浅析水平井堵水难点及技术优化

李明亮

摘 要：本文结合当前水平井在油田普遍应用的发展趋势，结合水平井出水情况分析，对堵水技术优化提升进行了探究。

关键词：水平井；堵水技术；出水原因

水平井作为一项油田勘探开发新技术，对裂缝油藏、浅薄层油藏、稠油油藏等传统技术难以获取工业产能的复杂油藏开发，具备较好的应用效果。但随着当前油田注水开发等增产技术实施，水平井出水问题日益频繁，水淹储层后会对油藏开发带来不利影响。因此，有必要对堵水技术优化提升进行探究。

1 水平井出水现状

1.1 水平井出水的影响因素

水平井因特殊的井身结构，含水过快上升会造成储层“水淹”和底水脊进、水锥等问题，降低产液含油率。水平井出水原因很多，主要有以下几个：地质方面，主要是裂缝性油藏水平井，开采初期天然裂缝可作为油气资源运移通道，但长期开发后储层压力降低，裂缝成为地下水的运移通道，造成产液含水量急剧增加；油水性质方面，地下原油和地下水密度差异随原油开发产生变化，长期开发后油水密度差减小，底水脊进的生产压差也逐步降低，使油井易出水；井身结构方面，水平井存在水平段井筒，该段较短时，可在短期内形成水脊，因水脊两侧比较陡峭，会加大油水边界；而该段长度加大后，随着长度增加，外在生产参数一致情况下，井筒见水时间会逐步后延，提升无水采收率和最终产液采收率。

1.2 水平井出水找水方式

为发挥水平井采油作业优势，完井方式与常规直井存在差异，一般都通过裸眼完井或割缝套管完井方式进行，传统测井技术找水存在困难。水平井找水，要基于油水化学和物理性质差异，比如温度测井，通过对不同井深的温度进行测量，异常变换点就是出水点，常用热电偶式测温仪和电阻传感器测温仪，前者耐受温度较低，后者适宜在高温环境应用；流体密度及持水率测井，主要是对井筒内不同深度的流体中进行油、气、水含量分析，绘制数据图后，正常情况下曲线比较平缓，而曲线变化异常部位就是出水点；氧活化法测井，该技术比较先进，需要借助电子仪器进行，通过施加10MeV以上能量的快中子对井筒流体进行照射，流体中包含的活化氧会产生放射性同位素16N，在放射β射线照射后逐步衰减，正常情况下半衰期为7.13s，在这一过程中，会发射能量较高的γ射线，16N衰变放射的γ射线包含能量为6.13MeV，因水中包含的氧原子被核活化后产生的自然伽马射线能量比其他井筒流体要高，通过数值对比可确定出水点；储层饱和度测井，需要配备高密度过氧硅酸钆探测器、双伽马射线探测器等探测仪器，加大脉冲发射力量，通过接收仪器接收到因伽马射线造成的中子脉冲生碳和氧伽马射线差异，寻找异常点来确定出水点。

2 水平井堵水技术难点及优化分析

2.1 水平井堵水技术难点

堵水技术实施主要是选取堵剂和堵剂下入两个重要环节，通过将稳定性强的堵剂放置到水淹部位或出水点，实现不伤害储层基础上的降低产水，在选取适用堵剂后，因需要通過固化和成胶两个关键阶段才能发挥作用，所以技术难点也集中在这两个环节。潜在风险阶段，因为油藏条件和完井方式都对堵剂放置位置存在影响，特别是水平井出水以底水、裂缝渗水为主，水淹部位与油层紧密连接，且裸眼完井等方式使地层、环空部位和井筒间存在较多联系空间，堵剂添加受储层非均质性、原油粘度、自身重量和施工压差等诸多因素影响，所以堵剂下入后最终的凝结位置并不确定，可能会在井筒内、油管外、出水通道间相互流动，即使是采取了笼统注入、封隔器机械分隔注入，也都不能有效控制堵剂最终的凝结部位；实际风险阶段是堵剂凝固后，可能形成的凝固体在井筒内、环空部位、储层中流动，既难以发挥应有作用，又会造成储层污染和伤害，特别是堵剂大都需要辅助分隔工具和射孔酸化等方式才能实现放置位置更精确的控制，造成储层一旦伤害将很难恢复，甚至引发井筒堵塞等问题。

2.2 水平井堵水优化技术对策

一是合理选择堵剂。要选择具备较强流变性、稳定性强、安全可靠和封堵强度大的堵剂进行应用，确保堵剂在下达预定位置前具备较强的触变性和剪切稀释性，不会滞留在中途；具备井下流体内较强的悬浮稳定性，不会在流体内沉积、固化；具备较强的抗冲刷能力，可对出水点长期稳定封堵。当前常用的有具备凝结时间可控性强的双基团二次交联聚合物堵剂、延迟交联聚合物冻胶堵剂、预交联两性聚合物堵剂和屏蔽堵剂。为防止凝结后返吐，需在堵剂注入后再添加高强度的封口剂。

二是试剂压力平衡堵水法。适用于趾部出水的油井。在封堵原理上，为防止堵剂以挠性油管为通道在水平段回流，实施化学封堵前就在井筒环空部位注入保护液，确保能沿环空到达挠性油管末端，在达到末端后再进行冻胶输入，通过连续注入实现封堵、不接触和污染储层。保护液要确保漏失较少、对近井地带基本不存在渗透和污染，常用粘度较高的稠油或有机物；主堵剂选择延迟交联聚合物冻胶，渗透率较低时改用预交联两性聚合物。

三是笼统注入堵水法。適宜无法有效分割的页岩层、水平段和射孔段较长且含水上升较快的油井。可在无法准确确定出水点的情况下，将试剂注入射孔层，实现对流体有效控制。对非均质性较强储层要先投入细颗粒物进行储层暂堵保护，渗透率较高时用延迟交联聚合物冻胶，较低时用预交联两性聚合物，渗透率特别差时用泡沫或乳状液堵剂。

3 结论

综上所述，水平井应用在油田不断增多，但出水问题制约了产能提升，通过对出水基本情况的分析和对堵水技术的优化分析，为提升水平井开采成效奠定了基础。

参考文献：

[1]杜勇.桩1块水平井水淹分析与堵水设计[J].石油天然气学报，2011（10）.