油井出水原因及堵水方法.doc

_油井出水原因及堵水方法报告姓名：赵春平 班级：石工11-10 学号：11021467 前言油井出水是油田采油过程中的一种重要的现象，我们可以从许多方面来判断发现油田油井出水现象，例如，油井产出液中，含水增加，含油降低即是油井出水的前兆；油井产液量猛增，且含油率下降；油井井口压力猛增，产液量猛增；油井大量出水而几乎不出油；用仪器测试时，发现油井含水增加。进行生产测试时，电阻曲线有明显的变化等。这些都是油井出水的重要特征。通过这些现象我们可以判断油井出水原因。为了应对油井出水的问题，减少过早见水或者串槽的危害，我们必须找出出水地层，判断出水原因，作出相应的堵水措施。而在油田实际操作中，最常用的是机械堵水法和化学堵水法。一、油井出水原因油井的出水原因不同，采取的堵水措施一般也不同，在油田中常见的出水原因一般包括：1、注入水及边水推进对于用注水开发方式开发的油气藏，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、低渗透层及高、低渗透区不均匀推进，在纵向上形成单层突进，在横向上形成舌进或指进现象，使油井过早水淹。 2、底水推进底水即是油层底部的水层，在同一个油层内，油气被底水承托。“底水锥进”现象：当油田有底水时，由于油井生产压差过大，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处呈锥形升高的现象。注入水、边水和底水在油藏中虽然处于不 同的位置，但它们都与要生产的原油在同一层中，可统称为“同层水”。“同层水”进入油井，造成油井出水是不可避免的，但要求缓出水、少出水，所以必须采取控制和必要的封堵措施。 3、上层水、下层水窜入所谓的上层水、下层水，指油藏的上层和下层水层。固井不好，套管损坏，误射油层，采取不正确的增产措施，而破坏了井的密封条件;除此之外还有一些地质上的原因，例如有些地区由于断层裂缝比较发育，而造成油层与其它水层相互串通等。4、夹层水进入夹层水又指油层间的层间水，即在上下两个油层之间的水层。由于固井不好或层间串通，或者补水时误射水层，都会使夹层水注入油井，使油井出水。二、油井出水危害1、油井出砂 使胶结疏松的砂岩层受到破坏，造成出砂，严重时使油层塌陷或导致油井停产。2、油井停喷 见水后含水量不断增加，井筒液柱重量随之增大，导致自喷井不能自喷。3、形成死油区 油井过早见水，会导致在地下形成一些死油区，大大降低了油藏的采收率。4、设备腐蚀 会腐蚀油井设备及破坏井身结构，增加修井作业任务和难度，缩短油井寿命。5、增加采油成本 增大地面注水量，相应增加了地面水源、注水设施及电能消耗。因此，油井堵水是油田开发中必须及时解决的问题，是油田开发中一项很重要的任务。三、油井找水技术1、综合对比资料判断出水层位2、水化学分析法3、机械法找水4、找水仪找水5、根据地球物理资料判断出水层位四、油井堵水技术油井堵水是指在油井生产中，利用物理或者化学的方法，从油井控制水的产出。油井堵水的目的是提高水驱采收率。 根据需要有时把水层堵死，有时堵而不死，主要是控制地层出水。油井的堵水工艺一般包括：起管-通井-找水-验套-堵水-钻塞-试压-下泵生产。如图，调剖空间：曲线拐点至注水井这一侧，堵水空间：曲线拐点至油井这一侧。在调剖空间和堵水空间任何位置放置堵剂，引起高渗透层封堵，都可改变注入水的液流方向，提高水驱波及系数从而提高水驱采收率。堵水空间与调剖空间大小相当，说明油井堵水与注水井调剖在提高水驱采收率中占同等重要的地位。在目前，油田的堵水技术主要包括：方法（一）、油井堵水的选井选层1. 砂岩油田油井堵水选井(层)条件如用测井组合图、产液剖面、井温、碳氧比、抽汲等方法找水。油井单层厚度较大，一般要求在5m以上。油井各油层纵向渗透率差异较大，可优先选择油层纵向渗透率级差大于2的井。 优先选择纵向水淹不均匀，部分层段产油发挥作用较小或未发挥作用，目前尚有较大潜力的油井。 进行堵水的油井出水层位清楚，固井质量好，无层间串槽。2. 碳酸盐油田油井堵水选井条件油井生产层段是以裂缝为主的裂缝性储层；溶洞为主的孔洞型储层或以晶间孔和粒间孔为主的孔隙型储层。油井生产层段中，水平裂缝比较发育。油井的生产剖面纵向差异大，除主力层段外有接替层段。