吸水层段，并在地层条件下交联，形成网状构造，堵塞高吸水层，使其吸水力量下降。

同时启动层内低渗透率层段。

1.2驱替作用
注入调剖剂交联后，在连续注水过程中，低渗透率层段中的流体得到动力补充，在注水压差的作用下，已形成的凝胶体开头缓慢向前移动，使调剖半径“动态”化，产生驱替作用。

1.3改善流度比
流度比是影响注水开发的重要因素之一，油层及裂缝中交联的弱凝胶体，在长期的注入水冲刷和浸泡下局部凝胶溶胀、溶解，提高注入液的粘度，从而降低油水流度比，扩大体积涉及系数，增加扫油
体积系数，从而提高采收率。

2、注水井调剖剂的设计原则
依据多年来对注水井调剖工作的不断再生疏，结合区的实际现状，综合各调剖剂的特点及对油藏封堵的要求，筛选出调剖剂的组合方式为“低温交联型携颗粒型混合调剖剂+强凝胶型”。

首先用低温调剖剂携带颗粒型调剖剂〔颗粒浓度视施工压力变化状况现场动态调整〕，低温调剖剂注入地层初期未形成凝胶体系，其流淌性能与聚合物溶液相像，两者混合液优先进入裂缝和大孔道，颗粒型封堵裂缝或大孔道，而低温调剖剂连续前移，进入裂缝和高渗层，随着注入时间的延长，低温调剖剂产生交联反响，形成粘度更大的交联体系，封堵局部高渗透孔隙通道和裂缝，前移驱替速度降低，侧向驱替范围扩大，扩大堵剂对窜流通道在纵向上和平面上的涉及范围，更好地调整层内和平面冲突，最终用强凝胶调剖剂，保护主体凝胶不受注入水的冲刷，提高调剖有效期。

施工段塞设计
段塞名称注入剂名称作用
前置段塞聚合物溶液试注、保护封堵段塞
低温交联型调剖堵裂缝填充高渗层，扩大堵
封堵填充段塞
剂+颗粒调剖剂剂体积
封口段塞强凝胶调部剂保护填充段塞替液聚合物稀溶液将堵剂推远、清洗井筒
2.1低温交联型调剖剂
特点：
①该凝胶最大的特点是抗剪切，在成胶后剪断胶体，隔一断时间，凝胶又成一体，而且不影响胶体强度，这是凝胶堵剂的一大突破。

由于抗剪切性能好，可以用作进入油藏深部的堵剂。

②堵剂在低温下成胶时间较快，可以避开堵剂从油井产出。

③堵剂与区块污水的配伍性好。

技术指标：
成胶时间 12-24 小时
成胶前粘度<100 mpa.s
成胶后粘度>6000 mpa.s(成胶粘度可调)
岩心堵塞率>90%
2.2强凝胶型调剖剂
特点：该堵剂成胶后凝胶强度较高，可以用作近井地带的封口堵剂。

技术指标：
成胶时间 6-12 小时成
胶前粘度<150 mpa.s
成胶后粘度>10000 mpa.s
岩心堵塞率>93%
2.3颗粒型调剖剂
颗粒型调剖剂是一种不同粒径的颗粒型产品，它适合于砂岩油藏的注水井近井地带的调堵。

特别适用与裂缝大孔道的近井调堵。

该调
剖剂遇水高倍膨胀，可膨胀 25 倍以上，膨胀后产生高强度封堵，岩心堵塞大于 95%，现场封堵成功率 100%。

热稳定性好，在80℃恒温密闭环境下放置 300 天，其体积稳定。

三、调剖井典型分析井井组
1、概况
2、具有物质根底
3、无效水循环严峻
四、调剖设计对策和堵剂的选择
1、调剖设计对策
（1）低温堵剂：油层中部地层温度在 32-40℃。

