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原本抽油泵只需将井底的原有抽取出来就可以了,然而现在,油井出水,使得井底的产业量增加许多,出油量确实没有增加,增长的只有含水率。
可见运用堵水剂进行油井堵水是十分必要和迫切的。
关键词:
油井,堵水剂,选择性,非选择性,含水率
第1章前言
油田进入开发中后期,注水开发造成单层突进或边底水锥进,使油井含水上升,甚至水淹,从而导致油井产油量大幅度下降,严重制约着油田的高效开发。
因此,如何控水稳油,治理水患,是油田进入开发中后期科技工作者工作的重中之重,也是油田生产的现实需要。
为此,油井堵水在油田生产中发挥着越来越重要的作用。
1.1化学堵水工艺技术国内外应用现状
加点内容
1.2本文研究思路
第2章油井化学堵水的基本原理分析
这章内容比较乱,请你重新整理一下
一、油井堵水的概念
由于地层渗透率的不均质性,这些水常沿着高渗透层过早侵入油井,使油井产液中含水率上升和产油量下降。
油井堵水是指从油井控制水的产出。
为了控制水从油井的产出,必须封堵高渗透水层。
下图1就可以说明,可向油井注入堵水药剂,封堵高渗透层,控制注入水的产出。
在堵水空间任何位置放置堵水剂,封堵水窜优势通道,都可以抑制注入水的指进和改变液流方向,提高水驱波及系数,从而提高水驱采收率。
油田堵水是油田控水、稳油的主导技术之一。
二、化学堵水基本原理:
油井化学堵水的基本原理是将化学剂(堵剂)从油井注入到高渗透出水层段,以降低近井地带的水相渗透率,控制注入水、底水和边水的产出,增加原油产量。
目前化学堵水工艺新技术包括暂堵保护油层的堵水技术、化学剂吞吐与油井堵水的结合技术、注聚区块窜聚井封窜技术和裂缝油藏堵水技术。
1.油田矿场出水主要包括以几个方面
2.油层出水危害
伴随着油田的开发、开采时间的增长,油层会出水。
油层出水的是由不同的原因造成,但是均会造成对油井油藏的伤害,不利于后期开发。
油藏出水会造成下列危害:
油井出水对油田开发的危害如下:
1)消耗地层能量,使油井产量下降,产水上升,直至完全出水。
在油藏开采开发过程中,地层中的液体均是靠地层能量压力沿着地层空隙慢慢的渗流到井底,这就是一个地层能量消耗的过程,采油过程应该合理的利用地层能量。
如果地层能量用来将地层水压入井底,则会浪费消耗地层能量。
另外,根据“油水分流”机理,一旦油藏出水,再让出来水的空隙,即“水道”出油就更加难了。
2)油井出水,引起地层粘土膨胀,油层渗透率下降,胶结物被水溶解,造成油井出砂严重。
由于油井出水,遇到在地层中的水敏矿物,会造成水敏矿物的膨胀、运移、垮塌、掉块,会使得井壁失去原有因为胶结而具有的稳定性,从而造成出砂等井底事故。
3)油井出水,深井泵负荷增加,地面管线、没备结垢严重,腐蚀速度加快。
有时候水中溶解有油藏中间的酸性气体,溶于水后,形成酸性溶液,会对油管及地面管线造成腐蚀。
随着产出液中的含水量增加,会带来后续的一系列问题,如结水垢,腐蚀地面管线等。
因为产出水中含有溶解了的、大量地下成垢离子,在地面经过外界环境的变化,就会造成在地面管线的结垢。
三、油井堵水的重要性
可用注水开发油藏油井与注水井间的压降曲线(下图2)来说明油井堵水的重要性。
图1从油井控制注入水图2油井与堵水井间的压降曲线
从上图可以看出,压降曲线有一个拐点。
曲线拐点至注水井这一侧,称为调剖空间,曲线拐点至油井一侧,称为堵水空间。
在调剖空间和堵水空间的高渗透层中任何位置放置堵剂,都可以改变注入水的液流方向,同感水的波及系数,从而提高原油采收率。
从上图还可以看出,堵水空间和调剖空间大小相当,说明堵水技术与注水井调剖在提高原油采收率中占有同等重要的地位。
油井堵水的重要性在于它与注水井调剖一样,能提高原油采收率。
第3章油井化学堵水技术特点
这章内容你看看有没有必要留,你觉得有必要留就再加点,补充一下
1、利用现有的生产管柱直接注入,可以节省作业费用和3-5天的有效生产时间。
2、选择与单层配伍的堵剂,对地层无任何伤害。
3、作为一项暂堵技术,单井可重复施工,有利于最终采收率的提高。
4、该技术的选堵能力强,从而可以笼统注入,解决了隔层不发育,套管坏的油井的堵水难题。
5、堵剂性能稳定,不受地层内油水介质的影响,堵水成功率高。
第4章化学堵水技术研究与现场应用
