低渗透油田水淹井治理技术研究与现场应用

梁晓芳，景文杰，郑新军，赵荣奎，郝颖平，董青春，冯小兵

（中国石油长庆油田分公司第三采油厂，宁夏银川 750006）

经查明截止2013 年11 月，第三采油厂共有水淹井386 口，其中关井177 口，生产井219 口，影响产能1 084 吨。主要分布在五里湾、盘古梁、虎狼峁、塞392、吴420、池46 等三叠系油田。2013 年根据不同油藏的水淹井类型确定了针对性的治理方式，并加以实施。

截止2013 年，采油三厂已逐步实现了深部调剖思路的“七个转变”。1998-2000 年为探索期，实施单井点调剖，开展了无机盐F96-2 堵剂封堵试验。2001-2003年为试验期，由单井点调剖向沿裂缝带整体调剖转变。2004-2008 年为扩大试验期，由沿裂缝带整体调剖向油藏局部调剖转变，由事后治理向提前预防转变。2009-2013 年为工艺成熟期，由油藏局部调剖向区域性整体驱油效率转变，由单一堵剂体系向针对油藏不同见水类型采取不同堵剂体系的转变，由单一评价水淹井产能恢复向综合评价油田开发效果转变，由单一水井调剖向油水井双向治理转变。目前已经形成了比较成熟的裂缝通道识别技术，示踪剂监测，吸水剖面测试，剩余油监测，产液剖面等监测技术，堵剂体系评价及研究技术，比较完善的现场管理办法及事故处理应急预案。2013 年，在注水井深部调剖的基础上，进行油水井双向堵水，在段塞设计上坚持了优选高强度堵剂，改善渗流孔道，深部堵水，设计屏障段塞四个原则，使得化学堵水技术日趋成熟。而2013 年共实施分层隔采治理技术57 口，其中封隔器隔采33 口，桥塞封堵22口，分采合抽泵分层采油4 口。总之，机械堵水技术手段单一，验证出水层位工作量大，而且因坐封失效实施效果不理想，水淹井数逐年增加，因此，总结经验，探索行之有效的新型机械堵水技术则显得尤为重要。

1 水淹井治理技术的应用效果

1.1 深部调剖技术应用效果

2009-2013 年共实施注水井深部调剖265 口，注水压力由措施前的8.2 上升到10.6 MPa，使得大孔道得到了有效封堵，对应1 650 口油井中613 口见效，含水由措施前的44.4 %下降到36.9 %，累计增油4.54×104t。降低油田自然递减0.25 %，可对比吸水剖面80口井，平均吸水厚度由9.02 上升到11.52 m，吸水剖面显示，吸水更加均匀。

1.2 油井堵水技术应用效果

统计表明，经2013 年实施油井堵水53 口，见效43 口，见效率69.7 %，日增油23.06 t，累计增油3 865.01 t，效果较好。化学堵水技术日趋成熟，下一步将需要优化堵剂体系，降低生产成本。

1.3 机械堵水技术应用效果

2013 年在虎狼峁、盘古梁和新寨采油作业区共实施找堵水分层隔采治理水淹井治理47 口，有效26 口，措施有效率43.2 %，小于50 %。日恢复油井产能20.41 t，累计增油3 495 t。

2 水淹井治理技术的选择条件

2.1 水淹井治理原则

发现油井水淹后可先根据油层数据确定出所要生产的潜力层，对于有开采潜力而因多层开发造成水淹的小层，应对水淹层进行堵水，恢复油井生产能力，例如虎狼峁塞1#区块的柳128-28 等；而对于有接替层而生产层位已无生产潜力的井，可实施补孔改层措施，例如吴1#区块的旗09-30 井。

旗09-30 井于2009 年2 月投产长6 层，两个月后含水由25.0 %上升到57.8 %，2010 年7 月含水达到90 %，经2011 年5-6 月对长611、长612长621隔采验证均为见水层，分析认为长6 层已无开采价值，而延10层有油气显示，油层物性较好。 根据邻近油井旗08-27 井补孔延10 效果较好（日增油3 t）的情况，通过油层对比及构造分析，认为旗09-30 井Y10 层具备挖潜潜力，因此于9 月15 日对该井实施补孔改层后日增油4.27 t，效果明显。

