1、水驱油藏调剖堵水与调驱一体化技术认识及实践,主讲：王业飞中国石油大学（华东）石油工程学院二一六年六月二十三日，青岛,目 录,前 言 1调剖堵水的概念 2调剖堵水的意义 3调剖堵水的过去和现在 4调剖堵水的发展趋势一、调剖技术 1决策技术 2调剖剂技术 3调剖工艺技术 4矿场试验例二、堵水技术 1决策技术,2堵水剂技术 3堵水工艺技术 4堵水效果评价技术 5矿场试验例三、调驱技术 1充分调剖技术 2有限度驱油技术 3调驱剂技术 4调驱工艺技术 5调驱效果的评价技术 6矿场试验例结束语,目 录,前 言 1调剖堵水的概念 2调剖堵水的意义 3调剖堵水的过去和现在 4调剖堵水的发展趋势一、调剖技术 1
2、决策技术 2调剖剂技术 3调剖工艺技术 4矿场试验例二、堵水技术 1决策技术,2堵水剂技术 3堵水工艺技术 4堵水效果评价技术 5矿场试验例三、调驱技术 1充分调剖技术 2有限度驱油技术 3调驱剂技术 4调驱工艺技术 5调驱效果的评价技术 6矿场试验例结束语,前言,为了充分利用不可再生的能源，必须提高原油的采收率。至今已发展了两项提高原油采收率技术。,前言,由于调剖堵水技术的实施投入少，风险小，适用于不同条件油藏（高渗透油藏、低渗透油藏、高温高矿化度油藏、稠油油藏），并为三次采油技术实施前、实施中和实施后不可或缺的配套技术，因此在提高原油采收率技术中，调剖技术和堵水技术比三次采油技术值得更加重
3、视。,前言,为了掌握调剖技术和堵水技术，应对调剖堵水的概念、意义、过去和现在以及发展趋势有个了解。,目 录,前 言 1调剖堵水的概念 2调剖堵水的意义 3调剖堵水的过去和现在 4调剖堵水的发展趋势一、调剖技术 1决策技术 2调剖剂技术 3调剖工艺技术 4矿场试验例二、堵水技术 1决策技术,2堵水剂技术 3堵水工艺技术 4堵水效果评价技术 5矿场试验例三、调驱技术 1充分调剖技术 2有限度驱油技术 3调驱剂技术 4调驱工艺技术 5调驱效果的评价技术 6矿场试验例结束语,调剖堵水的概念,1）调剖的概念调剖的全称是注水井调剖，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质的。,一口注
4、水井的吸水剖面,调剖的概念,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，引起油井产液中含水率的提高和油井产量的降低。,调剖的概念,随着时间的推移，高渗透层的渗透性越发增加，这是由于水对高渗透层的冲刷引起的。,一口注水井吸水剖面随时间的变化,调剖的概念,由注入水冲刷形成的更高渗透性的高渗透层，自成网络，注入的水沿此网络无效流动，起不到驱油作用。要提高水驱采收率就必须封堵这些高渗透层，调整注水地层的吸水剖面，也即调剖。,调剖的概念,为使调剖成为提高采收率的得力措施，它必须在区块整体中进行。所谓区块整体调剖是指在区块整体上选择需调剖的注水井（不是全部注水井），向这些井的高渗透层注入调剖剂，
5、控制注入水在高渗透网络中的无效流动，从区块整体上提高水的波及系数，能大幅度提高水驱采收率。,调剖的概念,区块整体调剖有单井孤立调剖所没有的规模效应或称整体效应。,调剖的概念,调剖要立足于在注水地层的“深部”进行。注水地层的“深部”是由注水地层的压降曲线决定的。,注水地层的压降曲线,所谓深部是指近井地带以远的地带（包括过渡地带与远井地带）。,中原油田根据注水地层压降曲线对离井眼不同距离地带的划分,可视化物理模拟的驱油装置,证实深部调剖有更高采收率增值的可视化物理模拟,1-计算机；2-微量泵；3-模型；4-摄像机；5-电视机,可视化物理模拟的模型及放置堵剂的位置,堵剂放置位置对采收率的影响,调剖的
6、概念,调剖应多轮次进行。为将调剖剂放置在离井眼不同距离的“深部”，必须在每一轮次的调剖中改变调剖剂的配方。因不同配方调剖剂有不同的突破压力梯度，它将滞留在地层中与之相等压力梯度的位置，起调剖作用，取得最好的调剖效果。,调剖堵水的概念,2）堵水的概念堵水的全称是油井堵水，是指从油井减少水的产出。油井产出的水有3个来源，即注入水、边水和底水。油井的水是沿着高渗透层侵入油井的。要控制油井产水，就必须控制这些高渗透层。,堵水的概念,油井堵水也应在区块整体上进行，即在区块整体上选择需堵水的油井（不是全部油井），从区块整体的油井控制水的产出，提高地层的存水率和地层压力，达到提高水的波及系数和采收率的目的。
