堵水技术讲座井下作业监督.ppt





《堵水技术讲座井下作业监督.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《堵水技术讲座井下作业监督.ppt(95页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、中国石油勘探开发研究院 采油工程研究所,油 井 堵 水 技 术,一、油井出水原因及控水措施 二、堵水技术 1、机械堵水 2、化学堵水 3、封堵窜槽 三、堵水工艺设计 四、堵水工序及技术要求 五、堵水监督内容,汇 报 内 容,油 井 出 水 原 因及控水措施,1、注入水 2、边水 3、底 水 4、层间水:上层水、下层水 5、层内水、夹层水 6、窜槽水,一、出水原因,油 井 出 水 方 式,近井地带窜漏,射孔段太靠近底水底水锥进,水驱指进现象,注水井,生产井,裂缝或高渗通道使油水井单向连通,(1)制定合理的油田开发方案:特别是要根据油层的特点,合理地划分注采系统,采取分采分注;规定合理的油水井工作
2、制度,以控制油水边界均匀推进。 (2)提高工程作业质量:提高固井质量和射孔质量,避免采取会造成套管损坏的井下工艺技术措施,以保证油井的密封条件,防止油层和水层窜通。 (3)加强油水井的管理与分析:及时调整分层注采强度,保证均衡开采。 (4)油井堵水:通过机械或化学方法阻止或减少地层产水。,二、控制油井出水措施,三、确定油井出水原因及层位方法,静态资料:井身结构、开采层位、油水井连通 状况等,进行精细研究 动态资料:结合开采过程中的产量、压力、含 水变化,水质分析变化,以及与产 水井连通的注水井压力变化等资料 进行综合分析。,1、利用动静态资料综合对比法,可初步确定出水原因、来水方向及大致层位。
3、,2、测试地层物化参数判断出水层位,流体电阻测定法: 不同矿化度的水源具有不同的导电性,利用 电阻计测量油水流入油井的电阻率变化曲线, 确定出水层位。 井温测量法: 不同深度的地层具有不同的温度,通过测试 井温曲线,找出温度突变点,确定出水层位。 二种途径:直接测试法;向地层注入低温水,测试产出液温度(原理是高产水层进入的低温水也多)。,放射性同位素法: 人为的方法提高出水层段放射性强度为基 础判断出水层位。 此外还有一些判断出水层位的方法: 如 C/O比测试法、产液剖面测试法、示踪法、连 续流量测试法等,采用封隔器将各层分开,然后分层求产,找 出出水层位。 优点:工艺简单,能准确确定出水层位
4、。 缺点: 施工时间长;窜槽井或油水层之间的夹层很薄的井,无法确定油水层。,3、机械法找水判断出水层位,另外还可以采用智能找水仪直接找水。找水仪能在油井正常生产的情况下,测得各小层的产量,从而确定主要出水层位。,堵 水 技 术 方 法 机 械 堵 水 化 学 堵 水 封 堵 窜 槽,机械卡堵水:使用封隔器及其配套的控制 工具来封堵高含水层,阻止水流入井内。适用 于多油层、层间隔层发育油井。可暂时封堵高 含水层,而生产低含水层;并且被封堵的油层 在需要时可解封继续生产。 机械卡堵水方式:封上采下、封下采上、 封中间采两头、封两头采中间。,一、机 械 卡 堵 水,1、常规机械堵水管柱,(1)整体式
5、堵水管柱 堵水管柱与生产 管柱合为一体。,管柱结构,工艺特点:该类管柱随生产管柱一同起下, 施工简便,但堵水管柱的寿命取决于 生产管柱的生产周期,并且在泵抽时, 管柱上下蠕动,影响封隔器的密封性。 目前这类管柱用量在逐渐减少。 适用范围:该管柱适用于56mm以下无自喷 能力的深井堵水,最多只能封堵两个 层段。,(2) 平衡式堵水管柱,该管柱主要通过各封隔器之间力的平衡,保持 堵水管柱在无锚定条件下处于稳定静止状态,实 现油层堵水。平衡式丢手堵水管柱是目前用于有 杆泵抽油井堵水的主要形式。,140mm套管井 168mm套管井 178m套管井 最小通径大于100mm的140mm套管损井。,已形成四