油井堵水矿场试验例子
查查资料看是否有近几年技术现场应用情况,再加一个试验例子
例1涠11-4油田C4井
某堵水剂:
HPAM(水基)
作用机理:
HPAM(指部分水解聚丙烯酰胺图2)对油和水有明显的选择性,
它降低岩石对油的渗透率不超过百分之十,而降低岩石对谁的渗透率可以超过百分之九十。
部分水解聚丙烯酰胺的溶解、溶胀,支链的伸展如下图3所示。
图2部分水解HPAM的分子式图3HPAM的伸展
在油井中,HPAM堵水选择性表现在:
A它优先进入含水饱和度高的地层。
B进入地层的HPAM可通过氢键吸附在由于谁冲刷而暴露出来的地层表面。
CHPAM中吸附部分可在水中伸展,减少地层对水的渗透性。
DHPAM可提供一些减小油流动阻力的水膜(如图4)。
相对分子质量在3.0×
106~1.2×
107范围,水解度在百分之十到
百分之三十五范围的HPAM均可以用于油井堵水。
为了提高HPAM在地层的吸附量,从而提高HPAM对水的封堵能力,有这么几个简单的办法,用于参考:
可以将HPAM溶于盐水中注入地层,因为盐可以提高HPAM在岩石表面的吸附量;
也可以用交联剂(如硫酸铝或者柠檬酸铝)溶液预先处理地层,减少岩石表面的负电性,甚至可将岩石表面转变为正电性,提高HPAM在岩石表面的吸附量;
还可以先注入低水解度的HPAM,利用HPAM中—CONH2的非离子性质提高HPAM在岩石表面的吸附量,再注入碱,提高HPAM未吸附部分的水解度,以提高这部分HPAM的控水能力。
图4HPAM在地层中的不同伸展方式
a-HPAM在水中的伸展增加水的阻力b-HPAM在油中伸展形成水膜
HPAM溶于盐水中提高了在岩石表面的吸附量是因为:
A使得HPAM中的—COOM中电离出去的阳离子减少,也使得已经电离出去的阳离子又能压缩回来,最终使得HPAM本身的负电性降低。
B电离出去的阳离子基团少,则留下的吸附基团就相对较多。
C相比较而下,岩石表面的负电性降低了,吸附基团对岩石表面的负负相斥的作用力减少了,从而导致吸附基团更加的容易吸附在岩石表面,起到油井堵水的作用。
在高渗透的水层,先注入低水解度的HPAM,一段时间后,再注入碱,之所以能提高HPAM在岩石表面的吸附量,是由于刚开始的HPAM水解程度低,故而它的分子结构体系中所含有的吸附基团要多一些。
吸附基团多就有更多的机会使得吸附基团能牢牢的吸附在岩石表面,但是这样是起不到好的堵水效果。
因为吸附基团多,水化基团就少,在吸附到岩石表面后不能形成足够厚的水化膜,很难起到堵水的效果。
所以要在注入低水解度的HPAM后,再注入碱,使得其中的部分未吸附的酰胺基团碱性水解成为—COOM的水化基团,形成厚实水化膜,起到更加优良的堵水作用。
HPAN(部分水解聚丙烯氰)有与HPAM大体相同的分子结构,因此它也有HPAM大体相同的选择性堵水作用的特性。
选井条件:
该井为水平井,水平段长为305.6m,垂直深度为964.8m,地
层温度为77℃,地层水矿化度为1.57×
104mg·
L-1。
由于底水脊进,使得该水井被水淹没。
现场应用:
再加点内容
为了控制底水脊进,向该井注入冻胶型堵水剂,配方见表11,用量为768m3,用614m3过顶替液(0.45%部分水解聚丙烯酰胺)顶替入油层,取得的效果见表8。
表8涠11-4油田C4井的堵水剂配方
堵水剂
配方
远井地带堵水剂
0.25%部分水解聚丙烯酰胺+
0.60%酚醛树脂
过渡地带堵水剂
0.30%部分水解聚丙烯酰胺+
0.80%酚醛树脂
近井地带堵水剂
0.40%部分水解聚丙烯酰胺+
0.15%重铬酸钠+0.60%混合还原剂
注:
代表3种堵水剂用量的体积比为7:
2:
1。
b代表混合还原剂由亚硫酸钠与硫脲混合配制而成。
表12涠11-4油田C4井的堵水效果
时间
日产液/(m3·
L-1)
日产油/(m3·
含水率/
%
堵水前
2001年6月
300
100
堵水后
2003年1月
191.3
16.3
91.5
2003年3月
294.8
24.8
90.9
2003年5月
293,0
25.0
2003年11月
301.2
19.3
93.6
分析结果认为:
加点文字内容
例2强度易溶解纳米堵水剂现场应用情况
纳米颗粒型堵水剂
纳米颗粒堵水剂是一种新型的油井堵水化学用剂,颗粒粒径一般在1~100纳米之间,具有优良的特性,代表油井堵水化学用剂研究应用的方向。
