找水、堵水的措施与应用
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根据目前使用的选择性堵剂堵水机理，基本上 有：a、由于地层水中含有较高的矿化度，封堵 剂与地层水中电解质发生离子交换作用，产生不 溶的盐类和皂类沉淀。 b、封堵剂与具有不同矿 化度的水作用，发生水和水解化学反应而凝固。 c、封堵剂把地层中的水就地与油隔开，或改变 岩石表面性质为憎水性，使水流阻力增加，降低 水淹程度。
第五采油厂采油二队 马淑岩
目录
一、油井出水的危害 二、 油井出水的原因 三、 防水措施 四、油井出水层位的确定 五、油井堵水 六、注水井选择性封堵 七、油井堵水效果评价标准
油井出水是油田开发过程中遇到的普遍现象， 它给油井生产、油气集输和油田开发工作带来的危 害有时是十分严重的，会使油井产量下降，对井底 回压增大，可能造成油井停喷；有时大量出水后， 也会引起油井出砂严重，破坏油层结构；由于地层 水有很大的腐蚀性，油井设备易被腐蚀，增加了集 输和脱水工作量；由于油层的非均质性，如果控制 不当，而使油井过早出水，会在地下形成一些死油 区，降低了油田的无水采收率和最终采收率。因此， 在油田开发过程中，必须及时注意油井出水动向， 利用各种找水措施，确定出水层位，采取相应的防 水、堵水方法。
油井出水，不仅会带来一系列严重问题，而 且对于出水井的堵水工作，在技术上也比较复杂， 成功率不高，且很不经济。
因此，在油井出水以前，
就采取正确的防水措施
来延迟油井的出水时间，
尽量避免不正常出水情况，
有十分重大的意义。
综合性防止不正常出水的措施可归纳为以下三个方面：
1） 制定合理的油田开发方案，特别是要根据油层的 岩性特点，合理地划分注采系统，尽量作到分采分注， 确定合理的油、水井工作制度，以控制油水边界较均 匀的推进。
化学法堵水 1
化学堵水是2 利用堵剂的化学1—作套管用，对
水层造成堵塞，它4 是5目前国内2外—油主管要的堵
水方法。
3—油层
根据堵剂对油层3 的水层的4读—封塞隔作器用， 化学堵水可分为选择性堵水和5—非水选淹择层 性堵
水。
封隔器堵水淹层示意图
化学法堵水
化学堵水是利用堵剂的化学作用， 对水层造成堵塞，它是目前国内外主要 的堵水方法。
（ 1） 综合对比资料判断出水层位；
（2）化学分析法判断出水层位；
（3） 根据测井和试井资料判断出水层位；
（4）机械法判断出水层位。
1）综合对比资料判断出水层位；
根据见水井的地质情况，以及采油过程中累积的 动态资料，进行综合对比分析，对出水层位作出合理 的判断。其中，水质资料是判断地层水还是注入水的 主要依据。结合小层平面图及油水井连通图和注采井 的产生情况，就可能判断出水层位。但是，用这种方 法作出的判断一般是间接的，只有在某些特殊条件下， 才能正确地判断出水层位。在更多的情况下，这种方 法只能提出几种可能性，还需要同其他方法配合才能 最后确定出水层位置。
（2）流体电阻测定法；
流体电阻测定法是根据高矿化 度的水和低矿化度的水有不同的导 电性，利用电阻计来测定有水流入 油井时，井筒中流体的电阻率变化 曲线，来判断出水层位。
（3）井温测井法；
井温测井法是利用地层水具有较高的温 度的特点来确定出水层位的方法。测量井温 的过程与电阻法相似，先用均质流体冲洗井 筒，使整个井筒内的液柱温度分布均匀之后， 测量井内温度变化曲线。然后，降低液面使 地层水进入井内，一直到测出稳定的温差为 止。降低液面所测得井温曲线2，其发生突 变的部位，便是地层水进入井内的位置。
2） 在工程上要提高固井质量，进行增产措施时，尽 量避免损坏套管或水泥环，以保证油井的封闭条件， 防止外来水窜入井中。
3） 加强油水井的管理和分析，及时调整分层注采强 度，保证均衡开采。
油井出水之后，首先必须通过各种途径 了解水源，确定出水层位，然后才能采取必 要的封堵措施。目前判断出水层位有以下几 种方法：
井温曲线找水示意图