6、种系列(适用于),平衡式堵水管柱结构 主要由丢手接头和Y341型封隔器及偏心配产器等组成。,为适应油田不同套管井的堵水,目前已形成系列堵水封隔器: Y341-95型 Y341-114型 Y341-117型 Y341-146型,工艺特点:该管柱无卡瓦支撑,结构简单,起下 安全,封隔器密封性能好,平均使用寿 命两年以上。解封可靠,可多层封堵。 适用范围:该管柱主要用于杆泵井堵水。 83mm以上杆泵井:用有活门平衡丢手堵 水管柱 70mm以下杆泵井:用无活门平衡丢手堵 水管柱。,(3)卡瓦悬挂式堵水管柱,该堵水管柱与生产管柱脱开,堵 水管柱由双向卡瓦封隔器悬挂, 水力坐封,封堵高含水层。,工艺特点:
7、该堵水管柱与生产管柱脱开,可 任意多级使用,封堵多个高含水层。由 于封隔器处于自由悬挂状态,坐封时, 封隔器居中,密封率高,泵抽生产和检 泵作业对堵水管柱无影响。缺点是管柱 结构复杂,施工周期长,易砂卡。 适用范围:适用于大泵井和电泵井多层堵水。,(4)可钻式封隔器堵水管柱,管柱结构:该堵水管柱 主要由封隔器、坐封器、 延伸工作筒等井下工具 组成。,工艺特点:通过调整插入密封系统,能进行分 层堵水,分层改造(酸化、压裂)。 适用范围:该类管柱适用于封堵层系、堵底水、 套变井堵水及修复加固后的套损井堵水。 可钻式封隔器是一种永久式封隔器,可用 管柱或电缆投送,并可多级使用。这种封隔器 可耐温耐压
8、,承受的工作压差、温度是任何可 取式封隔器不可比拟的(压差100Mpa,温度150)。, 液压可调层堵水管柱 机械可调层堵水管柱,2、可调层机械堵水管柱, 液压可调层堵水管柱,采用无卡瓦支撑井底平衡丢 手管柱,主要由丢手接头、堵水 封隔器、开启状态液压开关、关 闭状态液压开关、管壁单流阀、 泄压器等井下工具组成。,(1)一次调二层堵水管柱,图10-5 一次性调二层堵水管柱 1-丢手接头 2-堵水封隔器 3-管壁单流阀 4-液压开关 5-泄压器 6-球昨 7-丝堵,(2)一次调多层堵水管柱,一次性调多层堵水管柱 主要由丢手接头、封隔器、 多功能堵水器、泄压器等组 成。,(3)液压滑轨可调层堵水管
9、柱,液压滑轨可调层堵水管 柱主要由丢手接头、封隔器、 液压滑轨开关、球座和筛管 等工具组成。, 机械可调层堵水管柱,该堵水管柱主要由带有滑套 开关的悬挂式机械堵水管柱 及新型移位开关仪两部分组 成。两者配合可在不动管柱 的条件下,实现70mm以 下泵抽管柱堵水层与生产层 的任意反复调整。,( 1)悬挂式细分堵水管柱,(2) 滑套式找水堵水管柱,滑套式找水堵水管柱主要由带 有滑套开关的平衡丢手管柱和电动 开关测试仪两部分组成。 堵水管柱:由滑套开关、封隔器、 丢手接头、连通器等组成。 电动开关测试仪:主要由电动开关 器、磁性定位器和压力计组成。,二、化 学 堵 水 技 术,1、选择性化学堵水 2
10、、非选择性化学堵水,1、选择性化学堵水技术,绝对的选择性堵水剂目前是没有的,一是堵 剂本身的原因,二是地层中油水流动通道问题。 但在众多堵剂中有些堵剂具有相对的选择性堵 水作用。 如:油基水泥、油基体膨颗粒、稠化油、油溶 树脂等,选择性堵剂,选择性堵水机理,将具有相对选择性的堵水剂笼统注入油井或卡出 的高含水层段中,堵剂遇高含水层中的水发生作用, 固化或凝胶化后可有效阻止水流入井内。这些堵剂具 有选择性进入水层优势,很少进入油层,即使进入油 层但不与油发生作用,在生产与排液过程中随油、气 一起排出。 此外,一些堵剂是通过改变岩石表面润湿性,使 岩石表面覆盖一层亲油烃基层,对油相渗透率无影响 只
11、降低水相渗透率,从而实现选择性堵水作用。, 阳离子聚丙烯酰胺堵水剂,作用机理:阳离子聚丙烯酰胺,其带正 电荷部分与带负电荷的岩石表面相吸附,亲 油端朝外。这类堵剂对高温高渗透地层的应 用效果不好。,聚合物分子吸附降低孔喉通道, 有机硅类堵水剂,作用机理:在地层条件下,有机硅单体与 水相互作用并发生缩聚,生成稠密的带硅 氧硅键(-Si-O-Si-)的有机硅聚合物,- Si-O-Si-键的氧根朝向岩石表面(向内),烃基 向外,使岩石表面亲 油憎水,实现选择性堵 水目的。, 活性稠油选择性堵水技术,活性稠油是由高粘原油和表面活性剂组成,混合液高压泵入地层后,进入油流孔道的活性稠油溶于油而随油流排出,
