调剖技术与堵水技术
堵水、调剖技术方面的概述
堵水、调剖技术概述发布:多吉利来源:减小字体增大字体堵水、调剖技术概述油田开发到中后期,通过注水补充地层能量是我国大部分油田所采用的主要措施。
由于油层存在着非均质性,会出现水在油层中的“突进”和“窜流”现象,严重地影响着油田的开发效果。
为了提高注水效果和油田的最终采收率,需要及时的采取堵水调剖技术措施。
一、堵水调剖的概念(一)吸水剖面与调剖对于注水井,由于地层的非均质性,地层的每一层的吸水量都是不平衡的,每一层的每一部分的吸水量都是不同的,这反映在吸水剖面上。
地层吸水的不均匀性,为了提高注入水的波及系数,需要封堵吸水能力强的高渗透层,称为调剖。
(二)产液剖面与堵水对于油井,由于地层的非均质性,每一层与每一层的不同部分,产油量与含水率都不一定相同,其产液剖面是不均匀的。
封堵高产水层,改善产液剖面,称为堵水。
堵水能够提高注入水的波及系数。
堵水的成功率往往取决于找水的成功率。
除了直接测定产液剖面外,还可以利用井温测井等方法来确定出水层位。
二、堵水调剖方法(一)机械卡封利用井下工具将高吸水层或高产水层封住,称为机械卡封。
机械卡封作用范围只限于井筒范围,但由于施工简单,成本较低,往往成为优先考虑的堵水方法。
(二)化学堵水向地下注入化学剂,用化学剂或者其反应产物堵塞高渗透层或高产水层,称为化学堵水。
(1)单液法与双液法:从施工工艺来分,化学堵水可分为单液法与双液法。
单液法是向油层注入一种工作液,这种工作液所带的物质或随后变成的物质可封堵高渗透层。
双液法是向地层注入相遇后可产生封堵物质的两种工作液(或工作流体)。
注入时,这两种工作液用隔离波隔开,但随着工作液向外推移,隔离液越来越薄。
当外推至一定程度,即隔离液薄至一定程度,它将不起隔离作用,两种工作液相遇产生封堵地层的物质。
由于高渗透层吸入更多的工作液,所以封堵主要发生在高渗透层,达到调剖的目的。
(2)选择性堵水工艺:利用产液剖面等测试资料,确定出水部位后,进行选择性堵水。
调剖、堵水选井原则方法 -
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图1.2 选剂流程图
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3.多参数对比法
将化学剂对地层温度、地层水矿化度和注 水井的PI值的适用范围分类列出。编成数据库 进入筛选软件系统。堵剂筛选的第一步是根据 以上三项指标筛选出一种或数种可用的化学剂 。第二步是对初选的化学剂进行成本对比,选 择优质廉价的化学剂。
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五、区块整体调剖筛选
根据效果预测得出的投入产出比,对照中国 石油天然气集团公司统一制定的筛选标准,若投 入产出比大于 1:4,则该区块为适合整体调剖区 块;若投入产出比小于 1:4,则为不适合整体调 剖区块,不宜进行区块整体调剖。
2
筛选决策的主要内容
目前国内研制和开发了3 套筛选方法和软件系 统。即由中国石油天然气总公司石油勘探开发科学 研究院研制的 RS(油藏模拟) 筛选方法和软件系统 ,石油大学( 华东 )研制的PI决策技术和RE( 油藏 工程) 优化决策技术等三套筛选决策技术。筛选方 法是在进行 5个单项筛选结果的基础上,进行综合 评价,作出一个油田区块的整体筛选评价结果。
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1. PI值筛选方法
参照油井含水状况和生产动态及油井产液剖面选择 低 PI 值区的有潜力层段的油井作为油片堵水的处理 目标。 2.生产动态参数综合评定法 (1) 产液剖面法:多层产液剖面中有明显的高产水 层段的油井,单层生产产液剖面明显差异的高含水井 ,封堵目标是高含水层或高含水层段。 (2) 存在多条裂缝或水平缝较发育的高含水井,封 堵高压高含水裂缝段。
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图1.1
选井过程流程图
选井
视 吸 水 指 数
指 示 曲 线
压 降 曲 线 分 析
渗 透 率 非 均 质 性 垂 向 非 均 质 性
吸 水 剖 面
平 面 非 均 质 性
注水井调剖与油井堵水
(3)技术关键: 堵剂的选择性
三、选择性堵水剂
水基堵剂 油基堵剂 醇基堵剂
如何实现 选择性?
l、HPAM(水基)
选择性表现在:
它优先进人含水饱和度高的地层 进入地层的HPAM可通过氢键吸附在由于水冲刷 而暴露出来的地层表面 HPAM分子中未吸附部分可在水中伸展,减小地 层对水的渗透性 提供一层能减小油流动阻力的水膜
络合 水解
羟桥作用
多核羟桥络离子形成
进一步水解和羟桥作用
大的无机阳离子
多核羟桥络离子与HPAM交联
5、铬冻胶
(1)铬冻胶如何形成? 用Cr3+组成的多核羟桥络离子交联溶液中带
COO-的聚合物(如HPAM)生成。
聚丙烯酰胺的铬冻胶示意图
Q:Cr3+的多 核羟桥络离 子如何形成?
5、铬冻胶
(2) Cr3+ 可有哪些来源?