7、,堵水的概念,油井堵水也应立足于在采油地层的“深部”进行。采油地层的“深部”也是由采油地层的压降曲线决定的。油井深部堵水将有更高的采收率增值。,目 录,前 言 1调剖堵水的概念 2调剖堵水的意义 3调剖堵水的过去和现在 4调剖堵水的发展趋势一、调剖技术 1决策技术 2调剖剂技术 3调剖工艺技术 4矿场试验例二、堵水技术 1决策技术,2堵水剂技术 3堵水工艺技术 4堵水效果评价技术 5矿场试验例三、调驱技术 1充分调剖技术 2有限度驱油技术 3调驱剂技术 4调驱工艺技术 5调驱效果的评价技术 6矿场试验例结束语,调剖堵水的意义,调剖堵水的重要意义是它能改善水驱开发效果，达到提高水驱采收率的目的。
8、调剖堵水是通过封堵高渗透层，提高注入水的波及系数，达到提高采收率目的的。 水驱采收率 = 波及系数洗油效率,注入水沿高渗透层突入油井,注水井调剖,油井堵水,油水井对应调剖堵水,调剖、堵水及调剖与堵水结合的水驱采收率,目 录,前 言 1调剖堵水的概念 2调剖堵水的意义 3调剖堵水的过去和现在 4调剖堵水的发展趋势一、调剖技术 1决策技术 2调剖剂技术 3调剖工艺技术 4矿场试验例二、堵水技术 1决策技术,2堵水剂技术 3堵水工艺技术 4堵水效果评价技术 5矿场试验例三、调驱技术 1充分调剖技术 2有限度驱油技术 3调驱剂技术 4调驱工艺技术 5调驱效果的评价技术 6矿场试验例结束语,国内调剖堵水
9、工作发展的6个阶段,第一阶段是20世纪60年代，为油井单井堵水阶段。第二阶段是20世纪70年代，为水井单井调剖阶段。第三阶段是20世纪80年代前期，为井组的油水井对应调剖堵水阶段。第四阶段是20世纪80年代后期为区块整体调剖堵水阶段。,国内调剖堵水工作发展的6个阶段,第五阶段是20世纪90年代前期为区块整体以调剖堵水为中心的综合治理阶段。其中的综合治理包括注水井增注、油井提液、改变注采井别、调整生产层系和打调整井等。第六阶段是20世纪90年代后期至今为区块整体调剖堵水与驱油的结合阶段，即调驱阶段。发展了单液法调驱技术和双液法调驱技术。,国外调剖堵水工作的阶段,在20世纪80年代前期，将调剖堵水
10、技术作为三次采油前地层的预处理技术。在20世纪80年代后期至今，将调剖堵水技术作为重要的提高采收率技术。,目 录,前 言 1调剖堵水的概念 2调剖堵水的意义 3调剖堵水的过去和现在 4调剖堵水的发展趋势一、调剖技术 1决策技术 2调剖剂技术 3调剖工艺技术 4矿场试验例二、堵水技术 1决策技术,2堵水剂技术 3堵水工艺技术 4堵水效果评价技术 5矿场试验例三、调驱技术 1充分调剖技术 2有限度驱油技术 3调驱剂技术 4调驱工艺技术 5调驱效果的评价技术 6矿场试验例结束语,调剖堵水的发展趋势,调剖堵水的发展趋势就是将调剖堵水与驱油结合起来。只有将调剖堵水与驱油结合起来，才能使提高采收率机理更加
11、全面。,调剖堵水的发展趋势,由于调剖技术和堵水技术都属于改善水驱开发效果的二次采油技术，有洗油效率驱油剂的注入则属于三次采油技术，因此，调剖堵水与驱油的结合技术应属于二次采油与三次采油的结合技术。,调剖堵水的发展趋势,考虑到提高波及系数仍是提高水驱采收率的主要方面，因此要求调剖堵水必须充分，同时要求驱油的投入不能太大，以减少三次采油存在的高风险。因此调驱技术可以表达为在充分调剖堵水的基础上进行有限度三次采油的技术。它代表着目前提高采收率技术的发展趋势。,目 录,前 言 1调剖堵水的概念 2调剖堵水的意义 3调剖堵水的过去和现在 4调剖堵水的发展趋势一、调剖技术 1决策技术 2调剖剂技术 3调剖
12、工艺技术 4矿场试验例二、堵水技术 1决策技术,2堵水剂技术 3堵水工艺技术 4堵水效果评价技术 5矿场试验例三、调驱技术 1充分调剖技术 2有限度驱油技术 3调驱剂技术 4调驱工艺技术 5调驱效果的评价技术 6矿场试验例结束语,调剖技术的组成技术,1决策技术2调剖剂技术3调剖工艺技术4调剖效果评价技术,调剖技术的组成技术,1决策技术2调剖剂技术3调剖工艺技术4调剖效果评价技术,调剖的决策技术,为使调剖体现出整体概念，必须有决定调剖重大问题的一套办法，这套办法通常叫调剖的决策技术。这里提供一种决策技术。该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（Pressure Index, PI）
13、并结合其他测试数据进行决策，因此这种决策技术称为PI决策技术。,调剖的决策技术,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；（5）决定重复施工时间。,调剖的决策技术,PI决策技术的决策参数PI值是由注水井井口压降曲线得到的。,注水井井口压降曲线的类型,由注水井井口压降曲线计算,PI值的定义式,式中，PI注水井的压力指数(MPa)；p(t)注水井关井时间t后井口的油管压力(MPa)；t关井时间(min)。,调剖的决策技术,通常，注水井关井时间为90min时，井口压降曲线的特征已充分表达出来，