近年来,河南油田工程院采用先进的纳米颗粒材料,开发出“高强度易溶解纳米堵水剂”,应用效果显著,核心技术获得国家发明专利。
高强度易溶解纳米堵水剂具有以下特性:
A颗粒微细均匀,呈球形。
B表面悬空键多,化学活性高。
C比表面积大,悬浮性好,吸附性强。
表132005~2008年纳米堵水技术现场应用情况统计
措施井分类
现场应用情况
备注
封堵类型
堵水、管外封窜、套管堵漏、简化套管
油井和水井
油藏类型
稀油、稠油油藏、天然气藏
堵层井深
浅井、中深井、超深井
120~5500m
堵层井温
低温、中温、高温
18~150℃
井斜
直井、水平井
储层渗透性
低渗—严重亏空
储层水最高矿化度
230000mg/L
储层流体最高压力
55MPa
井下环境最高温度
330℃
热采井
通过研究研究化学堵水机理,不断完善化学堵水技术,使之最大程度的符合现场实际需要,2003年,我们针对高含水油井生产不同特点,尽可能寻找最佳的化学堵水方法,取得了很好的效果。
2003年共实施各类化学堵水措施58井次,见效47井次,措施有效率81%,累积增油14891吨。
为采油作业一区稳产超产做出了重大的贡献。
第五章结论与认识
1、化学堵水技术工艺简单,施工方便,可节省作业费用,大幅度降低了措施成本。
2、该技术投资少,见效快,增油效果明显,并且可以多次重复实施,可提高油田最终
采收率。
3、认真分析高含水油井生产特点,选择合适的化学堵水方法,能大幅度提高单井措施增油。
4、化学堵水技术解决了部分由于井况、隔层等原因而不能堵水的高含水油井稳油控水的难题,为这类油井高含水问题提供了一条较好的技术方法,具有广泛的应用前景。
5、油田开发到中后期,部分油井大孔道出水或由于注水井的长期注水,在油水井之间形成水流通道,常规的活化稠油堵水由于自身强度低的原故,效果越来越差,而复合堵水、高强度堵水技术对这样的油井则具有很好的封堵作用,从而达到降水增油的目的,并且延长措施有效时间。
6、改变注入水流向,提高水驱波及面积,从而降水增油。
大剂量、高强度的堵剂封堵住出水大孔道和水流通道后,这些地方不再出水,而注入水并没有减少,这些水势必要打破原来的水流方向,重新寻找别的通道,这样就会驱动那些以前没有动用的剩余油。
从而提高水驱油效率,提高采收率。
下步应该在部分井段长、厚度大的高含水油井上实施更大剂量、更高强度的化学堵水试验
致谢
三年的大学生活很快接近尾声,我们的校园生活就要划上句号,心中是无限的难舍与眷恋。
从这里走出,对我的人生来说,是即将踏上新的征程,我要把所学知识用到实际工作中去。
回首四年当中,有所收获,在生活中有快了也有些艰辛。
感谢老师三年来对我孜孜不倦的教诲,对我成长的关心和爱护。
学友情深,情同兄妹。
三年的风风雨雨,我们一同走过,充满关爱,给我留下了最值得珍藏的美好回忆。
在我十几年的求学生涯中,离不开父母的鼓励和支持,使他们无私的奉献,辛勤的劳作,才为我创造出良好的学习条件,我才能顺利完成学业,感激他们一直以来对我的教育和培养。
参考文献
[1]廖永明,赵福麟﹒硫酸亚铁单液法调剖剂的实验研究[J]﹒石油大学学报(自然科学版),1994,18(3):
48-52﹒
[2]赵福麟,张国礼,陶宝胜,等﹒沉淀型双液法堵剂的室内987,42
(2):
81-90.
[3]赵福麟,王凤桐,杨年文.埕东油田西南区块整体堵水中堵剂的研究和应用[J]﹒石油学报,1991,12
(1):
37-48.
[4]朱恒春,余成刚,赵福麟﹒锆冻胶堵水剂[J]﹒油田化学,1989,6
(1):
27-31.
[5]康少东,卢祥国,宋延昌,等﹒阴阳离子型聚合物溶液的调剖实验[J]﹒大庆石油学院学报,2002,26(3):
36-38.
[6]李赵敏,宋茂盛,林日乙,等.泡沫封堵及选择性分流实验研究[J]﹒石油学报,2007,28(4):
115-118.
[7]赵娟,戴彩丽,汪庐2009,26(3):
269-272.山,等﹒水玻璃无机封堵剂研究[J]﹒油田化学,
[8]崔志坤,王业飞,马卫东,等.一种新型选择性堵水技术及现场应用[J]﹒石油学报,2005,26(4):
69-52.
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