注水井剖技术

注水井调剖技术rAHGTZEyMiVERwrr-＞注水井调剖的概念二、注水井调剖的重要性三、注水井调剖的决策技术U!、注水井调剖的调剖剂技术五、调剖选井依据六、注水井调剖的施工程序七、注水井调剖的矿场试验例八、注水井调剖的发展趋势九、结论VANCTZEWWIVER8JTV一、注水井调剖的概念注水井调剖是指从注水井调整注水地层的吸水剖面。注水地层的吸水剖面是不均匀的别u]Irl-4dibjUWfVEPt5iT\井深/m1650r16601670¬1€80-层位射孔并段0.525吸水剖面相对吸水鼉一口注水井的吸水剖面VANCTZEWWIVER8JTV注水地层的吸水剖面说明，地层存在高渗透层。注入的水必然首先沿高渗透层突入油井，引起油井产水率的提高和油井产量的降低。别u]Irl-4dibjk油层是不均质的；＞注入水沿阻力最小的地方前进；＞高渗透层流动阻力小；＞由于注入水的冲刷，使油层的不均质性随着时间的推移而加剧；＞注入水的波及系数低：采收率低，油井含水上升快。髙渗透层（含油饱和度低）VANGT2&UHIV£A£；iTY二、注水井调剖的意义调剖的目的是提髙原油采收率。水驱采收率=波及系数X洗油效率波及系数一驱油剂波及到的油层容积与整个含油容积的比值；洗油效率一驱油剂波及到的地层所采出的油量与这个地层储量的比值。YANGTZEUNIVERITY调剖是通过封堵高渗透层，提高注入水_■的波及系数，达到提高采收率的目的。衣身次磬注入水沿髙渗透层突入油井衣身次磬YAti&TZElfMJ^ERS4TYk?>ki•k?>ky注水井调剖VANCTZEWWIVER8JTV由于区块整体处于一个压力系统，所以要改变液流方向，达到提高采收率的目的，注水井调剖应在区块整体上进行。别u]Irl-4dibjYANGTZE三、注水井调剖的决策技术为使注水井调剖能体现出整体观念，必须有决定调剖重大问题的一套办法。这套办法通常叫注水井调剖的决策技术。别u]Irl-4dibj这里提供一种决策技术，主要使用由注水井井口压降曲线计算所得的压力指数(PressureIndex,PI)进行决策，因此这种决策技术称为PI决策技术。别u]Irl-4dibjVAWGTZEUMIVER83TVPI决策技术可解决区块整体调剖的5个问题:1）判别区块调剖的必要性；2）决定区块上需调剖的井；3）选择适当的调剖剂用于调剖；4）计算调剖剂用量；5）决定重复施工时间。别u]Irl-4dibjYANQrZEifNlA>£RS-lHPI决策技术注水井井口压降曲线与PI值0L」k_1_J._J._i020*0W80100时间（min）注水井井口压降曲线的类型>■!_{rl-itbbl0时间(min)由注水井井口压降曲线计算rfP(f)d/YANariEIfMlAjERSlTTtds)^M屯IfBL利f川《&1则VANOTZEWNIVER8JTVPI值按下式定义:PI=P(t)dtPI——注水井的压力指数(MPa);p(t)—水井关井时间t后井口的油管压力(MPa)；t——关井时间间(min)。别u]Irl-4dibj注水井日注量(m3-ddi流体动力粘度（mpa，s）地层渗透率（fm2）:地层厚度（m）;-孔隙度（％）;综合压缩系数（Pa-ii）；-注水井控制半径（m）;关井测试时间（s）。式中，q____h-npi值的理论基础I5khktxlz*¥4YANATZeUMtH/SRSlTY时阑（mm）一个区块注水井的井口压降曲线1_798并；2—2605并；3—606井：4一6320并；5—7-7并：6—703井：7—607并；8—6010#-；