14、所以规定用90min井口压降曲线计算PI值（记为PI90）。,PI值与地层及流体物性参数的关系式,式中，q注水井日注量（m3d-1）；流体动力粘度（mPas）；k地层渗透率（m2）；h地层厚度（m）；孔隙度（）；c综合压缩系数（Pa-1）；re 注水井控制半径（m）；t关井测试时间（s）。,调剖的决策技术,若将区块注水井的PI90平均值算出，按下式将各注水井的PI90值换算到相同的q/h平均值归整值的PI90值，称为PI90改正值，则此值可作为区块上与各注水井连通地层渗透率高低的对比，因此PI90改正值成为PI决策的决策参数。,曙光油田一个区块注水井井口压降曲线,曙光油田一个区块注水井按PI改
15、正值大小排列,PI决策技术对区块整体调剖做出的决策,（1）区块调剖必要性的判断由区块注水井PI值的极差判断。PI值极差是指区块注水井PI值的最大值与最小值之差，其值越大越需要调剖。从统计得到，PI值极差超过5MPa的区块均需要调剖。从表2得到，该区块的PI值极差为16.19 - 0.09 = 16.10MPa，因此需要调剖。,PI决策技术对区块整体调剖做出的决策,（2）调剖井的选定按区块平均PI值和注水井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，在区块平均PI值附近，略高于或略低于平均PI值的注水井为不处理井。,PI决策技术对区块整体调剖做出的决
16、策,（3）调剖剂的选择注水井的调剖剂按4个标准选择，即地层温度、地层水矿化度、注水井的PI值和成本。选择调剖剂时，可从注水井的地层温度、地层水矿化度和PI值选择可用的调剖剂，再按成本最后选定调剖用的调剖剂。,调剖剂的选择,调剖剂的选择,调剖剂成本,调剖剂成本,PI决策技术对区块整体调剖做出的决策,（4）调剖剂用量计算调剖剂用量可由下式计算：式中，V调剖剂用量（m3）； 用量系数（m3MPa-1m-1）； h注水地层厚度（m）； PI调剖后注水井PI值预期提高值（MPa）。值可由前次施工的数据算出，也可选用同条件油藏的数据。PI值选定时，应考虑注水干线压力和区块平均PI值与注水井目前的PI值。,
17、PI决策技术对区块整体调剖做出的决策,（5）重复施工时间的决定由不同时间测得的注水井井口压降曲线计算相应的PI值。作调剖井PI值随时间的变化曲线，由曲线的变化判断调剖剂在地层中的移动情况。若调剖剂移进地层，对该位置的封堵作用减小，则曲线下降。曲线下降至调剖前的PI值或某一合理指定值的时间，即为重复施工时间。,调剖技术的组成技术,1决策技术2调剖剂技术3调剖工艺技术4调剖效果评价技术,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、锆冻胶）和双液法调剖剂（如水玻璃-氯化钙双液法调剖剂、水玻璃-硫酸亚铁双液法调剖剂）。前者是指调剖时只需向地层注入一种工作液
18、；后者是指调剖时需向地层注入两种工作液。若按调剖剂封堵距离，可分为近井地带调剖剂（如体膨颗粒悬浮体）、过渡地带调剖剂（如硅酸凝胶）和远井地带调剖剂（如酚醛树脂冻胶）。,调剖剂的分类,若按油藏条件分，可分为高渗透油藏调剖剂（如粘土-水泥固化体系）、低渗透油藏调剖剂（如硫酸亚铁）、高温高矿化度油藏调剖剂（如水玻璃）。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、锆冻胶）和油基调剖剂（如油基水泥）。,调剖剂的分类,若按移动性分，可分为固定型调剖剂（如铬冻胶、硅酸凝胶）和可移动型调剖剂（如冻胶微球分散体、冻胶的胶态分散体（colloidal dispersion gel,CDG）。由
19、于可移动型调剖剂既有调剖作用，也有驱油作用，因此可移动调剖剂就是后面讲到的调驱剂。但通常，调剖剂是按存在状态分为冻胶型调剖剂、凝胶型调剖剂、沉淀型调剖剂和分散体型调剖剂。,重要的调剖剂,（1）冻胶型调剖剂冻胶是由聚合物与交联剂配成的失去流动性体系。常用的聚合物是聚丙烯酰胺，常用的交联剂有重铬酸钠+亚硫酸钠、醋酸铬、氧氯化锆、酚醛树脂预聚物。冻胶按交联剂命名，因此有铬冻胶、锆冻胶、酚醛树脂冻胶之称。,冻胶调剖剂的配方,（0.20%0.60%）聚丙烯酰胺 +（0.06%0.12%）重铬酸钠 +（0.16%0.24%）亚硫酸钠（0.20%0.60%）聚丙烯酰胺 +（0.08%0.24%）醋酸铬（0.