2.2 水淹井动态特征

2.2.1 深部调剖井 截止2013 年12 月，深部调剖措施日增油在3 吨以上的有31 个井组，以吴1#区块长6油藏、元1#区块长4+5 油藏，盘古梁长6 油藏，五里湾长6 油藏为主，其动态变化特征描述如下。

吴1#区块长6 油藏经过深部调剖措施的实施，产油量随产液量的增加而增加，综合含水得到了控制，平均含盐呈台阶式下降趋势，动液面略有波动，表明措施后水井剖面吸水状况得到改善后，对应油井注水见效。

同时，吴1#区块长6 油藏经过深部调剖措施的实施，产油量随综合含水的明显下降而增加，产液量得到了有效控制，平均含盐量明显下降，动液面立即下降。而措施前表现为含水突然上升，导致产油量大幅下降，产液量跟随上升，表明该水井与对应油井间因裂缝沟通，而导致了对应油井含水的突然上升。

2.2.2 油井堵水井 油井堵水实施的43 口井中，25口效果明显，分布于五里湾，池1#区块，盘古梁及吴1#区块的长6 油藏。

油井堵水措施的实施有效控制了油井综合含水的上升，日产油量增加了1.27 t，而产液量并没有得到有效控制，平均含盐量没有变化，动液面下降186 m。而措施前表现为含水由高含水上升至100 %，动液面逐渐上升到较高位置。表明，该油井与对应水井间沿高渗透带沟通，造成了油井含水的上升。

油井堵水措施的实施有效降低了油井的综合含水，在柳74-59 实施后产液量得到了明显控制，使日产油量得到了逐步上升，平均含盐呈下降趋势，而在柳85-44 实施后产液量没有得到控制，略有上升，平均含盐呈上升趋势，动液面均略有上升。表明，油井与对应水井间沿高渗透带沟通，造成了油井含水的上升，柳74-59 井在实施油井堵水后，有效封堵了油井近端注入水向前推进的高渗带，使得水驱能量大幅下降，从而抑制了含水及产液量的上升，柳85-44 实施后，因远端高渗带得到有效封堵而使油井注水见效。

日产油量随着产液量和综合含水的明显控制而得到了提升，平均含盐和动液面呈下降趋势。表明，油井与对应水井间沿高渗透带沟通明显，造成油井含水及液量上升，实施堵水后，有效封堵了油井近端注入水向前推进的高渗带，使得水驱能量大幅下降，从而抑制了含水及产液量的上升。

2.2.3 机械堵水井 单从动态变化上看，所实施的隔采井长期以来含水始终保持在70 %左右生产，平均单井日产液在5 m3左右，液面较高，表现出含水上升伴随含盐下降且液面迅速上升的井可建议实施隔采作业。

单从动态变化上看，所统计的隔采井于3 月因含水大幅上升引起产液量迅速上升，产油量的大幅下降，同时伴随着动液面的快速上升及含盐量的增大。经治理，含水及产液量得到了明显控制，使产油量得到迅速恢复，但实施2～3 个月后含水有再次上升趋势。

2.3 选择堵水方式

研究表明可以根据下表内容进行堵水方式的选择（见表1）。

2.4 明确出水层位，进行有效封堵

目前，对于多个小层开发的水淹井，需要逐层验证，而逐层验证过程中，进行多次起下管柱作业，造成施工繁重。若能够根据小层数据加以分析，对水淹小层排序验证，同时对多个小层进行一次性起下管柱验证，则可大大提升施工效率，加快水淹井治理进度。

3 新型机械堵水技术的探索

目前盘古梁作业区机械堵水有效率为25.0 %，虎狼峁最高达到57.1 %，面临着水淹井治理有效率低，液量大，座封困难。同时，施工中需要多次验证找水进行座封，造成封隔器损害大，措施有效期短等问题。因此，急需探索一种简单实用的新型机械堵水技术。