12、进入水流孔道的活性稠油,在渗流作用下与地层水或注入水混合乳化形成油包水乳状液(W/O),从而使活性稠油粘度进一步提高,增加了驱替水的流动阻力。稠化油堵水作用机理为以下四点: (1)W/O乳状液球物理堵塞作用 (2)稠油在岩石孔隙上的吸附作用 (3)改善油水流度比作用 (4)贾敏效应降低水相渗透率作用。,2、非选择性化学堵水技术,非选择性化学堵水剂:用于堵水的堵剂多为高 强度堵剂,堵剂注入到需封堵的出水层,反 应形成高强度物理堵塞屏障,使流体不能通 过的堵水方法。 如:水基强凝胶、水基水泥、树脂、泡沫凝胶、 各种反应沉淀、微生物及多种材料复合堵剂。, 水 泥 堵 剂 技 术,水泥堵水是我国使用时
13、间最长、应用最广泛的技术,效果的好坏与地层条件、油井水淹类型和注入方式等有关。水泥堵水普遍存在着效率较低、注入工艺复杂、水泥进入地层不深等问题,但其价格便宜,强度大,适用于各种温度油井堵水作业。 常用水泥堵剂:油基水泥、水基水泥、活化水泥和微细水泥等。 水泥堵水一般用于下列含水井:高渗夹层水、高渗底层水、油层和水层串通井、高水淹层。,超微细水泥堵剂,化学剂组成:选择粒径为510m的超微细水泥, 按一定比例的水灰比混合均匀,根据要求加入一定 比例的缓凝剂和抗滤失剂。 性能特点:微细水泥的平均粒径小于5m,而普 通水泥的平均粒径在50m左右,因此微细水泥可 以很容易进入多孔介质深部。 适用范围:目
14、前该技术己广泛用于各种温度油井 封窜、封堵大孔道、封堵底水以及与其它凝胶类堵 剂配合封口。,泡沫水泥类堵水剂,化学剂组成: 5%23%微细水泥及一定比例的降滤失 剂、缓凝剂、泡沫稳定剂及氮气; 性能特点:泡沫水泥通过机械混合在水泥浆中形成稳 定的三相体,与普通水泥相比具有显著的特点:密 度低,良好的扩散性和可压缩性,在固化过程中无 相转变,不会脱水收缩,耐温抗压以及良好的抗滤 失性,且与盐水具有很好的配伍性; 适用范围:适合于裂缝性油藏的堵水、封堵管外窜, 对于生产井的气窜也具有良好的封堵作用,泡沫水 泥应用不受油藏的温度、矿化度等因素的限制。, 聚合物凝胶化学堵水技术,交联聚合物凝胶堵剂是国
15、内外油田应用最广泛的堵 剂,占2/3多的份额。水溶性聚合物凝胶堵剂因其聚 合物来源不同主要包括合成聚合物凝胶、天然聚合物 凝胶、生物聚合物凝胶等。 1、聚丙烯酰胺(PAM)凝胶类堵水调剖剂 2、丙烯酰胺(AM)地下聚合交联类凝胶 3、天然聚合物里指由动植物天然形成的高分子 (如淀粉、瓜胶、田菁胶、纤维素等) 4、生物聚合物凝胶如黄原胶堵剂,聚丙烯酰胺/酚醛树脂凝胶堵水剂,化学剂组成:0.10.5%的水解聚丙烯酰胺 适量的酚醛树脂、催化添加剂及除氧剂等 性能特点:在地层条件下,树脂与聚丙烯酰胺分子链 段上的酰胺基团发生脱水缩合反应,形成具有立体 网状结构的高强度凝胶。堵剂对水层具有优先进入 选择
16、性,形成的水基凝胶具有良好堵水性能。适宜 80、1%矿化度以下地层,具有很好的封堵作用 并能保证长期的效果。 适用范围:适用于砂岩油藏的油井封堵层间水、水淹 层、其他水位清楚的油井堵水。,丙烯酰胺(AM)地下聚合强凝胶堵剂,化学剂组成:48%丙烯酰胺单体,适量的交联剂、 引发剂及速度控制剂。 性能特点:该堵剂体系为地下聚合交联类强凝胶 ,具 有基液粘度低的特点。将交联体系注入地层后,借 助地层条件引发聚合,形成强度很高的粘弹体。能 进入地层基质深部,在30110以下聚合时间易 控,具有抗H2S、CO2和耐酸的特点。 适用范围:聚合形成高强度的粘弹体, 在110条件下 具有长期稳定性,适合于封堵
17、高渗层的出水层位。 近井处理。, 沉淀类堵水剂,沉淀型堵水剂就是利用两种化学剂(多 数为无机化学剂)在地层中相遇即发生反应 生成沉淀,或采用一种化学剂与水中的二价、 三价金属离子生成沉淀。这些沉淀物停留在 地层孔隙中,对地层产生封堵作用。 如:石灰乳(悬浊液型)、水玻璃类沉淀、 硅酸盐延迟交联凝胶体系,水玻璃类沉淀型堵水剂,现场堵水应用较多的主要有水玻璃氯化钙 单双液类,在单液法注入中,要求地层水为高 矿化度钙镁型,同时考虑到地层水中形成沉淀 的有效成分钙镁离子不够,在配液中补充一定 量的氢氧化钙,进入地层后,缓慢与地层水发 生作用,生成硅酸钙沉淀。 水玻璃氯化钙双液法调剖剂,一般要求水 玻璃
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 技术讲座 井下 作业 监督

限制150内