20、20%0.60%）聚丙烯酰胺 +（0.04%0.10%）氧氯化锆（0.20%0.60%）聚丙烯酰胺 +（0.30%1.60%）酚醛树脂预聚物,重要的调剖剂,（2）凝胶型调剖剂凝胶是由溶胶转变而来失去流动性体系。常用的凝胶型调剖剂是硅酸凝胶，它由硅酸溶胶转变而来。硅酸溶胶又可分为酸性硅酸溶胶和碱性硅酸溶胶。前者是由水玻璃加到酸性引发剂配成；后者则由酸性引发剂加到水玻璃中配成。可用的酸性引发剂有酸（如盐酸、磷酸、醋酸等）和潜在酸（如硫酸铵、碳酸铵、甲醛、尿素等）。,重要的调剖剂,一个在矿场试验中用过的酸性硅酸溶胶是将20% 25%的水玻璃加到8%12%盐酸中，直至pH=2配成。,重要的调剖剂,（3
21、）沉淀型调剖剂沉淀型调剖剂为双液法调剖剂。调剖时，需向地层注入由隔离液隔开的两种工作液（第一工作液和第二工作液），当用注入水将两种工作液向地层深部推进时，由于隔离液变薄直至失去隔离作用，两种工作液相遇产生沉淀反应，封堵高渗透层。,双液法调剖I第一工作液；II隔离液；III第二工作液；IV注入水；注入井；+ I与II相遇产生的封堵物质,沉淀型调剖剂的配方,硅酸钙调剖剂第一工作液 (0.04% 0.60%)水玻璃第二工作液 (0.01% 0.15%)氯化钙相遇后的反应为：Na2OmSiO2 + CaCl2 CaOmSiO2 + 2NaCl硅酸镁调剖剂第一工作液 (0.04% 0.60%)水玻璃第二
22、工作液 (0.01% 0.15%)氯化钙相遇后的反应为：Na2OmSiO2 + MgCl2 MgOmSiO2 + 2NaCl硅酸亚铁调剖剂第一工作液 (0.04% 0.60%)水玻璃第二工作液 (0.05% 0.13%)硫酸亚铁相遇后的反应为：Na2OmSiO2 + FeSO4 FeOmSiO2 + Na2SO4,重要的调剖剂,（4）分散体型调剖剂气体分散体泡沫液体分散体乳状液固体分散体悬浮体冻胶分散体微球,聚合物分子与粘土形成的粘土絮凝体,（粘土） （聚丙烯酰胺） （粘土絮凝体）,粘土与水泥形成的固化体系,如：8%钙土 + 8%水泥10%钙土 + 10%水泥12%钙土 + 12%水泥,调剖技
23、术的组成技术,1决策技术2调剖剂技术3调剖工艺技术4调剖效果评价技术,调剖工艺技术,1）调剖剂的注入压力调剖剂的注入压力可由水力学和渗流力学的基本公式计算，但最可靠的方法是由调剖剂试注求出。必须记录调剖剂进入地层时的注入压力，以这时注入压力为起点，调剖剂注入的压力升值应控制在24MPa范围。调剖剂的注入压力不得超过地层破裂压力的80%。,调剖工艺技术,2）调剖剂的注入速度为了缩短施工时间、降低施工成本，调剖剂注入速度尽量选择高些；但是为了减少调剖剂对中低渗透的污染，提高措施效果，调剖剂注入速度尽量选择低些。一般的注入速度以在6m3h-110m3h-1（相当于144 m3d-1240m3d-1）
24、范围为宜。,调剖工艺技术,3）调剖剂的注入量（1）由高渗透层注入参数计算式中，V调剖剂的注入量； R调剖剂进入地层所到达的距离； h地层的厚度； 地层的孔隙度； 高渗透层厚度占地层厚度的百分数； 方向系数（调剖剂在各个方向上不均匀进入 的校正系数）。（2）由用量系数计算,调剖工艺技术,4）调剖剂的注入流程,单液法调剖剂注入流程,调剖工艺技术,4）调剖剂的注入流程,双液法调剖剂注入流程,调剖技术的组成技术,1决策技术2调剖剂技术3调剖工艺技术4调剖效果评价技术,调剖效果评价技术,1）从注水井动态变化评价 注水井井口压降曲线 吸水剖面 指示曲线,调剖效果评价技术,2）从油井动态变化评价 日产液量
