中石油油水井堵水调剖技术ppt课件.ppt

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1、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能安东能源技术中心安东能源技术中心专家技术讲座系列之四为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能主讲人：王法轩主讲人：王法轩油水井堵水调剖技术油水井堵水调剖技术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一、概论一、概论二、油水井堵水调剖技术二、油水井堵水调剖技术三、油水井堵水调剖设计与施工技术三、油水井堵水调剖设计与施工技术主讲内容主讲内容为深入学习习近

2、平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一、概一、概 论论我国现投入开发的油田：我国现投入开发的油田：总储量：总储量：188188亿吨亿吨 年产原油：年产原油：1.81.8亿吨亿吨采油速度：采油速度：1%1%其中，注水开发储量其中，注水开发储量178.6178.6亿吨亿吨，占，占95%95%水驱控制储量水驱控制储量150150亿吨亿吨平均油井综合含水平均油井综合含水88%88%（每产（每产100100吨液只吨液只有有1212吨油）吨油）标定注水开发采收率标定注水开发采收率28%28%左右（左右（72%72%的原的原油留在地下）油留在地下）

3、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 由于注水开发油田油田由于注水开发油田油田上有上有采油井采油井和和注水井注水井，注水，注水井注水，采油井就要见水。井注水，采油井就要见水。见水了就要治水，其中主要见水了就要治水，其中主要手段是手段是油水井的堵水调剖工油水井的堵水调剖工艺技术艺技术。一、概一、概 论论为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能通过通过堵水调剖：堵水调剖：1 1、控制水线的推进速度；、控制水线的推进速度；2 2、控制含水上升率；、控制含水上

4、升率；3 3、提高油层的存水率；、提高油层的存水率；4 4、改善油井各产层的出油剖面；、改善油井各产层的出油剖面；5 5、调整注水井的吸水剖面。、调整注水井的吸水剖面。从而实现较长时间油田稳产，提从而实现较长时间油田稳产，提高注水开发阶段（二次采油阶段）的高注水开发阶段（二次采油阶段）的采收率。采收率。一、概一、概 论论为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能（一）（一）何为剖面何为剖面1 1、采油井的出油剖面、采油井的出油剖面（也叫产液剖面）（也叫产液剖面）在一口油井中，同时合采多个油层，在一口油井中，同时合采多个油层，由

5、于各层的油层物性不同（即渗透率不同，由于各层的油层物性不同（即渗透率不同，油层压力不同，含油饱和度不同，水推进油层压力不同，含油饱和度不同，水推进的速度不同等）因此储油层的采油采液强的速度不同等）因此储油层的采油采液强度不同，含水高低也不同。这就构成了油度不同，含水高低也不同。这就构成了油井的出油或产液剖面。井的出油或产液剖面。一、概一、概 论论为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一、概一、概 论论油管油管套管套管油层油层123图图1 1 采油井产液剖面采油井产液剖面为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大

6、精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一、概一、概 论论 在一口注水井中，同时在井口注在一口注水井中，同时在井口注水压力下，对多个油层注水，由于各水压力下，对多个油层注水，由于各油层的物性不同，因此各油层的吸水油层的物性不同，因此各油层的吸水量也不同。这就构成了注水井的吸水量也不同。这就构成了注水井的吸水剖面。剖面。2 注水井的吸水剖面注水井的吸水剖面为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一、概一、概 论论油管油管套管套管油层油层配水器配水器封隔器封隔器123图图2 注水井吸水剖面注水井吸水剖面为深入学习

7、习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一、概一、概 论论1、油田注水开发以后产生的三大矛盾、油田注水开发以后产生的三大矛盾a、层间矛盾：、层间矛盾：层与层之间由于渗透率差异达几层与层之间由于渗透率差异达几百上千倍，注水后，各层受效时间、地层压力、百上千倍，注水后，各层受效时间、地层压力、产油速度、含水率都不一样。产油速度、含水率都不一样。b、平面矛盾：、平面矛盾：一口注水井要对应两口以上的油一口注水井要对应两口以上的油井注水，由于沉积相的影响，各油井受效情况差井注水，由于沉积相的影响，各油井受效情况差异很大。异很大。c、层内矛盾：、