方法（二）、机械法堵水 注水开发的多层非均质油藏，层间差异大，为了减少层间干扰，提高油井产量，可采用封隔器卡封高含水层，使其停止工作，或利用打悬空水泥塞、电缆桥塞、填砂等措施，将上下油层保护起来，控制油井出水。1、基本原理：利用封隔器将出水层位卡住，然后投带死嘴子的堵塞器封堵高含水层。2、现场常用机械堵水管柱结构 自喷井堵水管柱：由油管、配产器和封隔器等构成机械采油井堵水管柱：一般采用丢手管柱结构，所用井下工具基本与自喷井堵水管柱相同。 如果情况允许，应尽量采取此方式，它成本低，施工周期短，定位准确，成功率高，但也有一定的缺点，有效期短，治标不治本。方法（三）、化学法堵水化学法堵水是采用化学堵剂对高出水层位进行封堵，它对于裂缝地层、厚层底部出水更为有效。根据堵水剂对油层和水层的堵塞作用，化学堵水又分为非选择性堵水与选择性堵水。1、选择性堵水（不找水）定义：是指通过油井向生产层注入适当的化学剂堵塞水层或改变油、水、岩石之间的界面张力，降低油水同层的水相渗透率，而不堵塞油层或对油相渗透率影响较小的化学堵水方法。 1） 部分水解聚丙烯酰胺机理： HPAM进入出水层后，HPAM中的酰胺基（CONH2）和羧基（COOH）可通过氢键吸附在砂岩的羟基表面，而不吸附部分则留在空间堵塞出水层。（这是因HPAM上的亲水基团使留在空间的不吸附部分向水中伸展，因而对水有较大的流动阻力，起到堵水作用）； 进入油层的HPAM，由于砂岩表面为油所覆盖，不发生吸附，因此不堵塞油层。因HPAM不亲油，分子不能在油中伸展，故对油的流动阻力很小2)泡沫堵水由于泡沫是气体分散在水中所形成的分散体系，它的分散介质是水，所以它也是优先进入出水层。在出水层中，泡沫是通过气阻效应(即贾敏效应)的叠加产生堵塞。3)松香酸钠(松香酸钠皂或松香钠皂松香酸钠是由松香(含8090松香酸)与碳酸钠(或烧碱)反应生成。由于松香酸钠可与钙、镁离子反应，生成不溶于水的松香酸钙、松香酸镁沉淀，所以，适用于水中钙、镁离子含量较大(例如大于1000mg/l)的油井堵水。而出油层不含钙、镁离子，所以不发生堵塞。 4)松香二聚物的醇溶液5)烃基卤代甲硅烷6)聚氨基甲酸酯7)活性稠油2、非选择性堵水机理：所用堵剂对水层和油层均可造成堵塞，而无选择性。 堵剂：水泥浆、树脂 、硅酸钙等。1)水泥浆封堵水泥是一种非选择性堵剂，利用它凝固后的不透水性可实现封堵。打水泥塞封堵下层水，挤入窜槽井段封堵窜槽水，或挤入水层堵水。2)树脂封堵将液体树脂挤入水层，在固化剂的作用下，成为具有一定强度的固态树脂而堵塞孔隙，以达到封堵目的包括酚醛树脂、尿醛树脂、糠醛树脂、环氧树脂等。其在固化剂和催化剂作用下形成坚硬的固体，堵塞孔道或裂缝。 优点是强度高、有效期长。缺点是成本高、没有选择性、误堵油层后解除困难。近年纯树脂类堵水剂的应用已少。目前，封堵油井出水层工艺相对比较简单，技术相对成熟，工作量相对较多。而控制油井出水量的技术难度相对较大，风险较大，技术还不成熟。方法（四）、与其他措施有机结合的堵水方法1、油井堵水与酸化的结合技术先酸化后堵水，恢复地层原有渗透率。先堵水后酸化，解除中低渗透层的污染2、油井深部堵水与注水井深部调剖的结合技术深部堵水与深部调剖都有较高的采收率，这两项技术的结合有协同效应。3、 油井堵水与化学剂吞吐的结合技术注高效洗油剂；注油井堵水剂；将化学剂过顶替入地层五、油井堵水存在问题的产生原因问题：1. 堵水技术在实际应用中的成功率低； 2. 增产效果差，高含水层通常也是主产层，封堵后增油效果并不明显；3. 有效期短，技术还不成熟，有时治标不治本。原因：1油井堵水单井进行；2油井堵剂主要设置在近井地带；3堵水剂选择性注入工艺不配套；4油井堵水未与其他措施有机地结合起来。六、油井堵水的发展趋势1. 油井区块整体堵水，将水从高渗透层的出水口全部控制。2. 深部堵水，即深部堵水。3. 选择性堵水，使用选择性堵水剂，建立选择性注入方法。4. 能控制不同来水的堵水，用来控制底水、边水和注入水。5. 与其他措施有机结合的堵水，与其他措施在作用上的互补，产生了它们的有机结合。在油气开采过程中，油井堵水与注水井调剖在提高水驱采收率中占有同等重要的地位。油井堵水技术是通过提高波及系数从而提高原油采收率的重要技术，主要分为化学法和机械法两种方法。油井堵水技术必须在区块整体中进行，油井堵水存