25、日产油量 产液中含水率,调剖效果评价技术,3）从区块开发状况评价效果（1）试验区日产油量曲线与递减曲线对比（2）水驱特征曲线,目 录,前 言 1调剖堵水的概念 2调剖堵水的意义 3调剖堵水的过去和现在 4调剖堵水的发展趋势一、调剖技术 1决策技术 2调剖剂技术 3调剖工艺技术 4矿场试验例二、堵水技术 1决策技术,2堵水剂技术 3堵水工艺技术 4堵水效果评价技术 5矿场试验例三、调驱技术 1充分调剖技术 2有限度驱油技术 3调驱剂技术 4调驱工艺技术 5调驱效果的评价技术 6矿场试验例结束语,区块整体调剖的矿场试验例,1）渤南油田五区沙三91-2层整体调剖2）濮城油田西、南区沙二上2+3层系整
26、体调剖,区块整体调剖试验区每投入1m3调剖剂增产的油量,目 录,前 言 1调剖堵水的概念 2调剖堵水的意义 3调剖堵水的过去和现在 4调剖堵水的发展趋势一、调剖技术 1决策技术 2调剖剂技术 3调剖工艺技术 4矿场试验例二、堵水技术 1决策技术,2堵水剂技术 3堵水工艺技术 4堵水效果评价技术 5矿场试验例三、调驱技术 1充分调剖技术 2有限度驱油技术 3调驱剂技术 4调驱工艺技术 5调驱效果的评价技术 6矿场试验例结束语,堵水技术的组成技术,1堵水决策技术2堵水剂技术3堵水工艺技术4堵水效果评价技术,堵水技术的组成技术,1堵水决策技术2堵水剂技术3堵水工艺技术4堵水效果评价技术,堵水决策技术
27、,油井堵水也必须区块整体进行。若将区块高渗透层（或裂缝）在油井的出口都予以充分控制，就能提高地层压力和扩大水的波及体积，达到提高采收率的目的（油井单井堵水是做不到的）。油井区块整体堵水并不意味着每口油井都需要堵水，因此需要建立堵水油井选井的决策技术。,堵水决策技术,研究了一项堵水油井选井的决策技术，该技术选用了3个决策参数：1） 含水率上升指数2） 压力指数3） 剩余油饱和度,堵水决策技术,研究了一项堵水油井选井的决策技术，该技术选用了3个决策参数：1） 含水率上升指数2） 压力指数3） 剩余油饱和度,含水率上升指数,式中，WI含水率上升指数； fw含水率 t1、t2统计开始和终了的季度数或月
28、数。,含水率随时间变化曲线,含水率上升指数,为了计算试验区各油井的WI值，可将试验区各油井的含水率随时间变化标在图上，然后算出各油井的WI值，并按其大小排序。WI值越大的油井越需要堵水。,堵水决策技术,研究了一项堵水油井选井的决策技术，该技术选用了3个决策参数：1） 含水率上升指数2） 压力指数3） 剩余油饱和度,压力指数,为了求得区块各油井所处位置的PI值，可测定区块各注水井的井口压降曲线，然后计算PI90，再改正为PI90改正值，并按其大小排序，得到PI90改正值排序表。由PI90改正值排序表可画出区块PI值等值图，再由该图查出区块油井所处位置的PI值。油井所处位置的PI值越小越需要堵水。
29、,堵水决策技术,研究了一项堵水油井选井的决策技术，该技术选用了3个决策参数：1） 含水率上升指数2） 压力指数3） 剩余油饱和度,剩余油饱和度,剩余油饱和度是指水驱至今油层中剩余的油占孔隙体积的百分数。若与油井相连的油层的剩余油饱和度越高，堵水的效果越好。,濮城油田濮53块一类层试验区井位图,濮城油田濮53块一类层试验区的油井产液中含水率随时间的变化,濮城油田濮53块一类层试验区的WI值等值图,濮城油田濮53块一类层注水井的井口压降曲线,濮53块注水井的PI902.5值,濮城油田濮53块一类层注水井的PI值等值图,濮53块油井所处位置的PI902.5值（按由小到大排序）,濮53块一类层剩余油饱