（2）应用调剖软件现场全程测控：连接遥感流量计过程掌握和优化施工参数。

（3）调剖层位：单层黑 23 注水，砂岩有效厚度 4.4 米，有效厚度3.6 米。

（4）调剖目的：
（5）调剖方式：
2、堵剂的选择
2.1低温凝胶体系
2.1.1低温凝胶体系对成胶的影响
提高聚合物分子主链的热稳定性是改善聚合物抗温、抗盐性能的有效途径。

从分子设计的角度看，选用碳链高分子和在分子中引入可
增加分子链刚性的环状构造，可使聚合物的热稳定性明显提高。

在分子中引入对盐不敏感的磺酸基团，可使高分子化合物的抗盐性能明显提高，由于 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸〔AMPS〕的特别构造和其分子中含有对盐不敏感的SO3-基团，所以用AMPS 与丙烯酰胺〔AM〕共聚，所得共聚物都有较好的抗温、抗盐性。

2.1.2低温凝胶粘度随时间的变化关系
凝胶粘度随时间的变化是考察堵剂成胶时间和成胶强度的关键指标，为堵剂注入速度和关井时间供给依据。

通过关系曲线可以看出，主剂在 0.2-0.4%时形成的凝胶成胶时间在 2－15 天可控，堵剂在高温下成胶时间按施工设计可调，以保证堵剂在动态下成胶好。

2.1.3长期稳定性能评价
把成胶后的堵剂放入恒温水浴观看凝胶稳定性，凝胶 6 个月胶体保持完好，说明堵剂稳定性好。

2.1.4抗剪切性能评价
成胶的胶体在低剪切转速下剪切，然后在放到水浴中观看成胶状况，成胶后剪断的胶体，隔一断时间，凝胶又成一体，而且不影响胶体强度，说明该凝胶抗剪切性能好。

2.1.5堵剂岩芯封堵试验：
试验仪器：承受调剖堵水剂流淌试验评价仪；温度 32-40℃；
通过试验堵剂的突破压力随着段塞的厚度增加，但当段塞到达12cm 后突破压力根本保持不变，突破压力到达最高 0.15MPa/cm。

因
此要求段塞厚度最小为 12cm 这样才能发挥其封堵作用。

2.1.6凝胶岩心封堵试验
通过岩芯封堵试验可以看出，凝胶对岩芯封堵达达94.3%，可以满足北油藏深部封堵。

抗盐抗温凝胶的技术指标：
成胶时间 2-15 天，可控性极强；
岩心堵塞率>90%；
突破压力梯度 0.08MPa/cm；
2.2聚合物颗粒封堵裂缝和大孔道体系
聚合物颗粒是工业产品，物理化学性质较稳定，不同种类有不同的耐温性能最高可达 100℃，密度0.9-1.1g/cm3,粒径 1-2mm,2-3mm，颗粒在聚合物凝胶溶液中悬浮性能较好。

聚合物颗粒对于在裂缝和大孔道有较好的封堵作用，可以独立使用，也可以和其它颗粒组合使用。

在注入工艺上，聚合物颗粒可以直接参加到携带液中，施工简洁。

聚合物颗粒货源充分，价格适中。

颗粒型调剖剂主要技术指标
①吸水膨胀、呈弹性固体，膨胀倍数大于 25 倍。

②岩心堵塞率大于 95%。

③对孔道、裂缝封堵力量强、强度大。

3、复合调剖体系的组合段塞设计
该井为H23 层单层注水方式，目前日注15/25 方周期注水，注入压力 4.9Mpa，启动压力 4.5Mpa,吸水指数 70m3/Mpa 目前累积注水6.4926 万方，累积注采比 0.76，月注采比 1.15。

水井砂岩厚度 4.4
有效厚度 封堵半径 计算用量 实际用量〔m 3〕
(m) (m) (m 3) 第一段塞 其次段塞 第三段塞 3.6
15
750
150
400
200
药品名称 聚合物 颗粒 低温调剖剂 强凝胶 浓度.%
0.2-0.3
3-5
0.3-0.5
0.5
米,有效厚度 3.6 米 。

