油田化學(xué)中堵水調(diào)剖技術(shù)的應(yīng)用與效果

衣軍

【摘 要】針對我國現(xiàn)代油田普遍含水高、水竄比較嚴(yán)重的現(xiàn)狀，加快對油田化學(xué)堵水調(diào)剖技術(shù)的研究與應(yīng)用是提高含水油藏剩余油動用程度和最終采收率的必要措施。本文就油田化學(xué)中堵水調(diào)剖的機理及應(yīng)用效果分析進行了分析與論述，為高含水老油田提高剩余油動用水平、提高最終采收率提供一些借鑒。

【關(guān)鍵詞】油田化學(xué)；開發(fā)；堵水調(diào)剖技術(shù)；應(yīng)用；效果

我國油田堵水調(diào)剖技術(shù)起步較晚，自上世紀(jì)50年代起開始現(xiàn)場應(yīng)用。50多年的發(fā)展歷程積累了豐富的經(jīng)驗，促進了我國堵水調(diào)剖技術(shù)的發(fā)展，促進了堵劑產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用。隨著目前高含水油藏水驅(qū)問題復(fù)雜性的提高，堵水調(diào)剖的技術(shù)要求也不斷提高，目前，弱凝膠、膠態(tài)分散凝膠、體膨顆粒等深部調(diào)剖技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)渠道較高的效果，提高了采收率的同時也加快了我國堵水調(diào)剖技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。

一、油田化學(xué)堵水調(diào)剖的機理

在調(diào)剖劑注人地層的過程中，由于其流動遵循最小流動阻力原則，所以調(diào)剖劑絕大部分進入阻力小的地層，即特高滲透層或高滲透層并在其中沉降，從而大幅度降低所波及范圍內(nèi)巖石的絕對滲透率，使其吸水能力降低達到封堵滲透性強吸水層的目的，迫使后來注入的水進入原來末波及的中、低滲透層使吸水剖面向合理方向變化，提高注入水波及體積系數(shù)，改善油井出油剖面，控制油井含水率上升。

通常的堵水方法是向地層中注入聚合物單一段塞聚合物分子便吸附在巖心，表面形成吸附層，以此來堵塞水流，對油氣流動影響較小。但這種吸附可能只是單層分子吸附對高滲透層常常失去作用。為了提高封堵效果，研究出了用膠連劑的堵水方法，其機理是聚合物與膠連劑交聯(lián)后生成凝膠，這種以聚合物凍膠的物理堵塞為主并兼有吸附和動力捕集作用堵劑。其物理堵塞作用是由于聚合物鏈上有許多反應(yīng)基團與交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)而形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而這種結(jié)構(gòu)把水包含在品格結(jié)構(gòu)中形成具有粘彈性的凍膠體，這種凍膠體在孔隙介質(zhì)中間形成物理堵塞阻止水流通過或改變水流方向。其具體作用表現(xiàn)在4個方面：

（1）滲透率下降，化學(xué)劑交聯(lián)反應(yīng)使地層滲透率下降，高滲區(qū)下降得更加明顯，其下降幅度與交聯(lián)劑濃度大小及兩者的配比有關(guān)。

（2）油層非均質(zhì)程度降低，調(diào)剖堵水可調(diào)整注水井的吸水剖面水、油井周圍的高滲區(qū)帶得到降低使驅(qū)替劑接觸較大的油層。

（3）滯留與捕集，部分交聯(lián)體系分子及分子上的極性基團卷縮在孔道中即為捕集阻礙水流動。

（4）吸附，分子鏈上的極性基團與巖石表面相吸附，提高了調(diào)劑劑和堵水劑對巖石的殘余阻力增強了堵水效果。

二、油田化學(xué)堵水調(diào)剖技術(shù)的應(yīng)用對策與效果

注水開發(fā)過程中，水在儲層中運動都是沿阻力最小的路徑前進，導(dǎo)致注水采油效率的降低和產(chǎn)出水的增加。因此堵水調(diào)剖技術(shù)一直是油田提高采收率、穩(wěn)油控水的重要技術(shù)措施。