30、和度等值图,堵水决策技术,可用模糊综合评判法，从3个决策参数产生一个决策参数作为堵水油井的遴选值。,濮城油田濮53块一类层堵水油井的遴选值（Bj，按大小顺序排列）,由遴选值选出的堵水油井与地质动态选出的油井符合率超过80%。,堵水技术的组成技术,1堵水决策技术2堵水剂技术3堵水工艺技术4堵水效果评价技术,堵水剂技术,为了保护油层，应选用选择性堵水剂进行油井堵水。选择性堵水剂是指哪些能利用油与水或产油层与产水层的差别进行堵水的物质。重要的选择性堵水剂都是水基堵水剂，有冻胶、泡沫和水玻璃3种。,冻胶对油和水的选择性提供数据的作者：Needham, Zaitoun,解释冻胶选择性的膨胀/收缩机理,泡
31、沫液膜中油珠对液膜的破坏过程I泡沫液膜中的油珠；II油珠上浮形成凸起膜；III凸起膜排液、断裂，使油与气直接接触；IV若气水 气油+ 油水，则油珠扩展，引起水膜断裂,水玻璃的6大特点,1. 水基堵剂 2. 高密度 3. 盐敏 4. 钙镁敏 5. 酸敏 6. 热敏这些特点使水玻璃成为高温高矿化度底水油藏理想的选择性堵水剂。,堵水技术的组成技术,1堵水决策技术2堵水剂技术3堵水工艺技术4堵水效果评价技术,堵水工艺技术,为将选择性堵水剂放置在高含水的高渗透层，应使用下面的堵水剂选择性注入方法：1）利用地层渗透率不均质产生的选择性注入方法2）利用相渗透率差异产生的选择性注入方法3）由对应注水井关井泄压
32、产生的选择性注入方法4）由低注入速度产生的选择性注入方法5）由高效洗油剂产生的选择性注入方法,利用孔道直径的差别产生选择性注入（d1与d2分别为两毛细管的直径）,濮53块濮检3井岩心（184#）的油水相对渗透率曲线,剩余油饱和度与毛管数的关系（虚线宽度为统计数据的分散范围）,由保护液产生的选择性注入方法原理图,堵水技术的组成技术,1堵水决策技术2堵水剂技术3堵水工艺技术4堵水效果评价技术,堵水效果评价技术,若为区块整体油井堵水，则需从油井动态变化和从区块开发动态变化评价堵水效果。若油井堵水是单井进行，则只需从油井动态变化评价堵水效果。,目 录,前 言 1调剖堵水的概念 2调剖堵水的意义 3调剖
33、堵水的过去和现在 4调剖堵水的发展趋势一、调剖技术 1决策技术 2调剖剂技术 3调剖工艺技术 4矿场试验例二、堵水技术 1决策技术,2堵水剂技术 3堵水工艺技术 4堵水效果评价技术 5矿场试验例三、调驱技术 1充分调剖技术 2有限度驱油技术 3调驱剂技术 4调驱工艺技术 5调驱效果的评价技术 6矿场试验例结束语,油井堵水的矿场试验例,1）胜坨油田胜二区沙二3单元22N169井堵水（堵注入水）2）涠洲11-4油田C4井堵水（堵底水）3）冀东油田G104-5区块的边水控制（堵边水）,水平井的底水封堵,目 录,前 言 1调剖堵水的概念 2调剖堵水的意义 3调剖堵水的过去和现在 4调剖堵水的发展趋势一
34、、调剖技术 1决策技术 2调剖剂技术 3调剖工艺技术 4矿场试验例二、堵水技术 1决策技术,2堵水剂技术 3堵水工艺技术 4堵水效果评价技术 5矿场试验例三、调驱技术 1充分调剖技术 2有限度驱油技术 3调驱剂技术 4调驱工艺技术 5调驱效果的评价技术 6矿场试验例结束语,调驱技术,调驱技术是指调剖与驱油的结合技术。由于调剖属于二次采油范畴，驱油（特别是注有洗油效率驱油剂的驱油）属于三次采油范畴，所以调驱技术又称为二次采油与三次采油的结合技术，简称为“2+3”技术。,调驱技术,调驱技术要求首先充分挖掘调剖潜力，对注水地层进行充分调剖，最大限度地通过提高波及系数提高采收率。但是调剖对水驱采收率提
35、高的贡献是有限度的，因它只能通过波及系数的机理提高采收率，而不能通过提高洗油效率机理提高采收率。,调驱技术,为了利用不同的提高采收率机理，应在注水地层充分调剖后注入有洗油效率的驱油剂，进行三次采油。该驱油剂含表面活性剂（外加的或用碱将原油中表面活性物质活化产生的），在适当调配下，可使油水界面张力达到超低值，将毛管数由10-6提高到10-2。当毛管数由10-6提高到10-2时，剩余油饱和度可以大幅度减小，即采收率可大幅度提高。,调驱技术,由于受投入产出比的控制，充分调剖后，注入的驱油剂量应适当，即所进行的三次采油是有限度的。,调驱技术的组成技术,1充分调剖技术2有限度驱油技术3调驱剂技术4调驱工
