注水井调剖技术

注水井调剖技术注水井调剖技术中国石油大学（华东）石油工程学院中国石油大学（华东）石油工程学院戴彩丽Tl0546839608413864768470Tel：[phone]Email：daicl@hdpueducn；Email：[e-mail]；[e-mail]@注水井调剖的概念一、注水井调剖的概念二注水井调剖的重要性二、注水井调剖的重要性三注水井调剖的决策技术三、注水井调剖的决策技术四注水井调剖的调剖剂技术四、注水井调剖的调剖剂技术五、注水井调剖的矿场试验例五、注水井调剖的矿场试验例六、注水井调剖的发展趋势六、注水井调剖的发展趋势七、结论七、结论注水井调剖的概念一、注水井调剖的概念二注水井调剖的重要性二、注水井调剖的重要性三注水井调剖的决策技术三、注水井调剖的决策技术四注水井调剖的调剖剂技术四、注水井调剖的调剖剂技术五、注水井调剖的矿场试验例五、注水井调剖的矿场试验例六、注水井调剖的发展趋势六、注水井调剖的发展趋势七、结论七、结论一、注水井调剖的概念注水井调剖是指从注水井调整注水地注水井调剖是指从注水井调整注水地层的吸水剖面层的吸水剖面。注水地层的吸水剖面是不均匀的。一口注水井的吸水剖面口注水井的吸水剖面注水地层的吸水剖面说明地层存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。和油井产量的降低。一、注水井调剖的概念二注水井调剖的意义二、注水井调剖的意义三注水井调剖的决策技术三、注水井调剖的决策技术四、注水井调剖的调剖剂技术五、注水井调剖的矿场试验例六、注水井调剖的发展趋势七、结论二注水井调剖的意义二、注水井调剖的意义调剖的目的是提高原油采收率。水采收率波系数洗油效率水驱采收率=波及系数×洗油效率波及系数驱油剂波及到的油层容积与整个波及系数—驱油剂波及到的油层容积与整个含油容积的比值；含油容积的比值；洗油效率—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。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。k2k1，k2k3kk1k2k3注入水沿高渗透层突入油井k2k1，k2k3k2k1堵剂2k3堵剂注水井调剖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。注水井剖的念一、注水井调剖的概念二注水井调剖的重要性二、注水井调剖的重要性三、注水井调剖的决策技术三、注水井调剖的决策技术四、注水井调剖的调剖剂技术五、注水井调剖的矿场试验例六、注水井调剖的发展趋势七、结论三、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套办法这套办法通常叫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。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。PI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；）决定重复施工时间5）决定重复施工时间。PI决策技术注水井井口压降曲线与PI值由注水井井口压降曲线计算PI值按下式定义：ttpPIt∫0d)(tPI∫0＝式中，PI——注水井的压力指数(MPa)；p(t)注水井关井时间t后井口的油管p(t)——注水井关井时间t后井口的油管压力(MPa)；关井时间t——关井时间(min)。PI值的理论基础kcrkhqPIϕμμ2e5.12ln15=式中q注水井日注量（m3d-1）ktkh15式中，q——注水井日注量（m3·d1）；μ——流体动力粘度（mPa·s）；k——地层渗透率（μm2）；h——地层厚度（m）；ϕ——孔隙度（％）；c综合压缩系数（Pa-1）c——综合压缩系数（Pa1）；re——注水井控制半径（m）；t——关井测试时间（s）。一个区块注水井的井口压降曲线个区块注水井的井口压降曲线1—798井；2—2605井；3—606井；4—6320井；5—7-7井；6—703井；7—607井；8—6010井；9—707井；10—504井区块注水井按PI改正值的排列值PI平均值的归整值值改正值hqhqPIPI/)/(×=个区块的注水井按PI改正值大小的排列一个区块的注水井按PI改正值大小的排列序号井号q(m3·d-1)h(m)q/h(m3·d-1·m-1)PI90(MPa)PI901(MPa)说明(md)(m)(mdm)(MPa)(MPa)179825.070.60.350.030.092260546.099.00.460.310.67360692.099.60.920.650.714632055.0121.80.451.112.4757727609003071009329调剖井57-7276.090.03.0710.093.29660745.061.00.744.986.73770383.076.01.098.197.51不处理井870752.075.00.697.3210.61950468.079.80.8513.1615.4810601030011640264211619增注井10601030.0116.40.264.2116.19平均77.288.90.895.016.38区块调剖必要性的判断区块调剖必要性的判断按两个标准判断：按两个标准判断：1区块的平均PI值1．区块的平均PI值区块平均PI值越小越需要调剖区块平均PI值越小越需要调剖。2区块注水井的PI值极差2．区块注水井的PI值极差PI值极差是指区块注水井PI值的昀大值与昀小值PI值极差是指区块注水井PI值的昀大值与昀小值之差其值越大越需要调剖之差，其值越大越需要调剖。