8、层内矛盾：在同一油层内，由于油层的非均在同一油层内，由于油层的非均匀质存在，影响该层的注水采收率。匀质存在，影响该层的注水采收率。(二二)为什么要油水井调剖为什么要油水井调剖为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一、概一、概 论论图图3 层间矛盾图层间矛盾图为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一、概一、概 论论图图4 平面矛盾图平面矛盾图为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能图图

9、5 大厚油层层内矛盾图大厚油层层内矛盾图为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一、概一、概 论论图图6 岩性变压的层内矛盾图岩性变压的层内矛盾图为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 这三大矛盾，使所有注水开发的这三大矛盾，使所有注水开发的油田都是躲不过绕不开的问题。因此，油田都是躲不过绕不开的问题。因此，地质家和工程师都在忙此事。解决这地质家和工程师都在忙此事。解决这三大矛盾的关键是：就如何改善出油三大矛盾的关键是：就如何改善出油剖面和调整吸水剖面，

10、以达到稳产、剖面和调整吸水剖面，以达到稳产、增产、提高采收率的目的。增产、提高采收率的目的。一、概一、概 论论为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 为改善出油剖面和调整吸水剖面，为改善出油剖面和调整吸水剖面，在注水开发过程中，油藏工程师和采在注水开发过程中，油藏工程师和采油工程师先后采用了大量的技术措施，油工程师先后采用了大量的技术措施，如：如：a a、对差油层进行压裂，酸化措施，、对差油层进行压裂，酸化措施，提高油水井差油层的出油和吸水能力。提高油水井差油层的出油和吸水能力。使油水井剖面得到了改善；使油水井剖面得到了改

11、善；二、油水井堵水调剖技术二、油水井堵水调剖技术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 b b、对高渗透层和低渗透层分两套、对高渗透层和低渗透层分两套井网或用井下双管以及再用井下分采管井网或用井下双管以及再用井下分采管柱、堵水管柱，消除层间干扰因素。柱、堵水管柱，消除层间干扰因素。（关于找堵水技术今后专题来讲）（关于找堵水技术今后专题来讲）c c、对注水井采用分层配水管柱、对注水井采用分层配水管柱、用水嘴的大小截流，实现各油层的合理用水嘴的大小截流，实现各油层的合理配水目的。以保证水线的均匀推进。配水目的。以保证水线的均匀

12、推进。二、油水井堵水调剖技术二、油水井堵水调剖技术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能二、油水井堵水调剖技术二、油水井堵水调剖技术 尽管如此，也只能解决层间矛盾。油尽管如此，也只能解决层间矛盾。油田进入三高开发阶段以后（高含水、高采田进入三高开发阶段以后（高含水、高采出程度、高剩余采油速度）如何提高油田出程度、高剩余采油速度）如何提高油田采收率，当务之急是解决油田的平面矛盾采收率，当务之急是解决油田的平面矛盾和层内矛盾，想法扩大注入水的波及体积和层内矛盾，想法扩大注入水的波及体积和提高驱油效率。和提高驱油效率。E E采收

13、率采收率=Ev=Ev波及体积波及体积EE驱油效率驱油效率 （靠深部调剖）（靠三次采油）（靠深部调剖）（靠三次采油）为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能二、油水井堵水调剖技术二、油水井堵水调剖技术 通过注水井、对油层深处注入各种通过注水井、对油层深处注入各种调剖剂。注入方法可以是段塞法、大剂调剖剂。注入方法可以是段塞法、大剂量法、延迟交联法等，利用调剖剂的堵量法、延迟交联法等，利用调剖剂的堵塞、滞流作用，封堵高渗透率部位，高塞、滞流作用，封堵高渗透率部位，高吸水层段，迫使液流转向，从而扩大了吸水层段，迫使液流转向，从而扩大