硅酸凝胶是由水玻璃与活化剂反应生成。 (2)什么是活化剂? 使水玻璃先变成溶胶再变成凝胶的物质。 常用的活化剂是盐酸。 根据盐酸和水玻璃的混合顺序可分为酸性硅酸凝 胶和碱性硅酸凝胶。
酸性硅酸溶胶
生成: 由水玻璃加到盐酸中生成。
特点: 胶粒带正电。
酸性硅酸溶胶胶团示意图 (假定模数为1)
4、分散体型堵剂
主要是固体分散体。 用于封堵特高渗透层。 粘土/水泥 碳酸钙/水泥和粉煤灰 水泥
五、油井堵水剂的选择
水基堵水剂 单液法堵水剂 冻胶型堵水剂 水玻璃堵水剂
六、油井堵水矿场试验
胜利油田22N169井采油曲线
含油饱和度高
单井油井堵水
k2> k3 > k1
调剖堵水
水膨体型调剖剂
颗粒分散型调剖剂 颗粒固结型调剖剂
双液法调剖 剂
3、按封堵半径分类 渗滤面调剖剂 近距离地层调剖剂 远距离地层调剖剂
二、主要调剖剂的反应机理
1、铬(锆)冻胶调剖剂 铬(锆)冻胶调剖剂是以 Cr3+ ( Zr4+ )离子为交联 剂的单液法调剖剂,通过生成铬(锆)的多核羟桥络离 子,再与部分水解聚丙烯酰胺中的 -COO- 基发生交联反 应,生成具有网状结构的铬(锆)冻胶。 2、硅酸凝胶调剖剂
大于5 MP 所以该区块需要调剖,且1、2和3号井为 a 调剖井;4和5号井不需要处理,6号井为增注井。
2、调剖剂的选择
注水井的调剖剂按3个标准选择: 1)地层温度; 2)地层水矿化度;
3)注水井的PI改正值。
调剖剂的选择
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调剖、堵水技术的新进展
数据处理系统
轻松表格 全屏编辑
数据库
其中数据库方式和轻松表格方式全部是在表格提示方 式下输入与修改的。
选层决策
单因素选井决策
渗透率
产液剖面
含水率测井 流量计测井 其它手段分析方法人工油井堵水选层决策。
堵剂决策
堵剂类型决策 堵剂用量决策
施工设计
根据前几项决策对堵水井进行施工参数设计及施 工要求设计。
调剖技术
含油污泥深部调剖技术
微生物调剖堵水技术 复合段塞调剖技术
精细化学调剖技术
堵水技术
堵水防砂一体化技术
中子寿命与地层测试找油堵水一体化技术
智能堵水技术
区块整体调剖堵水决策及施工设计软件
注水井调剖技术
含油污泥深部调剖技术
含油污泥 是原油脱水处理过程中伴生的
工业垃圾
泥 质
中子寿命与地层测试找油堵水一体化技术
作用:
两者的相互结合能省时高效地完成找油找水、 确定油水比、产能等多项工作。
地层测试技术的核心内容是利用各种封隔器和 井下开、关井工具,构成一套临时的生产系统, 使地层进行短期生产,以确定地层流体的性质、 产能等数据。
通过分析确定出水层位后,下入封隔器或桥塞 进行堵水。
细菌及其代谢产出的生 物聚合物急剧扩张,孔 隙越大细菌和营养物积 聚滞留量越大,形成的 生物团块越大。
微生物调剖堵水技术
特点:
适应性强 见效快 施工简便 不伤害地层 不污染环境
无毒无害
使用安全
汇 报 提 纲
调剖技术
含油污泥深部调剖技术
微生物调剖堵水技术 复合段塞调剖技术
精细化学调剖技术
中子寿命与地层测试找油堵水一体化技术
第三篇 第八章 调剖与堵水
第八章调剖与堵水海上油气田的开发特征决定了海上油井必须以较高的采油速度进行生产。
目前,早期注水及超前注水成为提高采油速度的主要方式,而稳油控水是延长海上油井经济开采寿命、提高油田采收率的重要途径,调剖堵水技术是实现稳油控水的主要手段和措施之一。
第一节调剖工艺与技术注水井调整吸水剖面的技术简称注水井调剖。
注水井调剖有两种途径:一种是机械调剖方法,另一种是化学调剖方法。
目前,海上油田基本上采用的是分层注水的机械调剖方法。
然而,机械调剖方法存在一定的局限性,在同一储层非均质性很严重的情况下,用机械调剖方法很难取得好的效果。
机械调剖方法也无法进行地层深部调剖,不能进一步提高水驱扫油面积;而对水平井更是难以实施。
随着海上油田含水率的上升和进一步提高采收率的要求,化学调剖是实现区块调剖的重要手段。
化学调剖是在注水井中用注入化学剂的方法,来降低高吸水层段的吸水量,从而相应提高注水压力,达到提高中低渗透层吸水量,改善注水井吸水剖面,提高注入水体积波及系数,改善水驱状况。
一、注水井调剖原理注水开发的油田,由于油藏纵向和平面上的非均质性及油、水粘度的差异,造成注入水沿注入井和生产井间阻力较小的图8-1高渗透层或裂缝突进或指进而绕过低渗透高阻力区(见图8-1),从而降低了水的波及体积和水驱效果,甚至在注入流体波及不到的区域形成死油区,这不仅会使中低渗透层的原油采出程度降低,而且会使油井过多过早产水,影响油田的稳产、高产,降低油田注水效率,增加原油生产成本。