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区块平均PI值附平均PI值的注水井为增注井，在区块平均PI值附近略高或略低于平均值的注水井为不处理井近，略高或略低于平均PI值的注水井为不处理井。调剖剂的选择调剖剂的选择注水井的调剖剂按3个标准选择：注水井的调剖剂按3个标准选择：1）地层温度1）地层温度；2）地层水矿化度2）地层水矿化度；）注水井的值3）注水井的PI值。调剖剂的选择序号调剖剂地层温度（℃）地层水矿化度（×104mg.L-1）注水井PI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30～900～61～185铬冻胶双液法30～900～63～206水玻璃-盐酸30～1500～308～206水玻璃盐酸301500308207水玻璃-硫酸亚铁30～3600～303～168水玻璃氯化钙303600302148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调剖剂用量的计算调剖剂用量由下式计算：调剖剂用量的计算调剖剂用量由下式计算：PIhWΔ=βPIhWΔ=β式中，W—调剖剂用量（m3）；β—用量系数(m3·MPa-1·m-1）；h—注水层厚度（m）；△PI调剖后注水井PI值的预定提高值（MP）△PI—调剖后注水井PI值的预定提高值（MPa）。重复施工时间的决定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。注水井剖的念一、注水井调剖的概念二注水井调剖的重要性二、注水井调剖的重要性三、注水井调剖的决策技术三、注水井调剖的决策技术四、注水井调剖的调剖剂技术五、注水井调剖的矿场试验例六、注水井调剖的发展趋势七、结论四、注水井调剖的调剖剂技术剖剂的类1.调剖剂的分类可按不同的标准对调剖剂进行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液。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（如冻胶的胶硅酸凝胶）和远井地带调剖剂（如冻胶的胶态分散体llidldiil态分散体，colloidaldispersiongel，CDG）CDG）。若按使用的条件，可分为高渗透层调剖剂（如粘土/水泥固化体系）低渗透层调剖剂（如粘土/水泥固化体系）、低渗透层调剖剂（如硫酸亚铁）高温高矿化度地层调剖剂（如硫酸亚铁）、高温高矿化度地层调剖剂（如各种无机调剖剂）。剂（如各种无机调剖剂）。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）。若按选择性，可分为选择性调剖剂（如泡沫）和非选择性调剖剂（如粘土/水泥固化体系）。但是由于地层中的高含水层是高渗透层，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。2.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%Na2Cr2O7和0.16%SO配成Na2SO3配成。(2)硅酸凝胶（胶凝体系）在10%HCl溶液中加入15%Na2O·mSiO2溶液，直至pH为2配成。(3)粘土/水泥体系（固化体系）在8%粘土悬浮体中加入水泥，直至质量百分数为8%水泥配成。(4)水玻璃-氯化钙双液法调剖剂（沉淀体系）()水玻璃氯钙液法调剖剂沉淀体系交替注入10%Na2O·mSiO2溶液和8%CaCl2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%NOSiO溶液和5%HCl溶液交替注入10%Na2O·mSiO2溶液和5%HCl溶液，中以隔离液（如水）隔开。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。(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%Na2O·mSiO2溶液，中以隔离液隔开。这些调剖剂包括了单液法调剖剂和双液法调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剖剂，也包括了近井地带调剖剂和远井地带调剖剂可用于般地层高渗透地层低渗透地层剂，可用于一般地层、高渗透地层、低渗透地层和高温高矿化度地层的调剖和高温高矿化度地层的调剖。注水井剖的念一、注水井调剖的概念二注水井调剖的重要性二、注水井调剖的重要性三、注水井调剖的决策技术三、注水井调剖的决策技术四、注水井调剖的调剖剂技术五、注水井调剖的矿场试验例六、注水井调剖的发展趋势七、结论注水井调剖的矿场试验例五、注水井调剖的矿场试验例1.濮城油田西、南区沙二上2+3层系试验区时间：1996年投入调剖剂：3.86×104m3年增产油：2.249×104t濮城油田试验区的开发状况南区时间水驱动用储可采储量综合递减自然递减含水上升率时间水驱动用储量（×104t）可采储量（×104t）综合递减（%）自然递减（%）含水上升率（%）试验前112835216992487045试验前112835216.9924.870.45试验后11903646.8716.890.06西区西区时间水驱动用储量（×104t）可采储量（×104t）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濮城油田试验区(南区)产量变化曲线濮城油田试验区