该水井调剖方式为H23 单层调堵。

3.1 施工段塞设计
第一段塞前置段塞，注入聚合物溶液，试注、保护封堵段塞；其次段塞封堵段塞，注入聚合物颗粒，封堵高渗透带和大孔道；第三段塞填充段塞，注入低强度高效凝胶，填充高渗层，扩大堵剂体积；第四段塞封口段塞，注入高强度高效凝胶，保护填充段塞；第五段塞后置段塞，注入聚合物溶液，保护封口段塞，顶替井筒中堵剂；第六段塞替液，注入清水，将堵剂推远、清洗井筒。

3.2 各段塞用量设计
估量调剖施工井堵剂用液量
估量调剖施工井堵剂用量
估量调剖井施工时注入压力范围
段塞 注入方式 爬坡压力(MPa) 前置段塞
混
封堵填充段塞
混
2.0—
3.0
封口段塞混
五、处理半径、总液量、段塞、及反响时间等调剖工艺参数的优化和确定
针对非均质油田在注水开发过程中，注水井吸水剖面或采油井产
液剖面的不均匀性，从调堵前后地层流体渗流特性的变化动身，提出
了一种数学方法，用来计算调堵时的处理半径以及最正确处理液用量。

调剖工艺参数优化软件在立区应用结果说明，该方法对矿场调剖堵水
施工具有较大的指导意义。

1、数学方法的建立
以水井调剖为例说明方程的建立推导过程。

设定油层中有一径向流系统，且流淌符合达西定律。

调剖前油井产水量为：
Q ＝232.82K h〔P -P 〕/B μIn〔R /r 〕〔1〕w1 w r wf w w e w
假设经聚合物调剖处理后，其中介于井眼半径 rw 与处理带半径
rs 之间的区域，经调剖处理后水的流度为λs，有效渗透率为 Ks。

调剖后，假定油井产水量降低为Qws，
Q ＝232.82K h〔P -P 〕/B μIn〔r /r 〕〔2〕ws s s wf w w s w
Q ＝232.82K h〔P -P 〕/B μIn〔R /r 〕〔3〕ws w r s w w e w
由〔2〕、〔3〕式得：
Q ＝232.82h〔P -P 〕/｛B 〔〔μ/K 〕In〔r /r 〕+〔μ/K 〕In ws r wf w w s s w w w
〔R / r
〕〕｝〔4〕
e w
假定调剖处理后，在井供油范围内相当于存在平均渗透率 K ，则：
s Q ＝232.82K h〔P-P 〕/BμIn〔R /r 〕〔5〕
ws a r wf w w e w
由式〔4〕、〔5〕得调剖后油层中水的平均流度λ ，
s
* ＝K /μ
s
a w
＝In 〔R /r 〕/〔1/λ 〕In 〔r /r 〕+〔1/λ〕In 〔R /r
〕〔6〕
e
w a s w e s
由式〔6〕可得：
r ＝EXP 〔〔λ/λ -1〕InR +〔λ/λ -λ/λ 〕In r 〕/
〔λ/λ
-1〕
s
a
e
a
a
w
a
〔7〕
λ＝K /μ
〔8〕
w
w
* ＝K /μ
〔9〕
a
s
w
对层数为N 的多层油藏，假设生产流体沿各小层呈平面径向稳定
渗流，则调剖前、后各小层的产水量Q 〔k ＝1、2….，N 〕可用下式
wk
计算：
k h
k k
Q =
wk
N
●
w
∑
K h
k k
k-
〔10〕
调剖处理前后油井的产水指数之比R1 为：
(Q R = wk
i
(Q wk /△P)
l =
/△P K ) λ w s
n
〔11〕
R = = RF * K n a
〔12〕
RRF 称剩余阻力系数，它是未处理带〔原始的〕与处理带的水的
流度比，表示注入调剖剂前后多孔介质渗透率的变化特征，可用试验室的岩心驱替试验得到。

λ Q
λ
将式〔11〕和式〔12〕代入〔7〕式，得：
r = EXP〔(R -1)〕ln R +
s 1 e
+(R -R )ln r 〕/( R -1)
RF 1 w RF
〔13〕上式只有当R1＜RRF 和RRF＞1 时成立。