（4）73型找水仪测试出水层。
73型找水仪是适用于自喷井的一种测试 仪器，它是在油井正常生产的情况下由上而 下进行逐步测量的。测量时，首先用皮球集 流器密封油套环形空间，使液流全部通过涡 轮产量计，测出液体总流量，用油水比例测 出含水量，然后用递减法计算出油层的分层 产油量和分层产水量，从而确定出水层位。
根据堵剂对油层和水层的堵塞作用， 化学堵水可分为选择性堵水和非选择性 堵水。
1、非选择性堵水
非选择性堵水所用的堵剂对水层和油 层均可造成堵塞，而无选择性。一般对于 外来水，或者水淹后不再准备生产的水淹 层，在搞清出水层位并有可能与油层分开 时，采用非选择性堵水（如水泥、树脂等） 堵死出水层位。具体方法很多，有代表性 的有：水泥浆封堵；油基水泥浆封堵；树 脂封堵；硅酸钙堵水等。
成“舌进”，即 “平面矛盾”， 使油井过早见水。
2、底水 当油层有底水时，由
“底水锥进”示意 图
于油井生产时在地层中
造成的压力差，破坏了
由于重力作用所建立起
来的油水平衡关系，使
原来的油水界面在靠近
井底附近呈锥形升高，这种现象叫“底水锥进”， 造成油井过早见水，产量下降。
注入水、边水及底水，虽然处于油藏的不同 位置上，但他们都与油在同一油层中，可 统称为 “同层水”，“同层水”推入油井是不可避免的。 但是，如果开采 方式合适，工 作制度合理， 使油井推迟见 水也是可能的。
边水示意图
3、上层水、下层水及夹层水
上层水、下层水及夹层水，它们是从油层上部或下 部的含水层及夹于两油层之间的含水层窜入油井的水。
上层水及下层水窜入示意图
夹层水窜入示意图
由于它们是油层以外的水，所以，统 称为“外来水”。外来水进入油井的原因， 大多数是由于工程质量不高；固井的水泥 环窜槽；射孔时深度计算或测井解释错误 等，误射了水层；生产过程中套管损坏造 成漏水；由于采取不正确的增产措施，而 破坏了井封闭条件等，凡是外来水在可能 的条件下都是采取将水层封死的措施。
3）根据测井和试井资料判断出水层位； 目前常用的方法有：流体 电阻测定法、井温测量 法、放射性同位素 法及73型找水仪等 仪器测试出水层。
（1）放射性同位素法；
放射性同位素法是以人为的方法来提高 井中出水地段的放射性强度为基础，来判 断出水层位。施工时向井内注入同位素液 体。根据注同位素液体前后测得的放射性 曲线鉴别出水层位。
注水井选择性堵水所用的堵剂有： 各种含有固体和半固体微粒的乳状液 （如石灰乳）；进入大孔道后形成胶凝 而造成堵塞的物质（如硅酸凝胶）；两 种不同的溶液进入大孔道后相互作用形 成沉淀的物质（如水玻璃—氯化钙溶液 等）。上述第一、二两种方法是挤入单 相溶液称为单液法，后一种是挤入两种 不同的溶液称为双液法。
2、非选择性堵水
根据分层测试找水资料，堵水后该层产液量较前下降 70%以上，产油量不下降为有效。
对于非均质多油层注水开发的油田，注入 水沿高渗透层突进是油井见水过早水淹的原 因。在出水油井上采取堵水措施，虽然也可 以降低含水，提高产油量，但有效期较短， 成功率不高，特别是非均质严重的油层。因 此，解决油井过早水淹的问题，还必须从注 水井着手。在注水井上进行选择性封堵高渗 透层大孔道的方法来调整和改善吸水剖面， 使水线均匀地推进，也是防止油井过早水淹 的一项重要措施。
2）化学分析法判断出水层位；
化学分析法是利用采出水的化验结果不同， 来判断地层水和注入水、本层水和外来水的 一种方法。地层水一般都具有矿化度高（主 要矿物是钾、钠、钙、镁盐等），或含有二 氧化碳和硫化氢等。这样，就可以和地面注 入水区别。一般在 不同层位的水，其化学组 成和矿化度大小也不同。通常以离子含量不 同而加以区别。
其步骤是：先在预测的井内记录自然 放射性曲线，再往井内注入一定数量的含 同位素的液体，用清水将其替入地层，洗 井后，再测放射性曲线。对比前后两次测 得的曲线，若后测的曲线在某处放射性强 度异常剧增，说明套管在该处吸收了放射 性液体。根据此异常，结合射孔资料，便 可确定套管破裂的位置与套
