[科普中國]-油井堵水

油井出水的原因

1、注入水及邊水推進。對于用注水開發(fā)方式開發(fā)的油氣藏，由于油層的非均質(zhì)性及開采方式不當，使注入水及邊水沿高、低滲透層及高、低滲透區(qū)不均勻推進，在縱向上形成單層 突進，在橫向上形成舌進或指進現(xiàn)象，使油井過早水淹。

2、底水推進。底水即是油層底部的水層，在同一個油層內(nèi)，油氣被底水承托。“底水錐進”現(xiàn)象:當油田有底水時，由于油井生產(chǎn)壓差過大，破壞了由于重力作用所建 立起來的油水平衡關(guān)系，使原來的油水界面在靠近井底處呈錐形升高的現(xiàn)象?！巴?層水”進入油井，造成油井出水是不可避免的，但要求緩出水、少出水，所以必 須采取控制和必要的封堵措施。

3、上層水、下層水竄入。 所謂的上層水、下層水，指油藏的上層和下層水層。固井不好，套管損壞， 誤射油層采取不正確的增產(chǎn)措施，而破壞了井的密封條件;除此之外還有一些地質(zhì)上的原因，如有些地區(qū)由于斷層裂縫比較發(fā)育，而造成油層與其它水層相互串通。

4、夾層水進入夾層水又指油層間的層間水，即在上下兩個油層之間的水層。由于固井不好或?qū)娱g串通，或者補水時誤射水層，都會使夾層水注入油井，使油井出水。1

油井堵水必要性油井出水后若不及時進行堵水作業(yè)，可能會造成以下后果：

1、油井出砂，使膠結(jié)疏松的砂巖層受到破壞，嚴重時使油層塌陷或?qū)е掠途．a(chǎn)。

2、油井停噴，見水后含水量不斷增加，井筒液柱重量隨之增大，導(dǎo)致自噴井不能自噴。

3、形成死油區(qū)，油井過早見水，會導(dǎo)致在地下形成一些死油區(qū)，大大降低了油藏的采收率。

4、設(shè)備腐蝕，會腐蝕油井設(shè)備及破壞井身結(jié)構(gòu)，增加修井作業(yè)任務(wù)和難度，縮短油井壽命。

5、增加采油成本，增大地面注水量，相應(yīng)增加了地面水源、注水設(shè)施及電能消耗。因此，油井堵水是油田開發(fā)中必須及時解決的問題，是油田開發(fā)中一項很重要的任務(wù)。1

堵水方法常見的油井堵水方法。目前各油田通常采用的堵水方法有兩種，一種是機械堵水，一種是化學堵水。

1、機械法堵水

注水開發(fā)的多層非均質(zhì)油藏，層間差異大，為了減少層間干擾，提高油井產(chǎn)量，可采用封隔器卡封高含水層，使其停止工作，或利用打懸空水泥塞、電纜橋塞、填砂等措施，將上下油層保護起來，控制油井出水。

1）基本原理

利用封隔器將出水層位卡住，然后投帶死嘴子的堵塞器封堵高含水層。

2）現(xiàn)場常用機械堵水管柱結(jié)構(gòu)

自噴井堵水管柱：由油管、配產(chǎn)器和封隔器等構(gòu)成。機械采油井堵水柱：一般采用丟手管柱結(jié)構(gòu)，所用井下工具基本與自噴井堵水管柱相同。如果情況允許，應(yīng)盡量采取此方式，它成本低，施工周期短，定位準確，成功率高，但也有一定的缺點，有效期短，治標不治本。

2、化學法堵水

化學法堵水是采用化學堵劑對高出水層位進行封堵，它對于裂縫地層、厚層底部出水更為有效。根據(jù)堵水劑對油層和水層的堵塞作用，化學堵水又分為非選擇性堵水與選擇性堵水。

1、選擇性堵水。

定義:是指通過油井向生產(chǎn)層注入適當?shù)幕瘜W劑堵塞水層 或改變油、水、巖石之間的界面張力，降低油水同層的水相滲透率，而不堵塞油 層或?qū)τ拖酀B透率影響較小的化學堵水方法。

1）部分水解聚丙烯酰胺機理: HPAM進入出水層后，HPAM中的酰胺基(-CONH2)和羧基(- COOH)可通過氫鍵吸附在砂巖的羥基表面，而不吸附部分則留在空間堵塞出水層。(這是因HPAM上的親水基團使留在空間的不吸附部分向水中伸展，因而對水有較大的流動阻力，起到堵水作用);進入油層的HPAM，由于砂巖表面為油所覆蓋，不發(fā)生吸附，因此不堵塞油層。因 HPAM 不親油，分子不能在油中伸展，故對油的流動阻力很小。