注水井调剖就是通过向注水井注入化学调剖剂,让调剖剂在井下封堵注水井的高渗透层,改变水流方向,迫使注入水进入原来的中低渗透层,从而扩大注入水的波及体积,提高注入水的利用率。
注入水进入中、低渗透层后使原来未驱动到的原油被驱替了出来,提高了油井的产油量和阶段采出程度。
二、调剖剂及其分类用于注水井调剖的化学调剖剂按其封堵作用的差异可分为冻胶型调剖剂、沉淀型调剖剂和颗粒膨胀型调剖剂等几大类型。
第八章 调剖与堵水简介
第八章调剖与堵水海上油气田的开发特征决定了海上油井必须以较高的采油速度进行生产。
目前,早期注水及超前注水成为提高采油速度的主要方式,而稳油控水是延长海上油井经济开采寿命、提高油田采收率的重要途径,调剖堵水技术是实现稳油控水的主要手段和措施之一。
第一节调剖工艺与技术注水井调整吸水剖面的技术简称注水井调剖。
注水井调剖有两种途径:一种是机械调剖方法,另一种是化学调剖方法。
目前,海上油田基本上采用的是分层注水的机械调剖方法。
然而,机械调剖方法存在一定的局限性,在同一储层非均质性很严重的情况下,用机械调剖方法很难取得好的效果。
机械调剖方法也无法进行地层深部调剖,不能进一步提高水驱扫油面积;而对水平井更是难以实施。
随着海上油田含水率的上升和进一步提高采收率的要求,化学调剖是实现区块调剖的重要手段。
化学调剖是在注水井中用注入化学剂的方法,来降低高吸水层段的吸水量,从而相应提高注水压力,达到提高中低渗透层吸水量,改善注水井吸水剖面,提高注入水体积波及系数,改善水驱状况。
一、注水井调剖原理注水开发的油田,由于油藏纵向和平面上的非均质性及油、水粘度的差异,造成注入水沿注入井和生产井间阻力较小的图8-1高渗透层或裂缝突进或指进而绕过低渗透高阻力区(见图8-1),从而降低了水的波及体积和水驱效果,甚至在注入流体波及不到的区域形成死油区,这不仅会使中低渗透层的原油采出程度降低,而且会使油井过多过早产水,影响油田的稳产、高产,降低油田注水效率,增加原油生产成本。
注水井调剖就是通过向注水井注入化学调剖剂,让调剖剂在井下封堵注水井的高渗透层,改变水流方向,迫使注入水进入原来的中低渗透层,从而扩大注入水的波及体积,提高注入水的利用率。
注入水进入中、低渗透层后使原来未驱动到的原油被驱替了出来,提高了油井183的产油量和阶段采出程度。
二、调剖剂及其分类用于注水井调剖的化学调剖剂按其封堵作用的差异可分为冻胶型调剖剂、沉淀型调剖剂和颗粒膨胀型调剖剂等几大类型。
2油水井调剖堵水剂讲解
质。
碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵、磷酸二氢钠。
乙酯、氯乙酸、三氯乙酸、草酸、柠檬酸、甲醛、苯酚、 邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、间苯三酚等。
常用的活化剂是盐酸。
根据盐酸和水玻璃的混合顺序可分为酸性硅酸凝胶
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和碱性硅酸凝胶。
酸性硅酸溶胶
生成:
酸性硅酸溶胶是由水玻 璃加到盐酸中生成。
特点: 胶粒带正电。
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高渗透层 (含油饱和度低)
一、什么叫注水井调剖 “调剖”的含义:
狭义: 调整注水油层的吸水剖面。 广义: 从注水井进行封堵高渗透层的工作,从而
迫使注入水波及到含油饱和度较高的中、 低渗透层,从而起到提高注入水的波及系 数和降低油井含水的目的。
3
4
一、什么叫注水井调剖 “调剖”的目的:
改善地层非均质性,提高注入水波及系数, 从而提高采收率。
优点:
能充分利用药剂,堵剂混合均匀后注入地层,
经过一定时间后,所有堵剂都能在地层中起封堵
作用。
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1、硫 酸
(1)调剖机理
硫酸先与近井地带的碳酸盐反应,增加了注 水井的吸水能力; 产生的硫酸钙、硫酸镁将随酸液进入地层, 饱和后析出,形成堵塞; 由于高渗透层进人的硫酸多,主要堵塞发生 在高渗透层。
5、铬冻胶
(2) Cr3+ 可有哪些来源?