36、艺技术5调驱效果的评价技术,调驱技术的组成技术,1充分调剖技术2有限度驱油技术3调驱剂技术4调驱工艺技术5调驱效果的评价技术,充分调剖技术,充分调剖技术是指在PI决策技术指导下对区块整体进行多轮次调剖的技术。充分调剖技术的技术关键是调剖充分程度的判别。调剖充分程度的判别有两个标准：（1）调剖后，注水井的注水压力在达到配注要求的条件下大幅度提高；（2）调剖后，由注水井井口压降曲线算出的充满度在0.650.95范围。,充满度的定义式,式中，FD充满度（Full Degree）； p0关井前注水井的注水压力； t关井后所经历的时间。,注水井井口压降曲线充满度的概念,老河口油田调驱试验井组调剖前后的注
37、水压力和充满度,注：注水管网压力为13.5 MPa。,蒙古林油田调驱试验井组调剖前后的注水压力和充满度,注：注水管网压力为13.5 MPa。,调驱技术的组成技术,1充分调剖技术2有限度驱油技术3调驱剂技术4调驱工艺技术5调驱效果的评价技术,有限度驱油技术,有限度三次采油技术是指充分调剖后向地层注入少量高效驱油剂的技术。驱油剂的高效主要来自高效洗油效率，以此弥补充分调剖只能做到充分提高波及系数的不足。驱油剂少量（也即有限度）注入是以达到最优的投入产出比为目标的。,有限度的三次采油技术的技术关键,1）高效驱油剂配方的筛选2）高效驱油剂用量的优化,有限度的三次采油技术的技术关键,1）高效驱油剂配方的
38、筛选2）高效驱油剂用量的优化,高效驱油剂配方的筛选,（1）按超低界面张力值筛选（2）按驱油剂采收率增值为最大值筛选,埕东油田东区西北部条件下，驱油剂配方的界面张力等值图,胜坨油田坨11南条件下，驱油剂配方的界面张力等值图,碱 - 表面活性剂 - 聚合物的三组分相图布点,老河口油田调驱试验区决定驱油剂配方的采收率增值等值图,蒙古林油田调驱试验区决定驱油剂配方的采收率增值等值图,有限度的三次采油技术的技术关键,1）高效驱油剂配方的筛选2）高效驱油剂用量的优化,平板模型的驱油流程l 注入泵；2、4 压力计；3 中间容器（注入水）；5 阀座；6一平板模型；7一量简,驱油剂优化用量的决定,调驱技术的组成
39、技术,1充分调剖技术2有限度驱油技术3调驱剂技术4调驱工艺技术5调驱效果的评价技术,调驱剂技术,调剖和驱油是不同的概念。前者要求工作液（调剖剂）进入含水饱和度高的地方；后者要求工作液（驱油剂）进入含油饱和度高的地方。但是调剖和驱油又是可以结合的。例如聚合物驱，聚合物溶液首先进入含水饱和度高的高渗透层，增加了高渗透层的流动阻力，起调剖作用。当注入压力增加到一定程度，聚合物溶液就可进入含油饱和度高的中低渗透层，起驱油作用。,调驱剂,1. 单液法调驱剂2. 双液法调驱剂,调驱剂,1. 单液法调驱剂2. 双液法调驱剂,单液法调驱剂,聚合物溶液及其冻胶冻胶胶态分散体（CDG）冻胶微球分散体,一种弱凝胶调
40、驱体系,调驱剂,1. 单液法调驱剂2. 双液法调驱剂,双液法调驱剂,调驱时必须用两种工作液：一种起调剖作用，即前面讲到的调剖剂；另一种起驱油作用，即驱油剂，如表面活性剂溶液、碱溶液、表面活性剂-聚合物二元体系、碱-聚合物二元体系、表面活性剂-碱-聚合物三元体系等。注入时，调剖剂注在前，优先进入高渗透的高含水饱和度的层；驱油剂注在后，它将进入含油饱和度高的中低渗透层，起驱油作用。,调驱技术的组成技术,1充分调剖技术2有限度驱油技术3调驱剂技术4调驱工艺技术5调驱效果的评价技术,调驱工艺技术,若注单液法调驱剂则需首先封堵与注水井连通的特高渗透层，防止单液法调驱剂的漏失，然后注入低质量浓度的单液法调