14、了波及体积，提高注水开发效果和水驱阶波及体积，提高注水开发效果和水驱阶段的采收率。段的采收率。（一）（一）什么是深部调剖技术什么是深部调剖技术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能二、油水井堵水调剖技术二、油水井堵水调剖技术1、有较好的粘弹性和强度、有较好的粘弹性和强度(要具有变形虫的特点要具有变形虫的特点)2、有遇水膨胀十至几十倍的性能、有遇水膨胀十至几十倍的性能3、有较好的耐温性、有较好的耐温性(在油层温度条件下，保持较高在油层温度条件下，保持较高的粘度的粘度)4、有较好的抗盐性和抗酸性、有较好的抗盐性和抗酸性(遇到遇

15、到CaCa2+2+、MgMg2+2+和低和低PHPH值不降解值不降解)5、有良好的可注入性能、有良好的可注入性能6、有良好的耐剪切性能、有良好的耐剪切性能(抗炮眼、孔隙的剪切抗炮眼、孔隙的剪切)（二）（二）对深部调剖剂性能的要求对深部调剖剂性能的要求为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 由于对深部调剖剂性能的要求比较由于对深部调剖剂性能的要求比较高，经过矿场和科研单位的共同努力，高，经过矿场和科研单位的共同努力，已经使用过七个系列已经使用过七个系列20多种配方。基本多种配方。基本满足了油层温度满足了油层温度100（200

16、0m井深的油井深的油层），总矿化度层），总矿化度15万万PPM的油层，这部的油层，这部分储量只占注水开发储量的分储量只占注水开发储量的50%左右。左右。（三）（三）当前深部调剖技术的进展情况当前深部调剖技术的进展情况二、油水井堵水调剖技术二、油水井堵水调剖技术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能二、油水井堵水调剖技术二、油水井堵水调剖技术 是以聚丙烯酰胺为主要成分的是以聚丙烯酰胺为主要成分的PLA-601抗高温抗高盐调剖剂，单液法抗高温抗高盐调剖剂，单液法施工，适用温度施工，适用温度60-100。抗盐性、热。抗盐性、热稳

17、定性、抗剪切性较好。适用于中低渗稳定性、抗剪切性较好。适用于中低渗油层调剖。油层调剖。1、凝胶体系凝胶体系为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 二、油水井堵水调剖技术二、油水井堵水调剖技术 a a、粘土分散体系：、粘土分散体系：主要是用钙土主要是用钙土和钠土，这两种粘土中，蒙脱石含量高，和钠土，这两种粘土中，蒙脱石含量高，一旦接触到水，体积可膨胀三十倍。可一旦接触到水，体积可膨胀三十倍。可调高渗透层。调高渗透层。b b、石灰泥分散体系：、石灰泥分散体系：其主要成分其主要成分是碳酸盐和氢氧化物，具有抗盐性，不是碳酸盐和氢氧

18、化物，具有抗盐性，不受温度影响，强度较高。可调中高渗透受温度影响，强度较高。可调中高渗透层。层。2、分散体系分散体系为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 絮凝体系（予交联聚合物），是由水溶性聚合絮凝体系（予交联聚合物），是由水溶性聚合物分子，桥接固体颗粒生产而成的。这种体系可以物分子，桥接固体颗粒生产而成的。这种体系可以是絮凝剂和颗粒剂中间加隔离液，控制絮凝发生的是絮凝剂和颗粒剂中间加隔离液，控制絮凝发生的距离，常用的絮凝体系主要有距离，常用的絮凝体系主要有HPAM-HPAM-钙土、钙土、HPAM-HPAM-钠钠土、土、