9_7魅;二识魂組njt.*JLi.*i._k"wTJ.B■JI；"a；IJIB111L_J|区块注水井按PI改正值的排列VABiCTZEUMIVER83TVPI改正值-Pl>^//r平均值的归整值(q/h)•个K块的注水井按Pi改謹大小的抒列序号井号(m-d')h(m)q/h(m'-d-m')PU(MPa)PIwi(MPa)说明179825.070.60350.030.092260546.099.00.460.310.67360692-099.60.920.650.71调剖井4632055.0121.80+45Lil2.47577-77276.090.03.0710.093.29660745.061.00.744,986.73不处埋井770381076.0LO98.197.51870752,075.00.697,3210.61950468-079-80,8511161548増注井)0601030,0116.40J64,2116.19平均77.288.90.895.01638--区块调剖必要性的判断按两个标准判断：L区块的平均77值区块平均P/值越小越需要调剖。2.区块注水井的值极差W值极差是指区块注水井值的最大值与最小值之差，其值越大越需要调剖。别u]Irl-4dibjVAWOTZEUMIVER83TV调剖井的选定按区块平均PI值和注水井的PI值选定。通常是低于区块平均PI值的注水井为调剖井，高于区块平均PI值的注水井为增注井，在E块平均PI值附近，略髙或略低于平均PI值的注水井为不处理井。别u]Irl-4dibjVANCTZEWWIVER8JTV调剖剂的选择注水井的调剖剂按3个标准选择:1）地层温度；2）地层水矿化度；3）注水井的PI值。别u]Irl-4dibj犮龙A豸调剖剂的选择'TABiOTZEUMIVER81TV序号调剖剂地层温度(V)地层水矿化度4-1(XlOmg.L)注水井W值(MPa)1粘土悬浮体30-3600-300-82钙土/水泥悬浮液30〜1200—300〜63水膨体悬浮体30-900—60-84铬冻胶30—900〜6卜185铬冻胶双液法30〜900〜63-206水玻璃-盐酸30〜1500-308-207水玻璃-硫酸亚铁30-3600-303-168水玻璃>氯化钙30〜3600-302〜149粘土•聚丙烯酰胺30—900-300〜810粘土-铬冻胶30—900-60—4咖n^vu'ui-4dibjVANCTZEWWIVER8JTV调剖剂用量的计算调剖剂用量由下式计算:W=®h®PI式中，W—调剖剂用量（im）:f用量系XmrMPa-rm-1）:h一注水层厚度（ni）；W_调剖后注水井W值的预定提髙值（MPa）.☆If邮烈WfeUlYANGTZEUMIVER81TV重复施工时间的决定重复施工时间由注水井pI值随时间的变化曲线决定。别u]Irl-4dibjVANOTZEWWIVER81TV四、注水井调剖的调剖剂技术1.调剖剂的分类可按不同的标准对调剖剂进行分类:若按注入工艺，可分为单液法调剖剂（如铬冻胶）和双液法调剖剂（如水玻璃氯化钙双液法调剖剂）。前者是指调剖时只需向地层注入一种工作液：后者是指调剖时需向地层注入两种工作液。茗3A苕YANGTZEUHIVERBITV若按调剖剂封堵的距离，可分为渗滤面调剖剂（如水膨体）、近井地带调剖剂（如硅酸凝胶）和远井地带调剖剂（如冻胶的胶态分散体，colloidaldispersiongel，GDG）。VANCTZEUNIVER81TV若按使用的条件，可分为髙渗透层调剖剂（如粘土/水泥固化体系）、低渗透层调剖剂（如硫酸亚铁）、髙温髙矿化度地层调剖剂（如各种无机调剖剂）。