KCr(SO4)2、CrCl3、Cr(NO3)2、Cr(CH3COO)3
由Cr6+(如K2Cr2O7、Na2Cr2O7)用还原剂(如
Na2S2O3、Na2SO3、NaHSO3)还原得到
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6、水膨体
水膨体是一类适当交联遇水膨胀而不溶解的 聚合物。
(完整版)堵水调剖
注入水
油
调后水驱 注注入入调水剖主剂要 进对入高低渗渗水油层层 进行浅层封堵
低渗油层 夹层
高渗水层
调剖剂
夹层
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二、 深部 调剖
注入水
注调入后调水剖驱剂 注调入水剖进剂入主低要渗进油入层, 绕过凝高胶渗屏水障后层,进入
水层,增加了波及体积
低渗油层
高渗水层
油
调剖剂
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三、 深部 调驱
注入水
注调入后水调驱驱剂 凝调胶驱在注剂入选水择的性作地用下 发生运进移入,高扩渗大透了层注入
9
高含水期油层调剖堵水技术
二、出水原因及对策
2、出水引起的问题及对策 ★ 油藏纵向层间未波及问题 ★ 油藏平面未波及问题 ★ 油井近井问题
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★ 油藏纵向未波及问题
(1)层间干扰型(隔层发育)
层间压差:
渗透率级差:
P1
P2
☆ 存在问题: — 低压层倒灌 — 低渗透层不启动
— 低渗透层波及程度低 — 高渗透层严重指进无效水驱
高含水期油层调剖堵水技术
三、调剖堵水技术分类
(4)按处理规模分类 ★单井堵水技术 ★井组对应堵水技术 ★区块整体调剖堵水技术 ★区块以调剖堵水为中心的综合治理
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油井出水方式
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近井地带窜漏
射孔段太靠近底水—底水锥进
水驱指进现象
生产井
注水井
裂缝或高渗通道使油水井单向连通
一、浅调
示意 图
5
高含水期油层调剖堵水技术
二、出水原因及对策
1、油田高含水的原因
— 油藏地层的非均质 — 油藏流体的非均质 — 长期注水开发加剧了地层的非均质 — 完井方式缺陷(如水层误射) — 生产方式缺陷(如强注强采) — 作业措施缺陷等(如压裂酸化连通水层) ☆ 储层及流体的非均质是油藏出水的基础
堵水调剖工艺技术
堵水调剖工艺的重要性
01
02
03
提高采收率
通过堵水调剖工艺,可有 效控制水驱方向,提高注 入水的波及系数,从而提 高油田的采收率。
降低开发成本
堵水调剖工艺的应用可减 少无效注水和人工举升等 作业,从而降低油田开发 成本。
优化开发方案
堵水调剖工艺可根据油田 的实际情况,制定个性化 的开发方案,优化油田的 开发效果。
收集相关数据,如地层物性参数、流体性 质、生产动态等,以便进行工艺设计和效 果评估。
注入施工
按照设计的方案进行堵剂的注入施工,确 保施工质量和安全。
工艺设计
根据采集的数据和调剖目标,进行工艺方 案设计,包括堵剂选择、浓度配比、注入 方式、注入量等。
堵水调剖工艺的操作步骤
准备阶段
注入施工阶段
检查设备和工具,确保其处于良好状态; 准备堵剂和其他材料;对施工人员进行技 术交底和安全培训。
堵水调剖工艺的案例分析
案例一:某油田的堵水调剖实践
堵水调剖目的
解决油田开发中出水过多的问题,提高采收率。
堵水调剖方案
采用高分子凝胶作为堵水剂,通过注水井注入地层,对出 水层进行封堵。同时,采用聚合物微球作为调剖剂,对地 层进行调剖,调整地层渗透率。
实施效果
成功封堵出水层,降低产水量,提高采油量,取得显著的 经济效益。
案例二:某气田的调剖工艺应用
堵水调剖目的
解决气田开发中出水过多的问过注水井注入地层,对出水层进行封堵。同时,采用聚合 物颗粒作为调剖剂,对地层进行调剖,调整地层渗透率。
实施效果
成功封堵出水层,降低产水量,提高天然气采收率,取得显著的经济效益。
THANKS
感谢观看
按照设计的注入方式进行施工,控制注入 压力和流量,确保堵剂均匀注入地层;同 时进行实时监测,防止出现异常情况。
油水井堵水调剖
油水井堵水调剖是严重非均质油藏控水稳油、提高水驱效率的重要技术手段。
油井出水是油田(特别是注水开发油田)开发过程中普遍存在的问题。
由于地层原生及后生的非均质性、流体流度差异以及其他原因(如作业失败、生产措施错误等),在地层中形成水流优势通道,导致水锥、水窜、水指进,使一些油井过早见水或水淹,水驱低效或无效循环。
堵水调剖技术一直是油田改善注水开发效果、实现油藏稳产的有效手段。
我国堵水调剖技术已有几十年的研究与应用历史,在油田不同的开发阶段发挥着重要作用。
但油田进入高含水或特高含水开采期后,油田水驱问题越来越复杂,堵水调剖等控水稳油技术难度及要求越来越高,推动着该技术领域不断创新和发展,尤其在深部调剖(调驱)液流转向技术研究与应用方面取得了较多新的进展,在改善高含水油田注水开发效果方面获得了显著效果。