管破裂位置连通的渗透层。
4）机械法判断出水层位。
（1）压木塞法；如果油井出水是由于套管 损坏引起的，那么，在保证井下不漏的情 况下，将木塞放在套管内，然后注液体挤 木塞，最后木塞在井中停留的位置，正好 是套管损坏的位置。
这种方法仅适于套管有一处损坏的油 井。
（2）封隔器找水：封隔器找水是利用封隔 器将各层分开，然后分层求产，找出出水层 位。这种方法工艺比较简单，能准确地确定 出出水层位。但施工时间长，在窜槽井上， 必须封窜后应用，在油、水夹层间夹层薄时， 无法确定油、水层。
2、选择性堵水
选择性堵水所用的堵剂只与水起作用， 而不与油起作用，只在水层造成堵塞，而不 堵塞油层，或者改变油、水、岩石间的界面 张力，降低水相渗透率，只起堵水而不堵油 的作用。
一般对于油层和水层不能分开时，以及 同层水（边水和注入水）普遍采用选择性堵 水剂进行堵水。
目前，选择性堵水方法发展很快，因为它与 非选择性堵水比较有如下优点：封堵工艺简单； 操作时间短；能减少修井费用；适应性强。
根据目前工艺条件和设备条件，堵水效果评价标准如下：
1、选择性堵水
以下四种情况均属堵水成功（对比效果应以该井前一 个月生产的平均值为依据）。1）堵水后油量上升，含水下 降；2）堵水后油量上升20%，含水不变；3）堵水后产油 量不变或产油量下降小于10%，含水下降大于20%；4）改 变工作制度后产油量上升20%，含水下降或不变。
油井出水以后，对油井的产量会 产生很大的影响，因而要根据油井的 出水情况以及出水的产量占全井 的 比重，决定是否封堵以及采用何种堵 水方法。
目前国内外采用的堵水方法分为 两类：机械法堵水和化学法堵水。
机械法堵水
在封堵出水层能与油层分开的 外来水，或暂时不准备生产的水淹 层时，可用机械法封堵水层，它是 利用封隔器将出水层在井筒内卡开， 以阻止水流入井内。
油井出的水按其来源可分 为：注入水、边水、底水及上 层水、下层水和夹层水。按与 油层的关系可分为：外来水和 同层水。
1、注入水及边水 由于油层的非均质性及开采
方式不当，使注入水及边水沿高 渗透层及高渗透区
不均匀推进，在纵
向层突进示意图
“舌进”示意图
在平面上形
第五采油厂采油二队 马淑岩
目录
一、油井出水的危害 二、 油井出水的原因 三、 防水措施 四、油井出水层位的确定 五、油井堵水 六、注水井选择性封堵 七、油井堵水效果评价标准
油井出水是油田开发过程中遇到的普遍现象， 它给油井生产、油气集输和油田开发工作带来的危 害有时是十分严重的，会使油井产量下降，对井底 回压增大，可能造成油井停喷；有时大量出水后， 也会引起油井出砂严重，破坏油层结构；由于地层 水有很大的腐蚀性，油井设备易被腐蚀，增加了集 输和脱水工作量；由于油层的非均质性，如果控制 不当，而使油井过早出水，会在地下形成一些死油 区，降低了油田的无水采收率和最终采收率。因此， 在油田开发过程中，必须及时注意油井出水动向， 利用各种找水措施，确定出水层位，采取相应的防 水、堵水方法。
油井出水，不仅会带来一系列严重问题，而 且对于出水井的堵水工作，在技术上也比较复杂， 成功率不高，且很不经济。
因此，在油井出水以前，
就采取正确的防水措施
来延迟油井的出水时间，
尽量避免不正常出水情况，
有十分重大的意义。
综合性防止不正常出水的措施可归纳为以下三个方面：
1） 制定合理的油田开发方案，特别是要根据油层的 岩性特点，合理地划分注采系统，尽量作到分采分注， 确定合理的油、水井工作制度，以控制油水边界较均 匀的推进。
化学法堵水 1
化学堵水是2 利用堵剂的化学1—作套管用，对
水层造成堵塞，它4 是5目前国内2外—油主管要的堵
水方法。
3—油层
根据堵剂对油层3 的水层的4读—封塞隔作器用， 化学堵水可分为选择性堵水和5—非水选淹择层 性堵
水。
封隔器堵水淹层示意图
化学法堵水
化学堵水是利用堵剂的化学作用， 对水层造成堵塞，它是目前国内外主要 的堵水方法。