对油井堵水，可按同样的方法推导出形式与式〔11〕一样的计算
调剖处理半径rs 的计算公式。

由〔11〕式便可求出调剖堵水处理半径 rs。

一旦求出了 rs，便
可依据给定的油藏参数和孔隙度φ〔％〕、剩余油饱和度Sor〔％〕、
待处理层的厚度h 和调剖堵水剂的浓度及滞留量，确定出所需的调剖
堵水处理剂用量、被处理的孔隙体积和所要求的段塞大小。

对油藏来说，由于剩余油所占据的孔隙体积不与处理剂接触，所以，被处理的孔隙体积不包括剩余油所占据的这局部孔隙体积。

2、实例计算
区块砂岩油藏，井距 a 为 300m，井眼半径 rw 为 0.12m，依据室
内岩心分析试验测得，油藏岩石的孔隙度φ为18-22％，剩余油饱和
度 Sor 为 21％，水的有效渗透率 Kw 为 15*10-3μm2。

经生产动态显示，14-8 水井目前周期日注水量Qw1 为 15-25m3，其中渗透层〔厚
度h＝3.6m〕，其吸水量占全井吸水量的100％。

依据油藏工程争论结果，要求对该井进展调剖处理，以便使50-60％的注入水实现转向驱替，降低无效水循环。

依据室内试验的结果，编制了如下的调剖处理方案。

a 先注入的聚合物水溶液第一段塞进展试注、保护封堵处理；b
注入聚合物颗粒作为其次段塞封堵高渗透和大孔道处理；
c 注入低强度高效凝胶作为第三段塞填充高渗层，扩大前缘堵剂体积；
d 注入高强度高效凝胶作为第四段塞，加强保护封堵段塞；
e 用后置聚合物溶液作为第五段塞，保护封口段塞，顶替井筒中堵剂；
f 用后置清水顶替，将堵剂推远、同时清洗井筒。

2.1处理半径确实定
依据以上资料，利用所编制的计算程序，便可以计算出该注水井的调剖处理半径，处理所需的最正确调剖剂用量。

计算结果如下：
第一段塞 1m3 孔隙体积中聚合物的滞留量＝0.2kg。

其次段塞 1m3 孔隙体积中聚合物的滞留量＝0.25kg。

第三段塞 1m3 孔隙体积中聚合物的滞留量＝0.25-0.35kg。

第四段塞 1m3 孔隙体积中聚合物的滞留量＝0.30-0.40kg。

第四段塞 1m3 孔隙体积中聚合物的滞留量＝0.2kg。

调剖前后注水井高渗透层的吸水指数之比R ＝5。

1
调剖处理半径r ＝15.0m。

s
2.2总液量确实定
调剖范围内被处理的孔隙体积
Vp＝л·r2·h·φ〔1-Sor〕＝750m3。

s
第一段塞所需聚合物溶液体积V ＝50m3。

1
其次段塞所需低强度高效凝胶溶液体积V ＝100 m3。

11
第三段塞所需聚合物颗粒溶液体积V ＝400m3。

11
第四段塞所需高强度高效凝胶溶液体积V ＝150m3。

11
第五段塞所需聚合物溶液体积V ＝50m3。

2
估量调剖施工井主段塞堵剂用量：射开厚度 3.6m，封堵半径15.0m，计算用量750m3，实际用量第一段塞50m3，其次段塞100 m3，第三段塞400 m3，第四段塞150 m3，第五段塞50 m3。

2.3堵剂反响确实定
由于各地区构造类型、油藏分布规律、沉积形态、岩电关系、流体矿化度、以及调剖强度和剂的种类等因素不一。

所以，通过室内筛选配比过程中，编制了体系浓度与交联时间关系曲线的模板。

在现场实际操作时，由以下简式得出后实时调整配制浓度比：
交联时间〔小时〕＝剩余处理剂总量〔m3〕/〔Ｎ〕〔m3/小时〕
2.4施工排量确实定
注水井调剖工艺过程中的注入排量选择原则，是依据注入液的可泵性、封堵强度、成胶时间等技术要求，结合目的井地下渗滤力量、封堵目的、井下管柱构造等综合因素来设计的工艺参数之一。

