砾岩油藏提高采收率技术

肖龙

[摘 要]我国陆上石油80%以上是靠注水开发的。一个油藏往往由多个油层组成由于各油层渗透性的差异注入水将沿高渗透层突进，造成油井过早水掩。因此对于注水开发的油田在特高含水期，油井出水是一个普遍问题及时弄清产水层和产水方向采取合理有效的措施——即调剂堵水措施是非常必要的。

中图分类号：TE357.62 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0036-01

1 前言

我国油田化学堵水技术从50年代起在现场应用至今已有50年的历史。最初是用水泥浆堵水后发展了油基水泥、石灰乳、树脂、活性稠油等60年代以树脂为主70年代水溶性聚合物及其凝胶开始在油田应用。从此油田堵水技术进入了一个新的发展阶段堵剂品种迅速增加处理井次增多经济效果也明显提高。我国油田普遍采用注水开发方式由于地层非均质性严重油藏地质复杂在开发中后期含水上升速度加快。目前油井生产平均含水已达80%以上东部地区的一些老油田含水已达90%以上。因此用调剖堵水来实现降水增油的目的。

2 出水原因及其对策

根据水的来源可将油井出水分为同层水和异层水（外来水）注入水、边水和底水属“同层水”上层水、下层水及夹层水是从油层上部或下部的含水层及夹于油层之间的含水层中窜入油气井的水来源于油层之外故称为“外来水”。 油井出水可分为自然因素和人为因素两类。自然因素包括地质非均质及油水流度比不同。由于油层的非均质性和油水的流度比的不同随着油水界面的前进注入水及边水可能沿高渗透层不均匀前进纵向上可能单层突进横向上可能形成指进油层出现底水时原油的产出可能破坏油水平衡关系使油水界面在井底附近呈錐形升高形成“底水锥进”。人为因素包括固井质量不合格、套管损坏引起流体窜槽或误射水层及注采失调这些是异层水引起油井出水的主要原因。油气井出水是油田开发过程中不可避免的主要问题之一。要控制油井出水一方面是对注水井进行调剂另一方面是封堵油井出水层即有效地选择堵水剂来封堵油井出水层。

3 堵水的目的

油井产水、对经济效益影响很大某些高产井可能转变为无工业价值的井。对于出水井如不及时采取措施地层中可能出现水圈闭的死油区注入水绕道而过从而降低采收率造成极大的浪费。油井出水还有可能使储层结构破坏造成油井出砂油井出水后也会增加液体相对密度增大井底油压使白喷井转为抽油井油井出水会腐蚀井下设备严重时可能引发事故。同时由于产水增加必然会使地面的脱水费用增加。 找水、堵水是油田开发中必须及时解决的问题也是油田化学研究的重要课题。国内外油田多年的实践表明从油藏整体上看调剖堵水的效果主要表现为下述四个方面

（1）降低油井的含水比，提高产油量。封堵或卡堵高含水层减少了油井的层间干扰发挥了原来不能正常工作的低渗透层的作用改变了水驱油的流线方向提高了注入水的波及体积。因此堵水可有效地提高采油的日产水平。化学堵剂的作用较大幅度地降低了堵水半径内的井底水相渗透率减少了产水量和油井含水比。

（2）增加产油层段厚度，减少高含水层厚度，改善油井的产液削面。

（3）提高注入水的利用率，改善注水驱替效果。 控制了高渗透层过高的吸水能力使低渗透层的吸水能力相应提高某些不吸水层开始吸水从而增加了注入水的波及体积。扩大了油井的见效层位和方向改善了井组的注入开发效果。

（4）从整体上改善注入开发效果。油田区块的整体处理效果表现为整个区块开发效果得到改善，区块含水上升速度减缓，产量递减速度下降，区块水驱特征曲线斜率变缓。

4 堵水的机理

在调剖剂注人地层的过程中，由于其流动遵循最小流动阻力原则，所以调剖剂绝大部分进入阻力小的地层，即特高渗透层或高渗透层并在其中沉降，从而大幅度降低所波及范围内岩石的绝对渗透率，使其吸水能力降低达到封堵渗透性强吸水层的目的，迫使后来注入的水进入原来末波及的中、低渗透层使吸水剖面向合理方向变化，提高注入水波及体积系数，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层中注入聚合物单一段塞聚合物分子便吸附在岩心，表面形成吸附层，以此来堵塞水流，对油气流动影响较小。但这种吸附可能只是单层分子吸附对高渗透层常常失去作用。为了提高封堵效果，研究出了用胶连剂的堵水方法，其机理是聚合物与胶连剂交联后生成凝胶，这种以聚合物冻胶的物理堵塞为主并兼有吸附和动力捕集作用堵剂。其物理堵塞作用是由于聚合物链上有许多反应基团与交联剂发生交联而形成网状结构而这种结构把水包含在品格结构中形成具有粘弹性的冻胶体，这种冻胶体在孔隙介质中间形成物理堵塞阻止水流通过或改变水流方向。 其具体作用表现在4个方面：

（1）渗透率下降，化学剂交联反应使地层渗透率下降，高渗区下降得更加明显，其下降幅度与交联剂浓度大小及两者的配比有关。

（2）油层非均质程度降低，调剖堵水可调整注水井的吸水剖面水、油井周围的高渗区带得到降低使驱替剂接触较大的油层。

（3）滞留与捕集，部分交联体系分子及分子上的极性基团卷缩在孔道中即为捕集阻碍水流动。

（4）吸附，分子链上的极性基团与岩石表面相吸附，提高了调剂剂和堵水剂对岩石的残余阻力增强了堵水效果。

5 结论

对于注水开发的油田后期含水较高，油井出水是一个普遍问题，及时弄清产水层和产水方向采取合理有效的措施——即调剂堵水措施是非常必要的。

参考文献

[1] 伍世英.特高含水油田提高采收率方法筛选[D].长江大学，2015.

[2] 凌萍.中低产量井自组装分子膜堵水防砂技术研究[D].长江大学，2012.

[3] 李晖.辽河油田曙2-5-11块调剖机理研究[D].长江大学，2012.

[4] 赵曼玲.堵水调剖技术在吉林油田的应用和发展[D].大庆石油学院，2009.

[5] 杨田志.油田开发中后期高含水油藏堵水调剖工艺研究及应用[D].中国石油大学，2007.

[6] 李世军.油田生产系统整体优化理论与方法[D].大庆石油学院，2005.