（ 1） 综合对比资料判断出水层位；
（2）化学分析法判断出水层位；
（3） 根据测井和试井资料判断出水层位；
（4）机械法判断出水层位。
1）综合对比资料判断出水层位；
根据见水井的地质情况，以及采油过程中累积的 动态资料，进行综合对比分析，对出水层位作出合理 的判断。其中，水质资料是判断地层水还是注入水的 主要依据。结合小层平面图及油水井连通图和注采井 的产生情况，就可能判断出水层位。但是，用这种方 法作出的判断一般是间接的，只有在某些特殊条件下， 才能正确地判断出水层位。在更多的情况下，这种方 法只能提出几种可能性，还需要同其他方法配合才能 最后确定出水层位置。
（2）流体电阻测定法；
流体电阻测定法是根据高矿化 度的水和低矿化度的水有不同的导 电性，利用电阻计来测定有水流入 油井时，井筒中流体的电阻率变化 曲线，来判断出水层位。
（3）井温测井法；
井温测井法是利用地层水具有较高的温 度的特点来确定出水层位的方法。测量井温 的过程与电阻法相似，先用均质流体冲洗井 筒，使整个井筒内的液柱温度分布均匀之后， 测量井内温度变化曲线。然后，降低液面使 地层水进入井内，一直到测出稳定的温差为 止。降低液面所测得井温曲线2，其发生突 变的部位，便是地层水进入井内的位置。
2） 在工程上要提高固井质量，进行增产措施时，尽 量避免损坏套管或水泥环，以保证油井的封闭条件， 防止外来水窜入井中。
3） 加强油水井的管理和分析，及时调整分层注采强 度，保证均衡开采。
油井出水之后，首先必须通过各种途径 了解水源，确定出水层位，然后才能采取必 要的封堵措施。目前判断出水层位有以下几 种方法：
井温曲线找水示意图
（4）73型找水仪测试出水层。
73型找水仪是适用于自喷井的一种测试 仪器，它是在油井正常生产的情况下由上而 下进行逐步测量的。测量时，首先用皮球集 流器密封油套环形空间，使液流全部通过涡 轮产量计，测出液体总流量，用油水比例测 出含水量，然后用递减法计算出油层的分层 产油量和分层产水量，从而确定出水层位。
根据堵剂对油层和水层的堵塞作用， 化学堵水可分为选择性堵水和非选择性 堵水。
1、非选择性堵水
非选择性堵水所用的堵剂对水层和油 层均可造成堵塞，而无选择性。一般对于 外来水，或者水淹后不再准备生产的水淹 层，在搞清出水层位并有可能与油层分开 时，采用非选择性堵水（如水泥、树脂等） 堵死出水层位。具体方法很多，有代表性 的有：水泥浆封堵；油基水泥浆封堵；树 脂封堵；硅酸钙堵水等。
成“舌进”，即 “平面矛盾”， 使油井过早见水。
2、底水 当油层有底水时，由
“底水锥进”示意 图
于油井生产时在地层中
造成的压力差，破坏了
由于重力作用所建立起
来的油水平衡关系，使
原来的油水界面在靠近
井底附近呈锥形升高，这种现象叫“底水锥进”， 造成油井过早见水，产量下降。
注入水、边水及底水，虽然处于油藏的不同 位置上，但他们都与油在同一油层中，可 统称为 “同层水”，“同层水”推入油井是不可避免的。 但是，如果开采 方式合适，工 作制度合理， 使油井推迟见 水也是可能的。
边水示意图
3、上层水、下层水及夹层水
上层水、下层水及夹层水，它们是从油层上部或下 部的含水层及夹于两油层之间的含水层窜入油井的水。
上层水及下层水窜入示意图
夹层水窜入示意图
由于它们是油层以外的水，所以，统 称为“外来水”。外来水进入油井的原因， 大多数是由于工程质量不高；固井的水泥 环窜槽；射孔时深度计算或测井解释错误 等，误射了水层；生产过程中套管损坏造 成漏水；由于采取不正确的增产措施，而 破坏了井封闭条件等，凡是外来水在可能 的条件下都是采取将水层封死的措施。
3）根据测井和试井资料判断出水层位； 目前常用的方法有：流体 电阻测定法、井温测量 法、放射性同位素 法及73型找水仪等 仪器测试出水层。
（1）放射性同位素法；