本调剖剂体系结合本水井的排量设计如下：
颗粒堵剂考虑沉降速度，排量为 5-7 方/小时。

凝胶堵剂在考虑堵剂成胶时间和满足现场注入要求的前提下,排量约为 3-5 方/小时。

2.5施工压力确实定
调剖施工压力确实定原则：一是不能超过地层裂开压力,二是不能超
过注水干线压力。

在现场施工中井口最高注入压力可按下式计算：P 井口max=min(P 井口破,P 干线)+P 损 -0.5
依据以上计算方法，计算出本井的压力上限。

估量调剖井主段塞注入压力上限范围：封堵段塞，最高注入压力
5.5Mpa，填充段塞最高注入压力
6.0Mpa，封口段塞最高注入压力
7.0M pa。

2.6 后置液确实定
针对本注水井调剖，所承受的上述凝胶体系，依据相像相溶原理，
选用后置液为聚合物稠化溶液。

其作用主要是保护封口段塞，顶替井
筒中堵剂，一是措施后保护井筒内不至于有作业剩余堵剂引发井筒后堵现象，二是保证已注入地层的堵剂因反吐井筒内造成水井二次伤害。

六、地面工艺与设备配置
1、设备配置
三柱塞变频泵 2 台，最高压力 35Mpa，功率 75；
配药箱 2 台；
射流装置 1 套；
变压器 1 台；
板房 1 台；
值班车 1 台；
环保棚 1 个；
配电柜 1 台；
压力监测仪 2 台；
实时监控软件 1 套；
遥感流量计 2 台。