我国堵水调剖技术的研究与应用可追溯到20世纪50年代末,60至70年代主要以油井堵水为主。
80年代初随着聚合物及其交联凝胶的出现,注水井调剖技术迅速发展,不论是堵水还是调剖,均以高强度堵剂为主,作用机理多为物理屏障式堵塞。
90年代,油田进入高含水期,调剖堵水技术也进入发展的鼎盛期,由单井处理发展到以调剖堵水措施为主的区块综合治理。
进入21世纪后,油田普遍高含水,油藏原生非均质及长期水驱使非均质性进一步加剧,油层中逐渐形成高渗通道或大孔道,使地层压力场、流线场形成定势,油水井间形成水流优势通道,造成水驱“短路”,严重影响油藏水驱开发效果。
加之对高含水油藏现状认识的局限性,常规调剖堵水技术无法满足油藏开发需要,因而,作用及影响效果更大的深部调剖(调驱)技术获得快速发展,改善水驱的理论认识及技术发展进入了一个新阶段。
分析我国堵水调剖技术的研究内容和应用规模,其发展大体经历了4个阶段。
①50至70年代:油井堵水为主,堵剂材料主要是水泥、树脂、活性稠油、水玻璃/氯化钙等。
②70至80年代:随着聚合物及其交联凝胶的出现,堵水调剖剂研制得以迅速发展,以强凝胶堵剂为主,作用机理多为物理屏障式堵塞,以调整近井地层吸水剖面及产液剖面为目的。
调剖、堵水技术处理目标的筛选
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Hale Waihona Puke 在选井方法上以 RS 软件的方法为主体加以论述 这里介绍多参数模糊数学综合评判法。 。这里介绍多参数模糊数学综合评判法。本方法为根 据影响调剖井选择的主要参数进行筛选决策, 据影响调剖井选择的主要参数进行筛选决策,最后提 出筛选结果,包括注水井的吸水指数、视吸水指数、 出筛选结果,包括注水井的吸水指数、视吸水指数、 井口压降曲线、渗透率变异系数、吸水剖面、 井口压降曲线、渗透率变异系数、吸水剖面、油层平 面非均质性、 面非均质性、反映注水井对应油井的含水和产液能力 采出程度及控制储量等。 、采出程度及控制储量等。多项参数对选择调剖井的 影响是非确定性的, 影响是非确定性的,有的值越大越有利于调剖井选择 有的则相反(以下称偏小型) ( 以下称偏大型 ),有的则相反(以下称偏小型)。因 此需对多种参数建立模糊数学综合评判模型进行优选 选井过程流程图见图1.1 1.1。 。选井过程流程图见图1.1。
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开始
侯选井注水动态
矿化度
PI值
WI值
KI值
地层温度
调剖类型
适合该井调剖剂 现场实际 调剖剂种类
图1.2 选剂流程图
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3.多参数对比法 3.多参数对比法
将化学剂对地层温度、地层水矿化度和注 将化学剂对地层温度、 水井的PI值的适用范围分类列出 值的适用范围分类列出。 水井的PI值的适用范围分类列出。编成数据库 进入筛选软件系统。 进入筛选软件系统。堵剂筛选的第一步是根据 以上三项指标筛选出一种或数种可用的化学剂 第二步是对初选的化学剂进行成本对比, 。第二步是对初选的化学剂进行成本对比,选 择优质廉价的化学剂。 择优质廉价的化学剂。
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三、堵水井和层位的筛选方法
油井堵水选井应以储量为基础,选择由于水窜导致含 油井堵水选井应以储量为基础, 水上升过快,使油井失去生产能力, 水上升过快,使油井失去生产能力,但剩余储量又较高的 油井,一般原则是: 油井,一般原则是: ① 初期产能高,目前供液能力强,累计产油量低, 初期产能高,目前供液能力强,累计产油量低, 动用程度较低; 动用程度较低; ② 累计水油比不大于1,一般不超过2; 累计水油比不大于1 一般不超过2 ③ 水驱控制高,波及体积大的区域内高含水井; 水驱控制高,波及体积大的区域内高含水井; ④ 综合含水高(不小于80%),以注入水型为主,注 综合含水高(不小于80%),以注入水型为主 80%),以注入水型为主, 采关系清楚; 采关系清楚; ⑤ 油井单层厚度较大,具有丰厚的剩余可采储量, 油井单层厚度较大,具有丰厚的剩余可采储量, 一般要求单层厚度在5m以上; 5m以上 一般要求单层厚度在5m以上;
调驱、调剖、堵水
调驱和调剖1、注水井综合调驱技术注水井综合调驱技术,就是将由稠化剂、驱油剂、降阻剂和堵水剂等组成的综合调驱剂,通过注水井注入地层。
它可在地层中产生注入水增粘,原油降阻,油水混相和高渗透层颗粒堵塞等综合作用。
其结果,就可封堵注水井的高渗透层,均衡其吸水剖面,降低油水的流度比,进一步驱出地层中的残余油,并可在地层中形成一面活动的“油墙”,产生“活塞式”驱油作用,以降低油井含水提高原油采收率。
其中的驱油剂可与原油产生混相作用,有效地驱出残余油,在地层中形成向油井运移的类似于活动的“油墙”的原油富集带,具有较长期的远井地带调剖作用。
堵水剂可对地层的高渗透大孔道产生封堵作用,均衡其吸水剖面,使驱油剂更有效地驱油。