41、驱剂，由注入压力变化调整单液法调驱剂的质量浓度，由注水井井口压降曲线充满度的变化决定单液法调驱剂的用量，注入压力不应超过地层破裂压力80%，注入速度控制在48m3h-1为宜。,调驱工艺技术,若注双液法调驱剂，可将施工步骤分为调剖步骤和驱油步骤。在调剖步骤中，要通过多轮次调剖达到充分调剖目的。每轮次调剖后都由注水井井口压降曲线的充满度判别注水井调剖的充分程度和进行下一轮次调剖的必要性。驱油步骤是在注水井达到充分调剖程度后进行。驱油步骤要求向充分调剖后的注水地层注入少量（例如0.010.03倍孔隙体积）的驱油剂。,调驱技术的组成技术,1充分调剖技术2有限度驱油技术3调驱剂技术4调驱工艺技术5调驱效
42、果的评价技术,调驱效果的评价技术,由于调剖技术和调驱技术都是提高采收率技术，所以调驱效果评价与调剖效果的评价技术相同。,目 录,前 言 1调剖堵水的概念 2调剖堵水的意义 3调剖堵水的过去和现在 4调剖堵水的发展趋势一、调剖技术 1决策技术 2调剖剂技术 3调剖工艺技术 4矿场试验例二、堵水技术 1决策技术,2堵水剂技术 3堵水工艺技术 4堵水效果评价技术 5矿场试验例三、调驱技术 1充分调剖技术 2有限度驱油技术 3调驱剂技术 4调驱工艺技术 5调驱效果的评价技术 6矿场试验例结束语,调驱的矿场试验例,1）埕岛油田B25A调驱试验区2）蒙古林油田西部调驱试验区3）埕东油田东区西北部Ng32层
43、调驱试验区,调驱试验区增产油量及投入产出比,目 录,前 言 1调剖堵水的概念 2调剖堵水的意义 3调剖堵水的过去和现在 4调剖堵水的发展趋势一、调剖技术 1决策技术 2调剖剂技术 3调剖工艺技术 4矿场试验例二、堵水技术 1决策技术,2堵水剂技术 3堵水工艺技术 4堵水效果评价技术 5矿场试验例三、调驱技术 1充分调剖技术 2有限度驱油技术 3调驱剂技术 4调驱工艺技术 5调驱效果的评价技术 6矿场试验例结束语,结束语,1为了充分利用不可再生的能源，已发展了有改善水驱开发效果的二次采油技术和有提高波及系数和（或）洗油效率的三次采油技术。前者包括调剖技术和堵水技术；后者包括化学驱、气驱、热驱、微
44、生物驱等技术。2调剖技术和堵水技术由于投入少，风险小，适用于不同条件油藏，并为三次采油技术不可或缺的配套技术，所以应对它特别重视。,结束语,3调剖堵水与驱油结合是提高采收率技术发展的必然趋势，由此趋势所形成的技术就是调驱技术。4调剖技术、堵水技术和调驱技术都有相应的组成技术，应全面掌握这些技术。,结束语,5调剖技术、堵水技术和调驱技术的实施必须坚持区块整体、深部和多轮次的原则，违反这些原则的技术都不属于提高采收率技术。6调剖技术、堵水技术和调驱技术在矿场试验中取得的成功，预示着这些技术在提高采收率中有广阔的应用前景。,王业飞http:/ 山东青岛经济技术开发区长江西路66号Tel / 0532
45、-86981709、15953230699Email / ,相关设备,研究基础,图1 大型动态模拟装置,图3 泡沫发生测控系统,图4 Turbscan稳定性分析仪,图5 Brookfield旋转粘度计,图6激光粒度分析仪,图2 Physica MCR301流变仪,研究基础,承担的高水平研究项目,国家十五攻关项目“油田化学品的产业化开发与应用示范”；国家十一五863重点项目“聚合物驱-深部液流转向组合技术”；国家863计划青年基金项目“纳米微粒分散体成胶机制及调驱机理研究”；中石化先导试验项目“聚合物驱防窜技术研究与应用”；中石化先导试验项目“油井堵水技术研究与应用”；中石化先导试验项目“油藏整体深部调驱技术研究“；国家重大油气专项“海上油田化学驱增效技术研究”。,