2)泡沫堵水 由于泡沫是氣體分散在水中所形成的分散體系，它的分散介質(zhì)是水，所以它 也是優(yōu)先進入出水層。在出水層中，泡沫是通過氣阻效應(yīng)(即賈敏效應(yīng))的疊加產(chǎn)生堵塞。

3）松香酸鈉 (松香酸鈉皂或松香鈉皂)

松香酸鈉是由松香 (含80%－90%松香酸)與碳酸鈉 (或燒堿)反應(yīng)生成。由于松香酸鈉可與鈣、鎂離子反應(yīng)，生成不溶于水的松香酸鈣、松香酸鎂沉淀，所以，適用于水中鈣、鎂離子含量較大(例如大于1000mg/l)的油井堵水。而出油層不含鈣、鎂離子，所以不發(fā)生堵塞。

4)陽離子型共聚物

2、非選擇性堵水

機理:所用堵劑對水層和油層均可造成堵塞，而無選擇性。

堵劑:水泥漿、 樹脂 、硅酸鈣等。 1)水泥漿封堵。水泥是一種非選擇性堵劑，利用它凝固后的不透水性可實現(xiàn)封堵。打水泥塞封堵下層水，擠入竄槽井段封堵竄槽水，或擠入水層堵水。

2)樹脂封堵。將液體樹脂擠入水層，在固化劑的作用下，成為具有一定強度的固態(tài)樹脂而堵塞孔隙，以達到封堵目的包括酚醛樹脂、尿醛樹脂、糠醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。其在固化劑和催化劑作用下形成堅硬的固體，堵塞孔道或裂縫。 與其他措施有機結(jié)合的堵水，與其他措施在作用上的互補，產(chǎn)生了它們的有機結(jié)合。1

油井堵水工藝

1、油井堵水工序（如右圖所示）：

2、油井堵水工藝措施

地質(zhì)要求：紅色標注為出水層，要求對出水層進行有效封堵，封堵成功后生產(chǎn)其它層。

1）封上、采下；

2）封下、采上；

利用打懸空水泥塞、電纜橋塞、填砂等工藝封堵下層；

3）封上下、采中間；

利用封隔器卡上，打懸空水泥塞、電纜橋塞、填砂等工藝封堵下層；

4）封中間、采上下；

利用封隔器卡上、下,封堵中間層采上、下層；

5）水平井（側(cè)鉆井）水層封堵；

3、化學堵水工藝技術(shù)

步驟：

1）分析地質(zhì)要求，明確封堵目的；

2）查相關(guān)料：套管組合、固井質(zhì)量、作業(yè)井史、以前是否封堵及工藝、周圍水井注水情況及層位，鄰井作業(yè)壓力等;

3）確定封堵方案；

4）現(xiàn)場測吸水，確定擠堵壓力和用量；

5）擠堵，控制施工排量和壓力；

6）鉆塞、驗效。

4、不同來水堵水方法及控制技術(shù)

1）底水、邊水和注入水，是油田開發(fā)的能量來源，但它們都不可避免地要從油井產(chǎn)出，因此建立不同來水的控制技術(shù)，是油井堵水發(fā)展的一個必然趨勢。

①底水控制技術(shù)：

⑴沿底水入侵通道注入水基堵水劑；

⑵將水基堵水劑頂替至油水界面附近；

⑶水基堵水劑的作用控制了底水的入侵。

②邊水控制技術(shù)

⑴判斷邊水入侵方向；

⑵在邊水入侵方向上布井，注入堵水劑，封堵高滲透層，控制邊水入侵。

2）生產(chǎn)層內(nèi)出水，且是注入水、邊水或底水，宜采用選擇性堵水方法（控水）。

注入水的控制技術(shù)：

⑴對應(yīng)注水井關(guān)井泄壓；

⑵高壓注水,使用低滲透層升壓；

⑶低注入速度下注水基堵水劑；

⑷用低流度過頂替液將堵劑過頂替至離井眼 3 m以外；

⑸關(guān)井候凝；

⑹恢復(fù)生產(chǎn)。

3）上層水、下層水和夾層水，則采用非選擇性堵水方法堵水（堵水）：采用非選擇性堵水方法堵水（堵水）。2