1.了解堵水調(diào)剖發(fā)展歷程，明確堵水調(diào)剖開發(fā)方向

了解油田化學(xué)堵水調(diào)剖的發(fā)展歷程，有助于研究開發(fā)方向的確定，有助于提高研發(fā)效率與研發(fā)質(zhì)量。我國堵水調(diào)剖技術(shù)的研究與發(fā)展經(jīng)歷了四個階段，各階段的技術(shù)發(fā)展與當(dāng)時的油田地質(zhì)狀態(tài)、開采情況有著極大的關(guān)系。上世紀(jì)50年代主要以油井堵水為主，采用水泥、樹脂等材料滿足開采需求。70年代以后以強凝膠堵劑為主，實現(xiàn)物理屏障式堵塞。90年代后睡著油田進入高含水期，調(diào)剖技術(shù)得到了高速發(fā)展，針對處理目的的不同以區(qū)域綜合治理為中心開展了深度調(diào)剖技術(shù)與發(fā)展。2000年后，以深度開發(fā)開采為中心，以改變水驅(qū)深部液流轉(zhuǎn)向技術(shù)為核心，加快了調(diào)剖技術(shù)的發(fā)展。目前的油田堵水調(diào)剖技術(shù)仍以這一方向為主，其是多數(shù)研發(fā)機構(gòu)及產(chǎn)品開發(fā)企業(yè)的重要攻關(guān)方向。

2.區(qū)塊整體堵水調(diào)剖的開發(fā)分析

區(qū)塊整體堵水調(diào)剖是目前堵水調(diào)剖的主要發(fā)展方向，該技術(shù)的應(yīng)用有效提高了油藏開采效率、降低了開采過程中透水等事故的發(fā)生。在目前的油田堵水調(diào)剖中，區(qū)塊整體堵水調(diào)剖迫切需要解決必要性判斷、選井、評價及施工等問題。在該項技術(shù)的應(yīng)用中能夠，還需要通過綜合措施的使用，提高堵水調(diào)剖效果。例如，通過重新射孔、提液、調(diào)整井施工等方式，實現(xiàn)綜合治理目的。

我國各油田堵水調(diào)剖效果及經(jīng)驗的總結(jié)分析指出，堵水調(diào)剖雖然具有較好的效果與潛力，但是其仍收到諸多因素的影響。堵水調(diào)剖的次數(shù)與效果呈反比，堵水調(diào)剖次數(shù)的增加將導(dǎo)致效果越來越差。而且，不斷增加的堵水調(diào)剖次數(shù)還將增加堵劑的用量，造成成本的提高。另外，堵水調(diào)剖進能夠調(diào)整波及系數(shù)，對洗油工作無效。

針對堵水調(diào)剖工作的需求，其技術(shù)開發(fā)中應(yīng)明確目的。以提高采收率為目的、以改善注水井吸水狀況為重點，運用區(qū)塊整體調(diào)剖理念、利用優(yōu)化決策軟件，實現(xiàn)開發(fā)目標(biāo)。在技術(shù)開發(fā)過程中，應(yīng)以統(tǒng)計學(xué)為基礎(chǔ)，以專業(yè)的決策思路為重點，充分利用區(qū)塊勘測資料進行調(diào)剖方案的設(shè)計、效果預(yù)測及實施評價，以此為基礎(chǔ)，促進堵水調(diào)剖開發(fā)工作的開展、促進技術(shù)開發(fā)與優(yōu)化效率的提高。

