浅谈石油开采井下作业堵水技术

刘锦龙

（中国石油辽河油田公司曙光工程技术处，辽宁 盘锦 124010）

1 石油开采井下作业堵水的必要性

1.1 油井出水的原因和危害

1.1.1 油井出水原因

油井出水可以分为同层水和异层水。同层水包括注入水、边水和底水；异层水包括由于固井质量差、套管损坏引起的流体窜槽或误射手水层引起的出水。由于地层渗透率的非均质性及油水流度比的差异，使注入水易沿高渗透地层突进，造成油井含水上升较快。在注入水的的长期冲刷下，特别是强采强注时使地层胶结物受到破坏，引起渗透率的急剧上升，在油水井之间形成高渗透、大孔道地层，也会引起油井上升很快。油水同层时，由于流体压力梯度大于游水重力梯度时易引起底水锥进。由于固井质量差、套管损坏引起的流体窜槽或误射手水层引起的出水。

1.1.2 油井出水危害

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，影响油田经济开采期。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。油井出水后还会增加液体相对密度，增大井底油压，使自喷井转为抽油井。油井产水增加，必然会使地面脱水费用增加，造成环境污染。

2 井下作业堵水技术概况

油井堵水是注水开发油田控制油井出水的一项十分重要的技术，堵水技术根据施工井的种类不同，可分为水井调剖和油井堵水两大类；根据堵水方法的不同，又可分为机械堵水和化学堵水；化学堵水又可分为选择性堵水和非选择性堵水。随着油田开发进入中后期，含水上升，层间、层内及平面矛盾越来越突出，机械堵水已不能适应此类油田开发的需要，必须开展高效选择性堵水技术研究。重点研制高效选堵剂（选择性封堵高渗透出水大孔道、选择性堵水而不堵油的高效选堵剂），并开展深部堵水施工作业技术研究，提高堵水效果和油井产量。

2.1 油井化学堵水技术

选择性堵水是将堵剂注入地层，堵剂对水层产生堵塞，而对油层不起堵塞作用；非选择性堵水是堵剂进入地层后对水层和油层均造成堵塞。化学调剖堵水技术是一门综合性很强的科学，它涉及到油藏工程、油藏精细描述、石油地质及油田化学等多种学科。选井、堵剂的选择、施工设计、施工工艺等均十分重要。一般开展区块整体调堵技术并与其它增产措施（如调剖堵水与酸化配套技术在低渗透油田的运用，调剖堵水与驱油技术等）相结合，或者开展多段塞复合堵剂大剂量深度调剖技术以利用多种堵剂的相互协同作用能达到更好的施工效果。尤其是应注意海上油田化学调剖堵水的特殊性，精心组织、精心施工，才能达到预期的效果。

2.2 选择性酸化堵水一体化技术

酸化是油田开发的一项重要而有效的措施，但对于一些高含水油井采用常规的酸化措施，注入的酸液会大部分进入高渗透水层，而低渗透油层酸液进入量较少，导致酸化措施后油井产水量进一步上升，原油产量提高很少甚至出现下降，达不到预期的酸化化增产效果。国内外报道过采用暂堵酸化技术，即在注入酸液之前注入油溶性或水溶性暂堵剂，或将暂堵剂加到酸液中随酸液一同注入，这时注入的暂堵剂对高渗透水层会形成较好的封堵作用，使后续注入的的酸液大部分进入低渗透油层，从而取得一定的酸化转向的作用。但由于注入的暂堵剂会逐步被油相或水相溶解，其封堵强度有限，因此暂堵酸化技术应用效果有限。采用选择性堵水酸化一体化技术能取得很好的降水增油效果。

3 井下堵水技术要点

面对该类高含水油井，目前工艺上常用的化学堵水措施为挤注无机高强度堵剂，堵剂用量少，作用于近井地带，封堵强度高，可彻底堵死出水层，但同时也封堵了油流通道；工艺条件要求高，施工风险高，增产效果差，有效期短。油井深部堵水技术作为一项单井综合治理技术应运而生。该技术以堵水为中心，不唯堵水而堵水，体现了辩正施治的特点，建立起堵驱结合、堵解结合等工艺，努力兼顾油藏对堵水、驱油、油藏保护等方面的要求，达到降水增油的目的。其措施效果具有迭加性，因而降水增油效果明显。

3.1 充分协调流场非均质矛盾，使微观非均质矛盾的改善与宏观非均质矛盾的改善相统一，确立了通过改善微观非均质矛盾与宏观矛盾的技术路线，从而达到使多个矛盾一并改善的目的。

3.2 科学运用水动力学调整方法，充分利用压力场和流藏来调整油藏，并使之贯彻于措施始终，是地质调整与工艺技术的有效结合。

3.3 采用多液法、大剂量施工流程，现场配制低粘度易注入体系，进入地层深部后反应生成适当强度的堵水体系，便于强化过程控制，及时调整施工参数，提高了施工的灵活性、安全性。将施工过程当做对该井的监测和再认识过程，增强了措施的有效性。

3.4 按系统工程思路优化组合挤注段塞体系，使体系间具有相互补偿功效。还可以有效复配可相互增效、优势互补，能较大程度地实现对小孔缝的保护、驱油、对水道（相对大孔缝）的有效封堵。

3.5 可用于以油井堵水为中心的区块综合治理，有助于注水开发单元内开发矛盾的改善。需堵水的井层及部位往往是层间矛盾、平面矛盾和层内剖面矛盾影响最大的部位，堵水后产液量减少，含水下降，会使井区内地层压力有所恢复。结果使相邻注水井的注入水会向二线井及其它弱见效方向的井波及增强，改善平面矛盾；使部份启动压力较高的层增加水量，使部分启动压力高的层启动吸水，改善层间矛盾；层内堵水后水锥被克服，会使注入水向含油高的部位波及增强，改善层内剖面矛盾。

3.6 采用笼统挤注施工工艺，对井筒和管柱要求简单，一次施工完成，可大幅度降低施工风险和作业费用。

4 油田井下堵水技术的应用效果

随着油田开发的不断深入、采出程度不断提高，油藏平面及纵向水淹状况日益严重、边底水锥进速度加快、管外窜槽、套管损坏、破漏和热力补偿器漏失等问题是造成油井高含水的主因。在化学堵水方面，技术人员针对潜山油藏裂缝纵向发育的差异、底层亏空严重程度及注汽压力高低不同，在优选堵剂配方、优化堵水方式上下工夫，先后研发出颗粒型堵剂、凝胶型堵剂和复合段赛型堵剂等不同堵剂类型的化学堵水措施，这些措施对于治理潜山油藏高含水效果明显。在机械堵水方面，技术人员通过对不同类型油井含水情况进行分析研究，先后开发出了一次管柱分层找堵水技术。今年累计实施25口井，增油3252吨，降水28490立方米；油层上部出水漏点明确的可掺洗式机械堵水技术，这个技术增油、降水效果明显，累计实施44口井，增油1815.9吨，降水4332立方米；套管轻微变形的套变井机械堵水技术。随着未来稠油、超稠油的大规模开发，此类技术对于治理油井出水将大有用武之地。今年曙光油田实施此技术13口井，增油4047.6吨，降低无效产水量4654.9立方米。

结语

井下堵水技术需要对症下药，有的放矢，合理选择调、堵、驱体系，配套优化施工方案，在不断的实践探索中发展创新，在不久将来这项控水稳油技术必将在油田开发中后期发挥其不可替代的优势作用。

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