淺談水平井堵水技術(shù)

李鵬剛　李武凌

摘 要：隨著我國鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展，水平井、分支水平井越來越多應(yīng)用到各大油氣田開發(fā)生產(chǎn)中。水平井通過鉆遇更長、更厚的油氣層，大大增加了油氣層的泄油面積，保證了水平井在較小的生產(chǎn)壓差下生產(chǎn)，大幅提高了油井的采油效率。然而水平井水平段位于目的層位內(nèi)，一旦出水，水平井含水快速上升、日產(chǎn)油量快速下降，水平井技術(shù)開發(fā)油氣藏效果將大打折扣。本文將通過對水平井出水原因、找水方法進(jìn)行分析研究，確定與之對應(yīng)的堵水技術(shù)，為各油氣田水平井堵水提供參考和依據(jù)。

關(guān)鍵詞：水平井;出水;找水;堵水技術(shù)

隨著我國鉆井工程方面的科技不斷發(fā)展，水平井技術(shù)在各大油氣田得到了廣泛應(yīng)用，成為了石油天然氣開發(fā)的一項(xiàng)重要技術(shù)。水平井技術(shù)主要應(yīng)用在低滲透油氣藏、裂縫性油氣藏、稠油油藏等，這項(xiàng)技術(shù)在油氣田老區(qū)剩余油氣挖潛和新區(qū)油氣高效開發(fā)方面取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。水平井技術(shù)是通過在目的層位內(nèi)實(shí)施水平段，以鉆遇更長、更厚的油氣層，大大增加了油氣層的泄油面積，保證了水平井在較小的生產(chǎn)壓差下生產(chǎn)，大幅提高了油井的采油效率。然而水平井技術(shù)也存在一些先天不足，水平井水平段位于目的層位內(nèi)，一旦出水，水平井含水快速上升、日產(chǎn)油量快速下降，治理難度較直井要復(fù)雜、困難很多。因此，水平井出水后的有效堵水成為水平井治理中的重要一環(huán)[1]。

1 水平井的出水特點(diǎn)和出水類型

水平井出水主要有3方面特點(diǎn)：一是水平井見水后含水上升快。由于水平井的水平段位于目的層位內(nèi)，一旦油層出水，含水快速上升、日產(chǎn)油量快速下降，更有甚者整個(gè)水平段全部水淹;二是水平井容易底水錐進(jìn)。水平井鉆遇裂縫性油氣藏或底水油氣藏，地層水容易沿優(yōu)勢通道突破。鉆遇稠油油藏時(shí)，由于水油流度比高，當(dāng)生產(chǎn)速率較高時(shí)，容易發(fā)生水錐;三是水平井段常規(guī)測井找水難。水平井水平段一般采用篩管完井，且水平段流體流速較低，常規(guī)測井儀器不大適用、測試結(jié)果不符合實(shí)際情況。

水平井出水類型主要為底水脊進(jìn)和裂縫突進(jìn)。底水脊進(jìn)：水平井開發(fā)底水油氣藏過程中，由于水平井所處的構(gòu)造位置、生產(chǎn)時(shí)所保持的生產(chǎn)壓差等原因，水平段產(chǎn)生的壓降會使油水界面錐形上升，從而導(dǎo)致水平段出水，進(jìn)而水淹、油井采不出油;裂縫突進(jìn)：水平井開發(fā)裂縫性油氣藏過程中，天然裂縫即是油氣儲集場所，也是油氣運(yùn)移通道。在生產(chǎn)初期，優(yōu)勢裂縫是油氣運(yùn)移通道，隨著地層壓力逐漸下降，優(yōu)勢裂縫繼而轉(zhuǎn)為水的通道，導(dǎo)致水平井含水徒增，日產(chǎn)油量迅速下降[2]。

2 水平井堵水技術(shù)

2.1 找水方法

水平井找水方法主要是借助測井儀器、手段，利用油水物理、化學(xué)性質(zhì)的不同來進(jìn)行的，主要有氧活化、溫度測井等四種。氧活化測井：氧活化測井主要是利用儀器產(chǎn)生快中子，通過快中子照射流體，水的氧原子在核活化后放射的伽馬射線能量高一些，因此可以測出出水部位;溫度測井：利用測溫儀器測量水平段的溫度資料，通過對資料的分析對比找到異常點(diǎn)，確定水平段出水部位;密度、持水率測井：主要是利用流體中原油、水的密度不同，以及油水的質(zhì)量不同引起低能光子穿過時(shí)所產(chǎn)生的吸收系數(shù)不同，從而進(jìn)行油、水的判定和出水部位的確定;飽和度測井：主要是利用原油中碳含量高、水中氧含量高的特點(diǎn)，利用脈沖產(chǎn)生射線來探測碳、氧含量，判斷出水部位。由于油氣藏地下狀況復(fù)雜，找水方法應(yīng)多措并舉，綜合分析判斷出水部位。

2.2 堵水劑

水平井的堵水工作要比直井復(fù)雜很多，對堵水劑的性能要求自然也高很多。目前水平井堵水劑主要有水泥堵水劑、顆粒類堵水劑、凝膠類堵水劑和聚合物凍膠堵水劑等。水泥堵水劑成本低、封堵能力強(qiáng)，但懸浮差不利于向深部運(yùn)移，地層水容易繞流;顆粒類堵水劑：封堵高滲透油層效果良好，但強(qiáng)度不高、選擇性差;凝膠類堵水劑：封堵強(qiáng)度好、有效期長，但成本較高、受地層溫度影響較大;聚合物凍膠堵水劑：優(yōu)點(diǎn)是成本低、選擇性堵水劑，但不耐高溫、不適合高礦化度地層。

2.3 堵水工藝

水平井堵水工藝主要有籠統(tǒng)注入法、二元分隔注入法和環(huán)空分隔定位注入法?；\統(tǒng)注入法：就是將堵水劑籠統(tǒng)注入到水平段中，由于一些水平井水平段較長，所以籠統(tǒng)注入法有一定局限性;二元分隔注入法：通過注入泵把溶膠注入到水平井出水部位的同時(shí)，對上部層位注入其他流體，這樣既封堵出水部位，又保護(hù)未出水層位;環(huán)空分隔定位注入法：是利用連續(xù)油管和封隔器的組合，在篩管與油管的環(huán)形空間中注入堵水劑，形成不滲透段塞，從而達(dá)到堵水的目的。

綜上所述，水平井技術(shù)開發(fā)油氣藏能取得較高的油氣產(chǎn)量，但水平段出水后的治理工作較直井復(fù)雜、困難。水平井堵水首先要找出水平井出水的原因，然后準(zhǔn)確判定出水的位置，其次是選擇堵水的工藝、堵水劑技術(shù)等。水平井堵水是一項(xiàng)系統(tǒng)工作，不僅涉及到生產(chǎn)測井、堵水工藝，也涉及到工具設(shè)備、化工材料等方面，同時(shí)還需要充分考慮到油藏自身地質(zhì)特點(diǎn)以及水平井本身實(shí)際情況，優(yōu)選堵水工藝、技術(shù)開展水平井堵水工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]李宜坤，胡頻，馮積累等.水平井堵水的背景、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].石油天然氣學(xué)報(bào)，2005，27（3）：757-760.

[2]陳維余，孟科全，朱立國.水平井堵水技術(shù)研究進(jìn)展[J].石油化工應(yīng)用，2014，33（2）：1-4.

作者簡介：

李鵬剛（1987- ），男，漢族，甘肅正寧人，井下作業(yè)高級工，主要從事井下作業(yè)增產(chǎn)類措施、大修等工作。