19、HPAM-HPAM-石灰泥，也可以石灰泥，也可以HPAMHPAM加两种固体颗粒。加两种固体颗粒。另外，也可以先地面将絮凝体系固化并粉碎，另外，也可以先地面将絮凝体系固化并粉碎，使用时用水浸泡后向井下注入。上述体系可用于中使用时用水浸泡后向井下注入。上述体系可用于中高渗透层。还有化学类的聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、高渗透层。还有化学类的聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、木质素黄盐酸和生物聚合物黄胞胶和交联剂反应生木质素黄盐酸和生物聚合物黄胞胶和交联剂反应生成的冻胶。成的冻胶。3、絮凝体系（予交联体系）絮凝体系（予交联体系）二、油水井堵水调剖技术二、油水井堵水调剖技术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的

20、十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能二、油水井堵水调剖技术二、油水井堵水调剖技术4、活化体系 活化体系是由钙土与活化剂配成。活化体系是由钙土与活化剂配成。施工时先将钙土溶液注入地层、充分膨施工时先将钙土溶液注入地层、充分膨胀，然后再注活化剂。这些都是对高渗胀，然后再注活化剂。这些都是对高渗透层调剖用的。透层调剖用的。5、固化体系 固化体系是以粘结剂将水泥、粘土固化体系是以粘结剂将水泥、粘土或石灰泥混配而成的，此调剖剂是专门或石灰泥混配而成的，此调剖剂是专门用在高渗透次生孔道中的。用在高渗透次生孔道中的。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全

21、国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能二、油水井堵水调剖技术二、油水井堵水调剖技术 油田上常用双液法，用清水或油田上常用双液法，用清水或油作隔离液，将水玻璃、隔离液和油作隔离液，将水玻璃、隔离液和氯化钙依次注入地层，随顶替液的氯化钙依次注入地层，随顶替液的增加，使水玻璃和氯化钙在地层的增加，使水玻璃和氯化钙在地层的大孔道中反应沉淀。大孔道中反应沉淀。6、沉淀型无机盐类调剖剂为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能二、油水井堵水调剖技术二、油水井堵水调剖技术 这种调剖剂主要是有水玻璃这种调剖剂主要是有水玻璃盐盐酸、水玻璃

22、酸、水玻璃氯化钙两种。此剂主要氯化钙两种。此剂主要用于低渗透层的调剖。既要对低渗透用于低渗透层的调剖。既要对低渗透层近井地带增注，又要使沉淀物在深层近井地带增注，又要使沉淀物在深部沉淀对主流区进行堵塞调剖。部沉淀对主流区进行堵塞调剖。7、近解远调体系为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能二、油水井堵水调剖技术二、油水井堵水调剖技术 上述七种调剖剂在矿场使用中都发上述七种调剖剂在矿场使用中都发 挥了积极作用。但仍满足不了生产急需。挥了积极作用。但仍满足不了生产急需。化学类的受油层温度和矿化度所限，沉化学类的受油层温度和矿化度

23、所限，沉淀颗粒类虽不受温度和矿化度的影响，淀颗粒类虽不受温度和矿化度的影响，但只能调剖高渗透层，小于但只能调剖高渗透层，小于50mD 50mD 就不就不适应了。因此，当前所研制的调剖剂覆适应了。因此，当前所研制的调剖剂覆盖的水驱动用储量太小。盖的水驱动用储量太小。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能二、油水井堵水调剖技术二、油水井堵水调剖技术 这是中科院理化技术研究所吴飞鹏这是中科院理化技术研究所吴飞鹏教授研制出来的。实际是纳米微球调剖剂。教授研制出来的。实际是纳米微球调剖剂。它的主要材料是聚丙烯酰胺，通过加工该性，它的

24、主要材料是聚丙烯酰胺，通过加工该性，可做成（可做成（mm级或级或nmnm级）的微球，膨胀倍数级）的微球，膨胀倍数100100倍，注入体积倍数倍，注入体积倍数0.15PV0.15PV，在低渗透直，在低渗透直到到1000mD1000mD的高渗透油层进行调剖，仍然有效。的高渗透油层进行调剖，仍然有效。具有抗高温、抗高盐、耐剪切，可用任何水具有抗高温、抗高盐、耐剪切，可用任何水质调配。质调配。（四）（四）逐级深部调驱技术逐级深部调驱技术 的研究与实践的研究与实践为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 注入地层后，这些超细的颗粒先进