放射性同位素法是以人为的方法来提高 井中出水地段的放射性强度为基础，来判 断出水层位。施工时向井内注入同位素液 体。根据注同位素液体前后测得的放射性 曲线鉴别出水层位。
注水井选择性堵水所用的堵剂有： 各种含有固体和半固体微粒的乳状液 （如石灰乳）；进入大孔道后形成胶凝 而造成堵塞的物质（如硅酸凝胶）；两 种不同的溶液进入大孔道后相互作用形 成沉淀的物质（如水玻璃—氯化钙溶液 等）。上述第一、二两种方法是挤入单 相溶液称为单液法，后一种是挤入两种 不同的溶液称为双液法。
2、非选择性堵水
根据分层测试找水资料，堵水后该层产液量较前下降 70%以上，产油量不下降为有效。
对于非均质多油层注水开发的油田，注入 水沿高渗透层突进是油井见水过早水淹的原 因。在出水油井上采取堵水措施，虽然也可 以降低含水，提高产油量，但有效期较短， 成功率不高，特别是非均质严重的油层。因 此，解决油井过早水淹的问题，还必须从注 水井着手。在注水井上进行选择性封堵高渗 透层大孔道的方法来调整和改善吸水剖面， 使水线均匀地推进，也是防止油井过早水淹 的一项重要措施。
2）化学分析法判断出水层位；
化学分析法是利用采出水的化验结果不同， 来判断地层水和注入水、本层水和外来水的 一种方法。地层水一般都具有矿化度高（主 要矿物是钾、钠、钙、镁盐等），或含有二 氧化碳和硫化氢等。这样，就可以和地面注 入水区别。一般在 不同层位的水，其化学组 成和矿化度大小也不同。通常以离子含量不 同而加以区别。
其步骤是：先在预测的井内记录自然 放射性曲线，再往井内注入一定数量的含 同位素的液体，用清水将其替入地层，洗 井后，再测放射性曲线。对比前后两次测 得的曲线，若后测的曲线在某处放射性强 度异常剧增，说明套管在该处吸收了放射 性液体。根据此异常，结合射孔资料，便 可确定套管破裂的位置与套
管破裂位置连通的渗透层。
4）机械法判断出水层位。
（1）压木塞法；如果油井出水是由于套管 损坏引起的，那么，在保证井下不漏的情 况下，将木塞放在套管内，然后注液体挤 木塞，最后木塞在井中停留的位置，正好 是套管损坏的位置。
这种方法仅适于套管有一处损坏的油 井。
（2）封隔器找水：封隔器找水是利用封隔 器将各层分开，然后分层求产，找出出水层 位。这种方法工艺比较简单，能准确地确定 出出水层位。但施工时间长，在窜槽井上， 必须封窜后应用，在油、水夹层间夹层薄时， 无法确定油、水层。
2、选择性堵水
选择性堵水所用的堵剂只与水起作用， 而不与油起作用，只在水层造成堵塞，而不 堵塞油层，或者改变油、水、岩石间的界面 张力，降低水相渗透率，只起堵水而不堵油 的作用。
一般对于油层和水层不能分开时，以及 同层水（边水和注入水）普遍采用选择性堵 水剂进行堵水。
目前，选择性堵水方法发展很快，因为它与 非选择性堵水比较有如下优点：封堵工艺简单； 操作时间短；能减少修井费用；适应性强。
根据目前工艺条件和设备条件，堵水效果评价标准如下：
1、选择性堵水
以下四种情况均属堵水成功（对比效果应以该井前一 个月生产的平均值为依据）。1）堵水后油量上升，含水下 降；2）堵水后油量上升20%，含水不变；3）堵水后产油 量不变或产油量下降小于10%，含水下降大于20%；4）改 变工作制度后产油量上升20%，含水下降或不变。
油井出水以后，对油井的产量会 产生很大的影响，因而要根据油井的 出水情况以及出水的产量占全井 的 比重，决定是否封堵以及采用何种堵 水方法。
目前国内外采用的堵水方法分为 两类：机械法堵水和化学法堵水。
机械法堵水
在封堵出水层能与油层分开的 外来水，或暂时不准备生产的水淹 层时，可用机械法封堵水层，它是 利用封隔器将出水层在井筒内卡开， 以阻止水流入井内。
油井出的水按其来源可分 为：注入水、边水、底水及上 层水、下层水和夹层水。按与 油层的关系可分为：外来水和 同层水。
1、注入水及边水 由于油层的非均质性及开采
方式不当，使注入水及边水沿高 渗透层及高渗透区
不均匀推进，在纵
向层突进示意图
“舌进”示意图
在平面上形