调剖剂可不断地调整地层的吸水剖面,并可更有效地驱油。
它对低渗透地层的渗透率无伤害,用它对注水井进行处理后,在同样的注水量下,注水压力下降或上升的幅度不大。
2、注水井综合调剖技术调剖措施:注入井堵水措施:油井堵水调剖的作用:(1)提高注入水的波及体积,提高产油量,减少产水量,提高油田开发的采收率。
(2)封堵多层开采的高渗透,高含水,或注入井的高吸水层,减少层间干扰,改善产液剖面或吸水剖面。
(3)封堵单层采油井的高渗透段和水流大通道或注水井的高吸水井段。
(4)封堵水窜的天然裂缝和人工裂缝,控制采油井含水上升率。
从概念上很好区分这两个概念:调驱是调剖和驱油双重作用;调剖就是调整吸水剖面。
从注水井封堵高渗透层时,可调整注水层段的吸水剖面,这称为调剖。
为了调整注水井吸水剖面,改善水驱效果,向地层中、高渗透层吸水能力较强的部位或层段注入化学剂,降低中、高渗透层的渗透率,提高低渗透油层的吸水能力,这种工艺措施叫注水井调剖。
主要作用:为了调整吸水剖面,缓解层间矛盾调驱技术,就是将由稠化剂、驱油剂、降阻剂和堵水剂等组成的综合调驱剂,通过注水井注入地层。
它可在地层中产生注入水增粘,原油降阻,油水混相和高渗透层颗粒堵塞等综合作用。
调剖和堵水的区别
1.共同点:调剖堵水的目的都是封堵大孔隙、高渗透层、高含水层,迫使低渗透层、水驱效率低的区域被动用,提高水驱效率,扩大扫油面积,提高油井产油量,降低油井综合含水等等。在技术层面上,使用的堵剂类型,成胶强度与时间控制方法大同小异,多种方法即可用作堵水剂,又可用作调剖剂。
2不同点:
a。调剖,顾名思义就是调整剖面,作业对象是注水井,就是封堵高渗透溪水层段,改变高渗透水驱通道,强制改变水驱方向,提高注入水波及面积,增大扫油效率,最终提高采收率。在技术方法上,与处理半径有关,一般在近井地带,由于压降漏斗效应,要求近井堵塞强度大,远井堵塞强度小,目的就是控制近井高渗透层吸水,改变远井区域水流方向。总体来讲,处理半径一般在10-15m,剂量再大的,有时候也称为调驱,整合调剖和改变驱替方式的含义。
3、调剖是指从注水井进行的封堵高渗透层的作业,可以调整注水层段的吸水剖面。堵水是指从油井进行的封堵高渗透层的作业,可减少油井的产水。现阶段油田采用的堵水工艺可分为机械堵水、化学堵水(选择性堵水、非选择性堵水、注水井调整吸水剖面和区块整体堵水技术)、磁性堵水等技术。
调剖堵水技术发展的总趋势表现为:降低堵剂成本,扩大堵剂原料来源;合理组合堵剂,减少堵剂用量;把握堵剂注入时机,提高调剖堵水效果;延长堵剂有效期,从而延长调剖堵水周期;继续发展和优化决策技术,将堵剂投入最需要的注水井和油井,让堵剂对整个区块起作用,产生整体效果。但遗憾的是,调剖堵水只能通过提高波及效率提高原油采收率,而不能通过提高洗油效率来提高原油采收率。
b.堵水:作业对
象是采油井,针对采油井的产业剖面分析,对高含水层段实施堵剂封堵,增大低渗透层段的采油生产压差,强制油流入井。一般处理半径较小,大多在5-8m。因此要求强度大,封堵效果好,不容易返吐等。
调剖堵水技术介绍(简化)
三、调剖数值模拟优化设计软件
该软件为三维三相九组分聚合物驱和凝胶调驱数模软件 软件的构成: 软件的构成: 1、地质建模模型 2、数值模拟器 3、三维可视化结果图形处理
软件的功能: 软件的功能:
1、通过地质建模和生产历史拟合确定各层的水淹状况 根据堵剂的性能、 2、根据堵剂的性能、用量及处理后增油降水的效果来优化 堵剂的用量。 堵剂的用量。 预测调剖效果。 3、预测调剖效果。 调剖后油层水驱变化情况可三维立体化显示。 4、调剖后油层水驱变化情况可三维立体化显示。
第三部分、 第三部分、注入设备
第一部分
调剖工艺技术
一、 低成本延缓交联聚合物弱凝胶复合调剖体系
针对常规凝胶类调剖剂成本高,限制了深部调剖大规模应用的问题, 针对常规凝胶类调剖剂成本高,限制了深部调剖大规模应用的问题,研 制出一种高效交联剂,使聚丙烯酰胺能在较低的浓度下形成性能稳定的凝胶, 制出一种高效交联剂,使聚丙烯酰胺能在较低的浓度下形成性能稳定的凝胶, 从而达到降低成本、扩大调剖半径和堵剂用量的目的。 从而达到降低成本、扩大调剖半径和堵剂用量的目的。 技术指标: 技术指标: 1、成胶时间1-10天可调,堵剂成胶强度10000-50000cp。 成胶时间1 10天可调,堵剂成胶强度10000-50000cp。 天可调 10000 2、成胶条件:温度:30-90℃,矿化度小于15000ppm 。 成胶条件:温度:30-90℃,矿化度小于15000ppm 3、主要适用于低渗、中高渗油藏,对于存在大孔道的油藏可采用与之 主要适用于低渗、中高渗油藏, 配伍的颗粒堵剂复配使用。 配伍的颗粒堵剂复配使用。 现场应用: 现场应用: 该技术在大港油田应用82井次,措施有效率83%,累计增油25000多吨。 该技术在大港油田应用82井次,措施有效率83%,累计增油25000多吨。 82井次 83% 25000多吨
堵水调剖技术发展现状
堵水调剖技术发展现状近年来,随着油田勘探与开发的深入,堵水调剖技术逐渐成为一种关键的油田改造技术。
堵水调剖技术简单来说是采用各种方法,利用化学反应、物理现象及微生物作用等方式对油井进行综合治理的一种方法。