25、入大注入地层后，这些超细的颗粒先进入大孔道，利用自身的膨胀堵塞大孔道，迫使注孔道，利用自身的膨胀堵塞大孔道，迫使注入水向新的方向推进，使剩余油更富集的地入水向新的方向推进，使剩余油更富集的地区得到水的驱动，从而扩大了注水波及体积，区得到水的驱动，从而扩大了注水波及体积，达到了提高采收率的目的。达到了提高采收率的目的。若采用此技术，我国共有若采用此技术，我国共有150150亿吨的水驱亿吨的水驱储量。若提高采收率储量。若提高采收率5%-10%5%-10%，按，按8%8%计算，与计算，与当前的水驱技术相比，可以多采出当前的水驱技术相比，可以多采出1212亿吨，亿吨，这就等于又找到了地质储量这就等于又

26、找到了地质储量4848亿吨的大油田。亿吨的大油田。对社会产生巨大的经济效益。对社会产生巨大的经济效益。二、油水井堵水调剖技术二、油水井堵水调剖技术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能(一一)油水井堵水调剖设计油水井堵水调剖设计1 1、取全取准各项资料、取全取准各项资料要取准取全要取准取全5151项资料数据，即：项资料数据，即：四图、四曲线四图、四曲线和两个数据表。和两个数据表。四图为：四图为：a a、油藏构造图、油藏构造图b b、油藏剖面图（和井筒连通的诸油层剖面）、油藏剖面图（和井筒连通的诸油层剖面）c c、井身结构图

27、（油套管和固井结构图）、井身结构图（油套管和固井结构图）d d、吸水剖面图（在相同井口注水压力下，各、吸水剖面图（在相同井口注水压力下，各油层的吸水量）油层的吸水量）三、油水井堵水调剖设计与施工技术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能三、油水井堵水调剖设计与施工技术四曲线：a a、油井水井综合注水曲线、油井水井综合注水曲线b b、注水井指示曲线、注水井指示曲线c c、注水井压降曲线、注水井压降曲线d d、水驱特征曲线（油田某一时刻的产油量和、水驱特征曲线（油田某一时刻的产油量和产水量曲线）产水量曲线）两个数据表：a a、

28、油藏开发动态及储集层数据表、油藏开发动态及储集层数据表(27(27项数据项数据)b b、水堵和调剖数据、水堵和调剖数据为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能三、油水井堵水调剖设计与施工技术 用用PIPI决策技术和软件（石油大学决策技术和软件（石油大学华东赵福林教授）对堵水油井、调剖华东赵福林教授）对堵水油井、调剖水井进行筛选，并从油田、区块整体水井进行筛选，并从油田、区块整体决策堵水调剖措施。决策堵水调剖措施。2 2、油田区块堵水调剖目标、油田区块堵水调剖目标 的筛选和决策的筛选和决策为深入学习习近平新时代中国特色社会主义

29、思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能三、油水井堵水调剖设计与施工技术a a、建立注水开发的地质模型、建立注水开发的地质模型b b、用数值模拟对开采历程综合分析和历史拟、用数值模拟对开采历程综合分析和历史拟合，提出挖潜方向合，提出挖潜方向c c、堵水、调剖和区块整体治理方案、堵水、调剖和区块整体治理方案d d、根据油藏的特点、筛选出相适应得调堵剂、根据油藏的特点、筛选出相适应得调堵剂e e、编制出注水压力，注入数据，注入总量，、编制出注水压力，注入数据，注入总量，处理半径处理半径f f、动态监测分析、动态监测分析3、编制调堵方案设计编制调堵方案设计为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能三、油水井堵水调剖设计与施工技术图图7 7 注水井调剖施工技术注水井调剖施工技术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能谢谢大家！谢谢大家！