3.1 双开关找堵水一体化工艺技术

3.1.1 双开关一体化工艺工作原理 用两套封隔器将两个生产层分隔开，对应各生产层位置各下一个找堵水开关，两个找堵水开关在下井前分别根据油层数据将优先高渗透层调成打开状态，将另外一个小层调成关闭状态，分别对准生产层和封隔层安装，按照要求下入施工管柱后，待Y221 卡瓦封隔器下到优先高渗层位置后，上提下放管柱，坐封Y221 封隔器，坐好采油树。通过抽汲、取样对该层生产动态加以了解，若开启层为水淹层时，可将抽油机停于下死点，关生产闸门，之后向油套环空打压15.0 MPa，使两个开关状态发生互换，实现一趟管柱完成找水、堵水的目的。

3.1.2 双开关一体化工艺管柱结构 找堵水一体化工艺技术管柱主要由过桥泵、特殊筛管、两种封隔器、两个找堵水开关组成，该管柱有两种配制：

（1）由过桥泵+特殊筛管+ Y221 卡瓦封隔器+找堵水开关+ Y341 封隔器+找堵水开关+丝堵完成。

（2）由过桥泵+特殊筛管+ Y111 封隔器+找堵水开关+ Y221 卡瓦封隔器+找堵水开关+丝堵完成。

此外，于2009 年由长庆油田公司油气工艺研究院研究的油井智能分层配产找堵水增采技术，在X43-23井现场应用后，采液减少7.8 m3/d，含水质量分数降低36.2 %，日增油1.7 t。

3.2 油井智能分层配产找堵水增采技术

油井智能分层配产找堵水技术地面配套和井下管柱组成。地面配套部分包括地面控制仪Φ3.2 mm 铠装电缆绞车、滑轮组和防喷管。井下管柱配备空心可调配产器的支井底丢手管柱，封隔器将分层配产层段隔开。两级封隔器之间接井下可调配产器，配产器内带可调节阀，管柱上部接丢手接头，管柱下部接连通器，泵抽管柱下部接防缠器。抽油机井在生产状态下，通过从油套环空下入过环空配产仪来调节井下可调配产器内的可调节机构，实现分层配产。调配时，电缆携带过环空配产仪从偏心井口偏心测试口下入，过环空配产仪与井下可调配产器内可调节机构对接好后，通过地面控制仪发出指令，即可对该层段产液量进行电动无级调配。调配过程中，被调配层段采液量可通过电缆传输信号到地面控制仪，实现在线实时测试和调控。通过地面量油化验含水率，观察调配效果，如果效果不明显，重新调配，直至达到要求。单层调配完毕后，收回调节臂，下到其它层，用同样方法进行找水、堵水和配产作业。

4 结论及建议

（1）化学堵水技术与机械堵水技术是采油三厂低渗透油田水淹井治理技术的核心内容，坚持深入油藏研究，结合动态变化特征选择合理的堵水方式是取得成功的关键。

（2）由于目前机械堵水技术单一，措施效率低，根据实施状况，建议采用双开关一体化找堵水技术，减少工作量，加大水淹井治理力度。

（3）向油井智能分层配产找堵水增采技术等新型技术转变将是今后的一个方向，也是数字化油田发展的一个需求。

（4）通过酸化、压裂等技术，加强水井剖面治理，精细平面注采调控，减缓油田水淹井增长速度也是一项治理水淹井的有力措施。

［1］ 吴小薇，吴桂英，魏世举.找堵水一体化管柱的推广应用［J］.教科园地，2008，（8）：115.

［2］ 陈言美，张勇，杨丽娜，等.机械找堵水一体化工艺技术的推广应用［J］.内蒙古石油化工，2007，（8）：41-42.

［3］ 巨亚锋，王在强，张丽娟，等.油井智能分层配产找堵水增采技术研究［J］.石油机械，2009，37（10）：61-62.

［4］ 白建平.高含水期水淹层解释方法及储层剩余油分布规律预测研究［D］.中国地质大学（北京），2009：25-29.