别u]Irl-4dibjVANOTZEUlVlVERSiTV若按配调剖剂时所用的溶剂或分散介质，可分为水基调剖剂（如铬冻胶）、油基调剖剂（如油基水泥）和醇基调剖剂（如松香二聚物醇溶液）。别u]Irl-4dibjVAWCTZEU1VIMER83TV若按选择性，可分为选择性调剖剂（如泡沬）和非选择性调剖剂（如粘土/水泥固化体系）O但是由于地层中的髙含水层是髙渗透层，因而是低注入阻力层，所以注入的非选择性调剖剂，主要进入高含水层，起选择性封堵作用。别u]Irl-4dibjVANCTZEUMIVER83TV2.重要的调剖剂有下列几种重要的调剖剂：(1)铬冻胶(成冻体系)在0.40%HPAM溶液中加入重铬酸钠和亚硫酸钠，直至质量百分数为0.09%NasCrsO?和0.16%NasSOa配成。别u]Irl-4dibjVAWOTZEUlVlVERSiTV（2）硅酸凝胶（胶凝体系）在10%HCI溶液中加入15»NazO•mSiOa溶液，直至pH为2配成。（3）粘土/水泥体系（固化体系）在抓粘土悬浮体中加入水泥，直至质量百分数为8%水泥配成。别u]Irl-4dibjIf玻璃-氯化钙双液法调剖剂（沉淀体系）交替注入10%Na2O*mSiOl溶液和8%CaCh溶液，中以隔离液（如水）隔开。（5）水玻璃-盐酸双液法调剖剂（增注调剖体系）交替注入10%Na:O-mSiOi溶液和5%HCI溶液，中以隔离液（如水）隔开。（6）粘土-碳酸钠双液法调剖剂（活化体系）交替注入20%粘土悬浮体和8%Na2CO3溶液，中以隔离液（如水）隔开。别u]Irl-4dibjYangtzeuwivers^tv（7）粘土-聚丙烯酰胺双液法调剖剂（絮凝体系）交替注入20%粘土悬浮体和0.1%HPAM溶液，中以隔离液（如水）隔开。（8）粘土-水玻璃双液法调剖剂（固化体系）交替注入20%粘土悬浮体和20%NaiO•mSKh溶液，中以隔离液隔开。VANCTZEWWIVER8JTV这些调剖剂包括了单液法调剖剂和双液法调剖剂，也包括了近井地带调剖剂和远井地带调剖剂，可用于一般地层、髙渗透地层、低渗透地层和高温高矿化度地层的调剖。别u]Irl-4dibj暮'a秀五、调剖选井依据及步骤1.米吸水指数mqAp/z该指标反映地层厚度的吸水能力。米吸水指数越大，越需要调剖。别u]Irl-4dibjYANGTZEUMIVER83TV2.有效渗透率注水井的有效渗透率反映了水驱过程中水相的流动能力，有效渗透率也能反映储层孔吼的大小。有效渗透率越高，水驱效率越低，越需要调剖别u]Irl-4dibjVANCTZEWWIVER8JTV3.吸水厚度指数h由分层测试或吸水剖面资料确定；吸水厚度指数反映了储层纵向上的非均质性，值越小，储层纵向上的非均质性越大，越需要调剖。别u]Irl-4dibjVAN0T2EWWIVER81TV4.对应油井水淹速度对应油井水淹速度反映了储层平面上的非均质性；见水速度越大，储层纵向上的非均质性越大，越需要调剖.别u]Irl-4dibjVANOTZEUMIVER81TV5.连通油井产水率连通油井产水率越大，越需要调剖。伽如Wif•而！un细u］剧tfbbjVANOTZEUMIVER81TV6.选井方法1）选择评价参数确定该开发单元参数的取值区间。2）确定计算函数，并计算参数；3）确定权重系数；4）计算决策因子别u]Irl-4dibj评价参数米吸水指数6效疼透丰吸水指对应油井连通油井见水連度平均产水率(mAl)(%)权東0.2参数区间0*05-13参数值0.0850.20,40.20.25-500J-103-1060-9R7,580.!75.292.30.722评价认为，该井储层为裂隙型储层，即地层存在微裂缝型大孔道，层间吸水能力差异较大，确定决策因子的最大界限为0.6，因此，有必要对该井进行调剖。