3.油田化學(xué)堵水調(diào)剖的應(yīng)用

在油田化學(xué)堵水調(diào)剖的應(yīng)用中，應(yīng)首先運用RS篩選方法及系統(tǒng)、PI決策技術(shù)及RE優(yōu)化決策技術(shù)對油田區(qū)塊整體篩選與評價。通過對井胡層位的選擇、通過堵水調(diào)剖劑的選擇、通過用量的優(yōu)選及效果預(yù)測等方式，實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。利用上文所述的篩選及優(yōu)化技術(shù)、利用油田基礎(chǔ)勘探資料，確定堵水調(diào)剖技術(shù)應(yīng)用的要點。并利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)將堵水調(diào)剖工作的重點、要點及關(guān)鍵監(jiān)測點等進行數(shù)據(jù)庫的分類整理，以此為基礎(chǔ)指導(dǎo)現(xiàn)場的技術(shù)應(yīng)用與管理，避免漏項等帶來的問題。在堵水調(diào)剖技術(shù)應(yīng)用中，項目部還應(yīng)建立有效技術(shù)監(jiān)控與管理機制。與預(yù)防性技術(shù)管理理論，對可能影響油田化學(xué)堵水調(diào)剖的各類因素進行分析與評價，了解影響油田化學(xué)堵水調(diào)剖的重點。根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的技術(shù)管控要點開展現(xiàn)場技術(shù)管理工作，保障堵水調(diào)剖目標(biāo)的實現(xiàn)。

4.加快油田技術(shù)隊伍建設(shè)，促進油田化學(xué)堵水調(diào)剖的應(yīng)用

現(xiàn)代油田開發(fā)開采已經(jīng)進入高含水開發(fā)階段，其對油田化學(xué)堵水調(diào)剖的需求不斷提高。因此，油田開采企業(yè)的相關(guān)部門應(yīng)提高對堵水調(diào)剖工作的重視，強化自身技術(shù)隊伍建設(shè)。積極掌握國內(nèi)外先進技術(shù)、積極了解堵水調(diào)剖劑的發(fā)展情況。運用現(xiàn)代勘測技術(shù)掌握油田開采層面的具體情況，以此為基礎(chǔ)確定堵水調(diào)剖的決策內(nèi)容及具體方案。利用油田技術(shù)隊伍的專業(yè)技能、職業(yè)道德及現(xiàn)代科技力量，滿足新時期石油開采工作需求。

5.加強層條件以及堵水劑自身的適應(yīng)性研究

地層條件對堵水劑的適應(yīng)性有很大的影響，堵水劑的適應(yīng)性會受到地層條件的變化而產(chǎn)生一定的變化，因此除了應(yīng)該認(rèn)真的對新型油田堵水劑進行研究以外，還應(yīng)該對堵劑適用條件和與地層配伍性與堵水劑性能和應(yīng)用效果的研究水平加以提升，以此對不同種類的油田可以使用和其相適應(yīng)的堵水劑進行研究。

三、結(jié)語

油田化學(xué)堵水調(diào)剖是目前油田開采開發(fā)中的重要工作，是滿足高含水油田開采的重要基礎(chǔ)。最近幾年，油田的油藏深部產(chǎn)生的不均勻性的矛盾也不斷的加深，油田所出現(xiàn)的高含水和水竄的問題也顯示出了不斷加重的情況，這對控水穩(wěn)油技術(shù)產(chǎn)生了非常嚴(yán)酷的考驗。對于這種狀況需要進一步的去對油田堵水調(diào)剖技術(shù)的進展以及發(fā)展趨勢進行深入的研究和分析，為高含水老油田提高剩余油動用水平、提高最終采收率提供有效的技術(shù)支撐。

【參考文獻】

[1]宋軍.油田化學(xué)堵水調(diào)剖技術(shù)概述[J].石油天然氣工業(yè)，2013，6.

[2]張廣政.我國堵水調(diào)剖技術(shù)的發(fā)展及思考[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2011，（02）：160

[3]何萬雄.我國泡沫型堵水調(diào)剖劑的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2011，（06）：46