2、
施工工艺步骤
（1）按设计要求核准施工前预备的各项工作内容。

（2）对地面工艺流程中的配液局部进展试运行，确保运转正常。

（3）关闭套管阀门，对注入装置高压局部直至油管阀门进展清水试压，确保地面装置耐压 25 MPa，无泄漏现象。

（4）注前置段塞：配制定量浓度的聚合物溶液 50 m3 在肯定的排量、压力条件下泵入地层，主要作用是对地层进展预处理。

（5）注填充段塞：配制肯定浓度的100 m3 低强度高效凝胶溶液调剖剂，在 3-5m3/时的排量、压力条件下泵入地层，保护和强化封堵段塞。

（6）按设计先携带400 m3 颗粒调剖剂溶液注入地层，排量掌握在6-7m3/时，注入颗粒调剖体系。

（7）封口段塞：配制肯定浓度的 150 m3 高强度高效凝胶溶液，在其添加剂作用下，注入地层。

（8）按设计注入聚合物溶液后置段塞 50 m3 后完毕施工。

（9）注替液：按井筒容积的2-3 倍注入清水，其作用是将堵剂推远、同时清洗井筒。

需特别说明：当注入封堵段塞或填充段塞过程中，由于注入压力、
排量发生特别变化，施工现场技术人员应实行循环段塞或单一段塞注入方式排解。

（10）关闭井口阀门，待地面工艺流程泄压为0 后，方可卸管线。

（11）侯凝 72-120 小时，用清水正向洗井后，开头正常注水生产。

（12）依据施工设计与现场记录，编制完井报告。

七、调剖井封堵程度的推断
调剖剂注入过程中，当压力上升幅度较大且接近最高注入压力
时，要观看井底回压的变化并进展压降测试，依据压降变化确定封堵
强度。

可见压降曲线模版。

针对施工压力受层间、层内及平面冲突的影响，不同的压力值反响不同的吸入状态的特点，建立压降模版对封堵状态进展有效监控。

做法：依据施工中不同段塞压力上升速度及稳压时间、瞬时压降数据、阶
段压降数据来推断封堵状态，从而保证各层及各相带对调剖剂的吸入量。

八、调剖过程的动态掌握
调剖现场施工的方案动态设计是确保设计方案顺当实施和调剖
效果的重要环节。

由于现场施工过程中的不确定因素较多，因此需要
施工治理人员能够在短时间内做出推断，承受合理的处理方法来解决
突发大事，一方面保障施工安全，另一方面保证调剖效果。

应急领导小组：
组长、副组长、成员。

1、注入凝胶调剖体系，观看压力变化，在不超过上限压力〔见表〕的状况下，依据方案设计注入凝胶体系；
2、在注入封堵裂缝的堵剂过程中，假设停泵压力上升到达6.0MPa 时，停顿注入封堵裂缝的堵剂，接着注入凝胶堵剂,假设停泵压力上升未到达 7.0MPa,连续注入该堵剂；
3、在注凝胶堵剂时,假设注入压力超过注入上限压力，降低施工排量，观看压力变化，假设压力仍上升，注入聚合物溶液 50 方和清水20 方，完毕施工。

4、施工动态调整
4.1注入颗粒封堵段塞，压力上升要求
5.0-
6.5Mpa，施工过程中如压力上升缓慢，增加颗粒浓度，提高颗粒粒径；如压力上升过快，降低浓度减小粒径；压力稳定超过3 小时，提高颗粒浓度和粒径；压力下降超过 3 小时，提高颗粒浓度和粒径；压力到达上限要求 5 小时以上，考虑停顿施工。

4.2注入凝胶段塞，压力上升要求 6.5-7.0Mpa，施工过程中如压力上升缓慢，调整使用浓度；压力稳定3 天，提高凝胶使用浓度；压力下降 3 天，追加高强度段塞；压力到达上限 5 天以上，暂停施工，改同浓度聚合物溶液。

4.3其它段塞，四周油产出，暂停施工候凝后连续试注，如连续有堵剂产出，应考虑完毕施工。

九、安全环保要求
（1）现场施工人员在参与试验前进展安全教育，施工人员必需
穿好劳动保护用品，必需戴好安全帽，以防发生意外；
（2）在开关电器设备时，必需正视开关，不得用湿手或眼睛旁视进展；
（3）攀登设备时，必需集中精神，留意观看设备的运行及其他状况，避开发生意外；
（4）现场施工时，施工人员不得横跨高压管线，应在高压软管线凹面行走，以免消灭管线脱落等造成损害；
（5）调剖现场施工时，开关高压阀门必需将身体侧对阀门，以免丝扛飞出造成人身损害；
（6）电器设备消灭故障时必需由专业人员进展修理，其他人员不得私自处理；
（7）施工人员必需严格按操作规程进展操作，不得私自更改操作规程，以免发生意外；
（8）电器设备发生火灾，不得用水等导体进展灭火，应首先切断电源，承受干粉灭火器或二氧化碳灭火器灭火；
（9）现场施工人员必需佩戴好口罩，以免有毒物质进入口中；
（10）在高压区操作时，必需观看好四周状况，在理论范围内不得有人和电器设备，以免发生意外；
（11）设备正常运行时，应进展巡回检查，觉察隐患准时整改；
（12）药品治理：对药品的运输、摆放要依据药品的性能设有隔离带，对剩余药品要归库，登记治理；
（13）调剖过程任何安全问题由施工单位负责；
（14）施工作业完成后，生活垃圾必需拉回处理，未用完的化学
剂要全部拉回。

做到工完，料净，场地清；
（15）各项执行标准：
常用危急化学品的分类和标志：GB13690-1992
常用化学危急品贮存通则：GB15603-1995
危急化学剂使用与治理规定：SY/T6563-2023
石油工业作业场所劳动防护用具配备要求：SY/T6524-2023
井下作业井场用电安全要求：SY/T 5727-2023
石油井下作业安全生产检查规定：SY/T6023-2023
调剖井口安全： SY/T6088-94
调剖设备管汇安装安全要求：SY/T6088-94
安康、安全与环境治理体系标准：Q/CNPC104.1-2023
整个施工过程依据质量、安康、安全、环保相关规定严格执行。

调剖现场安全施工要求： SY/T6088-94。