其身A蓉7.实例分析YANGTZEUfllVERSiTV架子决K别u]Irl-4dibj暮拉大§YANO7Z.EU/4IVER5ITT六、施工方案1.施工前期准备＞经油藏科研究确认选井＞根据注水井近期的吸水剖面和PI决策确定调剖层位M艮椐地层的结构做动态、静态实验，确认最佳的优化方案和设计用量＞对分层调剖井需要进行钢丝作业=■•咐"k側iit12.施工压力控制为使调剖剂不进入或少进入中、低渗透层，在调剖中必须控制注入栗压.选择施工最高栗压有两个原则：一是不大于注水豕压，二是施工泵压小于折算至井口的油层破裂压力.*施工中要求压力是一个缓慢的爬坡上升3.施工程序＞设备吊装及就位＞油管正挤＞试压,试压15MPa,稳压lOmin，管线无剌漏，方能进行下一步的施工＞配置、挤注调剖工作液＞关井后凝6天恢复注水4.调剖设备11调剖专用注聚泵1台■熟化罐15方2个（带器）■聚合物分散溶解装置1台■控制系统B参见图1一图45.注意事项＞由于施工时间长，平均每一口井要25天左右，同时工作劳动强度大的特点，要合理的安排员工的作息时间＞施工期间始终存在高压危险，要加强对设备和管线的巡检，一般要求20-30tnin巡检一次＞严防配聚合物时冒罐现象的发生＞各种废弃垃圾要专用容器回收，不得污染海洋或进入平台生产流程VAKCIZEUNiVCR^ITV七、注水井调剖的矿场试验例1.濮城油田西、南S沙二上2+3层系试验区时间：1996年投入调剖剂：3.86X104m3年增产油：2.249X104i濮城油田试验区的开发状况南区时间水驱动用储量(X104)可采储量(X胞)综合递减(%)自然递减(%>含水上升率(%)试验前112835216.9924.870.45试验后119036407109(1.06西区时间水驱动用储量(Xltht)可采储量CXW4t)综合递减(%)自然递减(%)含水上升率(%)试验前58525019.7625.492,15试验后5972614+2013.111.10别u]Irl-4dibj481248124812199419951996时间濮城油田试验区（南区）产呈变化曲线TAN&TZEIfMJ^ERXTYfpi活kEYANGFIEitMJJVfiR&ln濮城油ni试验区（西g）产_故变化曲线81995时间812199642402302202102001901801701601501401994荣KrnVANOTZEUMIVER83TV2,蒙古林油田试验区时间：1995年〜1996年投入调剖剂：O3X104H13年增产油:6.50X104013自然递减率：试验前为15.41%试验后为8.13%别u]Irl-4dibj120()4X19944g12481219951996时间蒙古林油田试验区的产量变化曲线YANGTZEUMIVSRBITT0000oon-pL>活11Ah•仰un表;3,广利油田莱38块试验区时间：1995年4月〜12月投入调剖剂：6439m3年增产油：1.117X104t含水上升率：试验前为0.87%试验后为0.38%自然递减率：试验前为15.6%试验后为S2%别u]Irl-4dibjTA'N&TZE时间广利油W莱38块产量变化曲线側脚if胁輪敝破湖細jG—P•番KBVANCTZEUMlVERSiTV4.喇嘛甸油田中部东块试验区时间：1994年~1995年投入调剖剂：5822m3年增产油：1.04X104含水上升率：试验前为L87%试验后为023%别u]Irl-4dibjTANOiTZEUMi^ERKTY50045040035030025020048124812481248121993199419951996时间喇嘛甸油m中部东块试验区产s变化曲线rp倉KHYANGTZEUMIVEH81TV5.