堵水调剖技术是针对油井在开采过程中出现的水尽量的防止或减少对油田开采效率的影响。
在近年来的发展中,堵水调剖技术逐渐成为一种比较成熟的治理油井方法,并且不断取得新的研究成果。
首先,堵水调剖技术的发展历程经历了不断探索与发展的过程。
在早期,使用的技术主要是采用人工堵水的方法,例如用堵漏物堵住井口、用树脂封堵等方式进行人工堵水。
但是这些技术比较简单,效果不明显,容易出现漏堵等问题。
后来随着科技的不断发展,在堵水调剖技术中开始采用环保型、高效型的堵漏剂及软件技术进行堵水调剖治理,逐渐取得了较好的改善油井开采效益的成效。
当前的堵水调剖技术已经逐渐进入到了现代化治理的阶段,真正成为了油井治理不可或缺的手段之一。
其次,堵水调剖技术发展目前亟待解决的问题依然存在。
虽然目前堵水调剖技术已经取得了诸多的成就,但是针对应用的过程中,依然存在一些问题亟待解决。
例如在堵水剂的选择上,国内外专家及学者均提出了自己的看法,有的认为应选用温度、PH值等方面适应性好的高效堵水剂,而有的则认为应选用对环境友好性更高的环保堵水剂。
同时,在堵水调剖技术的管理上也需要进行深入的研究。
需要在技术进一步发展的过程中,将管理与技术完美融合起来,实现更加精准、有效的治理。
最后,堵水调剖技术发展的前景可以说是非常广阔的。
堵水调剖技术的发展不仅可以在传统油田中得到应用,在新能源领域中也有着广泛的应用前景。
在海洋油田和特别区域油田的开采过程中,堵水调剖技术也可以发挥极大的作用。
在更为深入的研究中,堵水调剖技术也可以与其它技术共同研究,形成更加综合的治理方案。
综上所述,堵水调剖技术是一种非常重要的油田治理技术,通过不断探索与实践,已经取得了显著的治理成效。
堵水、调剖技术概述
堵水、调剖技术概述发布:多吉利来源:减小字体增大字体堵水、调剖技术概述油田开发到中后期,通过注水补充地层能量是我国大部分油田所采用的主要措施。
由于油层存在着非均质性,会出现水在油层中的“突进”和“窜流”现象,严重地影响着油田的开发效果。
为了提高注水效果和油田的最终采收率,需要及时的采取堵水调剖技术措施。
一、堵水调剖的概念(一)吸水剖面与调剖对于注水井,由于地层的非均质性,地层的每一层的吸水量都是不平衡的,每一层的每一部分的吸水量都是不同的,这反映在吸水剖面上。
地层吸水的不均匀性,为了提高注入水的波及系数,需要封堵吸水能力强的高渗透层,称为调剖。
(二)产液剖面与堵水对于油井,由于地层的非均质性,每一层与每一层的不同部分,产油量与含水率都不一定相同,其产液剖面是不均匀的。
封堵高产水层,改善产液剖面,称为堵水。
堵水能够提高注入水的波及系数。
堵水的成功率往往取决于找水的成功率。
除了直接测定产液剖面外,还可以利用井温测井等方法来确定出水层位。
二、堵水调剖方法(一)机械卡封利用井下工具将高吸水层或高产水层封住,称为机械卡封。
机械卡封作用范围只限于井筒范围,但由于施工简单,成本较低,往往成为优先考虑的堵水方法。
(二)化学堵水向地下注入化学剂,用化学剂或者其反应产物堵塞高渗透层或高产水层,称为化学堵水。
(1)单液法与双液法:从施工工艺来分,化学堵水可分为单液法与双液法。
单液法是向油层注入一种工作液,这种工作液所带的物质或随后变成的物质可封堵高渗透层。
双液法是向地层注入相遇后可产生封堵物质的两种工作液(或工作流体)。
注入时,这两种工作液用隔离波隔开,但随着工作液向外推移,隔离液越来越薄。
当外推至一定程度,即隔离液薄至一定程度,它将不起隔离作用,两种工作液相遇产生封堵地层的物质。
由于高渗透层吸入更多的工作液,所以封堵主要发生在高渗透层,达到调剖的目的。
(2)选择性堵水工艺:利用产液剖面等测试资料,确定出水部位后,进行选择性堵水。
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一种边沿技术即调驱技术。
二、调剖技术
1.注水井调剖的重要性
1)注水井调剖是从水的源头上控制水
从地层产出。
2)注水井调剖的最终目的是通过提高 水的波及系数提高原油的采收率。
2. 区块整体调剖技术中的组成技术
调剖工作应在区块整体上进行,区块
整体调剖技术有5种组成技术:
1) 油藏精细描述技术; 2) 剩余油研究技术; 3) 区块整体调剖的决策技术; 4) 区块整体调剖的单井技术;
渗透层突入油井,就起不到驱油作用。 由于三次采油所使用的驱油剂相当昂贵,所以三 次采油比二次采油(水驱)更需要调剖堵水。
4. 调剖堵水的发展趋势
1)与堵水技术相比,调剖技术仍是主导技术; 2)堵水技术将有重大进展; 3)调剖技术+堵水技术成为提高采收率的重要技术; 4)调剖技术、堵水技术与驱油技术结合起来,形成
调剖技术与堵水技术
(石油大学,华东)
二〇〇三年三月
提纲
一、前言
1.调剖堵水的概念
2.调剖堵水的意义
3.调剖堵水的过去和现在 4.调剖堵水的发展趋势
二、调剖技术
1.注水井调剖的重要性
2.区块整体调剖技术中的组成技术
3.区块整体调剖技术中的决策技术
4.区块整体调剖技术中的调剖剂技术
5.区块整体调剖技术的应用潜力
2. 调剖堵水的意义
调剖堵水的目的是提高原油采收率。
水驱采收率 = 波及系数×洗油效率
波及系数—驱油剂波及到的油层容积与整个
含油容积的比值;
洗油效率—驱油剂波及到的地层所采出的油
量与这个地层储量的比值。
调剖堵水是通过封堵高渗透层,提高注入水
的波及系数,达到提高采收率的目的。
k2>k1,k2>k3 k1 k2 k3
一个区块注水井的井口压降曲线
1—798井;2—2605井;3—606井;4—6320井;5—7-7井; 6—703井;7—607井;8—6010井;9—707井;10—504井
区块注水井按PI改正值的排列
PI 值 PI 改正值 q / h平均值的归整值 (q / h)
一个区块的注水井按 PI 改正值大小的排列 序号 井号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 798 2605 606 6320 7-7 607 703 707 504 6010 平均 q 3 -1 (m · d ) 25.0 46.0 92.0 55.0 276.0 45.0 83.0 52.0 68.0 30.0 77.2 h (m) 70.6 99.0 99.6 121.8 90.0 61.0 76.0 75.0 79.8 116.4 88.9
2) 国外
在80年代前期,将调剖堵水技术作为三次采油前
地层的预处理技术。
ห้องสมุดไป่ตู้
在80年代后期至今,将调剖堵水技术作为一种重
要的提高采收率技术。
除调剖堵水外,也可通过三次采油提高原油的采
收率。三次采油不仅通过提高波及系数,而且还可通 过提高洗油效率提高原油采收率。
三次采油需用到各种驱油剂。若这些驱油剂沿高
这种决策技术称为PI决策技术。
PI决策技术可解决区块整体调剖的6个问题: 1)判别区块调剖的必要性; 2)决定区块上需调剖的井; 3)选择适当的调剖剂用于调剖; 4)计算调剖剂用量; 5)决定重复施工时间。 6)预测区块调剖的效果。
PI决策技术
注水井井口压降曲线与PI值
PI 值按下式定义:
PI =
注入水沿高渗透层突入油井
k2>k1,k2>k3 k1 k2 k3
堵剂
注水井调剖
k2>k1,k2>k3 k1 k2 k3
堵剂
油井堵水
k2>k1,k2>k3 k1 k2 k3
堵剂
堵剂
油水井对应调剖堵水
3. 调剖堵水的过去和现在
1) 国内 我国十分重视调剖堵水工作。至今,这项工作的发展已经 历了六个阶段: 第一阶段是60年代,为油井单井堵水阶段。 第二阶段是70年代,为水井单井调剖阶段。
注水井注水地层的吸水剖面是不均匀的。
一口注水井的吸水剖面
注水地层的吸水剖面说明,地层存在高渗透
层。注入的水必然首先沿高渗透层突入油井,引
起油井产水率的提高和油井产量的降低。
2) 油井堵水
油井堵水是指从油井减少水的产出。
油井产出的水有不同的来源:
(1)来源于注入水;
(2)来源于边水;
(3)来源于底水。
6.调剖技术的发展趋势
三、堵水技术 1.油井堵水的重要性 2.区块整体堵水技术的组成技术
3.区块整体堵水的决策技术
4.区块整体堵水的单井技术
5.油井堵水技术的发展趋势
四、结束语
一、 前言
1. 调剖堵水的概念
这里的调剖是指注水井调剖;
这里的堵水是指油井堵水。
1) 注水井调剖
注水井调剖是指从注水井调整注水地层的吸 水剖面。
t
0
p (t )dt t
式中, PI ——注水井的压力指数(MPa); p(t) ——注水井关井时间t后井口的油管压 力(MPa); t ——关井时间(min)。
PI值的理论基础
12.5 re2 c q PI ln 15kh kt
式中,q——注水井日注量(m3· d-1); ——流体动力粘度(mPa· s); k——地层渗透率(m2); h——地层厚度(m); ——孔隙度(%); c——综合压缩系数(Pa-1); re ——注水井控制半径(m); t——关井测试时间(s)。
第三阶段是80年代前期,为井组的油水井对应调剖堵水阶段。
第四阶段是80年代后期,为区块整体调剖堵水阶段。 第五阶段是90年代前期,为区块整体以调剖堵水为中心的综 合治理阶段。其中的综合治理包括注水井增注、油井提液、改 变注采井别、调整生产层系和打调整井等。 第六阶段是90年代后期,为区块整体调剖堵水与驱油的结合 阶段,即调驱阶段。发展了单液法调驱技术和双液法调驱技术。
5) 区块整体调剖效果的评价技术。
3. 区块整体调剖技术中的决策技术
为使调剖能体现出整体观念,从而成为其他 综合治理的中心,必须有决定调剖重大问题的一 套办法。这套办法通常叫调剖的决策技术。
这里提供一种决策技术,主要使用由注水 井井口压降曲线计算所得的压力指数(Pressure Index,PI)并结合其他测试数据进行决策,因此
区块注水井井口压降曲线的测试
1.将注水井的日注量调至指定的数值,稳定 注水一天。 2.测定前.井口压力表要经过校正。 3.测定时,记下注水压力(油压、套压、泵 压)和实注量,迅速关井,记下关井开始的时间, 从这一时间起读井口压力,一直至压力变化很小 为止。在读数期间,若压力下降快则加密读数 (例如 0.5 min 或 l min);若压力下降慢,则延 长时间读数(例如 5 min 或 10 min)。 4 .以时间( min )为横坐标,以压力( MPa ) 为纵坐标,画出注水井井口压降曲线。