乐安油田草13块试验区时间：1995年〜1996年投入调剖剂：4516m3年增产油：93941综合含水率：试验前为81.7%试验后为79.4%别u]Irl-4dibjI9951996时间乐安油田草13块产量变化曲线(7piJ二VANCTZE每投入1m3调剖剂增产的油量序'425678111234910试验区濮城油田西、南区沙二上层系文明寨油田明一东块和马寨油田卫95块渤南油田五区沙三心层桩西油田桩52块和桩45块广利油田莱38块埕东油田埕4南块临盘油田盘2-26块乐安油田草13块喇嘛甸油田中部东块曙光油田曙2-6-6块兴隆台油田马20块科尔沁油田包1块蒙古林油田西部、中部和北部平均每投入1调剖剂増产的油量(t)0.580.542313.«nL73L17L135.031.791.250,641.330.941,71剧tbbjVANCTZEWWIVER8JTV区块整体调剖的投入产出比n^-试验区投入产出比i濮城油田西、南区沙二上层系1:4.452文明寨油田明一东块和马寨油田卫95块1:023渤南油田五区沙三九2层1:5304桩西油田桩52块和桩45块1:5+005广利油田莱38块1:8.926埕东油田埕4南块1:5.227临盘油田盘2^61:S.2Oa乐安油田草13块1:6.00平均1:5.90别u]Irl-4dibj其洳人赛八、注水井调剖的发展趋势WiGTZE咖VERSm/▼1.降低调剖剂成本其中包括降低调剖剂原料成本和降低调剖剂的使用浓度。前者如用水体改造后剩下的残渣（石灰泥）、造纸厂的废液（黑液）和热电厂产出的粉煤灰作调剖剂原料，配成调剖剂，用于调剖堵水；后者如用低浓度的聚合物与低浓度的交联剂配成的CDG调剖剂。CDG调剖剂是通过冻胶束的形成对压差小的深部地层进行封堵。由于CDG调剖剂的原料浓度低，所以成本低，因此可大量使用。VAWCTZEUMIVER81TV2.合理组合调剖剂可将调剖剂按地层压降漏斗的特点进行组合。在组合调剖剂中有不同强度的调剖剂，其中强度较大的调剖剂用于封堵近井地带，强度较小的调剖剂用于封堵远井地带。调剖剂的合理组合，可以减少调剖剂用量，也即降低调剖剂费用。别u]Irl-4dibjVABiCTZE3.把握调剖剂注入时机调剖剂不同注入时机，有不同的增油效果。对油藏开发阶段，有调剖堵水的最佳时机。有些研究认为最佳的时机是在区块油产量开始下降的时候。调剖堵水后的重复施工中也有最佳时机。有些研究认为应在投入产出比合理的条件下，及时重复施工，使地层渗透率尽快趋向均质化。抽廉开发阶段的谲利讅水时机I一不调fl堵水时E块褊产量《时闻的变I—翠期霣H4水WS块榷产暈n时闻的交化＞I—中期谓M壜水时区块褊产量随时W的交化，*一射期谓《堵水畤K决檐产*隨对ffl的女化,*£算鬂过IBJVJMtL灌彤凶谓刑堉水后重复施工的时机I—不调«堵水It区块*产量■对《的寶化II一第一次调H螬水后K块ft产置《时阃的《化》t-爾二次调fl增水后&秩鳙产量《时间的交化tIV-•解三次《倒1«水后E块讕产置》財闹的变化，间时_L««M班过间时1<活龙>1YANGTZEUMIVER8JTV4.由近井调剖过渡至远井调剖（深部调剖）调剖剂放置离井眼的位置是先近后远，而注水井调剖的发展趋势是由近井调剖过渡至远井调剖。近井调剖投入少，施工时间短，但波及系数提髙小;远井调剖虽然投入多，施工时间长，但波及系数提髙大。别u]Irl-4dibjYAN&TZE1000CDG处理BOPD100—个国外油田用CDG进行远井调剖的效果