关于对油井出水原因及堵水技术研究

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秦亚敏

延长油田股份有限公司 陕西省延安市 716000

摘要

在我国现代化建设中,石油起着非常重要的作用。提高石油开采效率,已成为石油领域的重点研究内容。但是,在石油开采过程中,总是会伴随着一些问题的出现,影响着石油的正常开采,降低了开采的效率。本文将选择其中的油井出水问题进行论述,分析油井的出水原因和危害,并对堵水技术进行浅析。


关键词

油井 出水原因 堵水技术

正文


引言:所谓的油井出水,区别于采油过程的正常出液,具体是指油井产出液中,含水量增加,含油量减少,油井出油量下降,甚至于大量出水,却不出油的非正常现象。油井出水对于石油开采是有害的,甚至影响设备和人员安全。因此,必须对油井出水进行控制。

一、油井出水原因分析

1.注水或边水不均匀突进

由于储层的非均质性,其不同区域的渗透性不同,对于高渗透层,水容易通过,而对于低渗透层,水不易通过,从而形成不均匀突进。对于注水开发油藏的注入水,以及处于油层边部的边水,在含有压力的情况下,水优先沿着高渗透层及高渗透区域快速突进,而对于低渗层则移动缓慢甚至不移动,从而在储层纵向上形成“单层突进”,在横向上形成“平面舌进”,其驱油效率低,水会很快的透出地面,形成油井出水,使油井过早被水淹没。

2.底水锥进

所谓底水,是指处于油层底部的水。在未进行油田开发时,底水承托着油层,水与油及周围环境形成了一种油水平衡状态。当进行油田开发时,由于外界注入水的作用,破坏了原有油水的平衡关系,使得原有油水界面在靠近油井的底部形成锥形,并向上凸出,底水从油井底部混合着油、边水和注入水,涌出地面,造成出液含水量增加,形成油井出水。

3.外来水进入油管

    所谓外来水,是指油层以外的水,包含了油层上部或下部的含水层,以及夹在油层之间的含水层。由于没有做好固井措施,或者套管损坏、误射油层,其他不正确的操作,以及地质原因(例如发育裂隙),从而破坏了油井的密封条件,这些外来水进入油管,随原油涌出地面,造成油井出水[1]

二、油井出水危害

1.破坏油层和油井

    由于水的冲蚀作用,泥砂会被水带出,水中一些化合物也会对岩层产生侵蚀作用,使得胶结疏松的岩层受到破坏,大量水的流出,岩层内的水不足以支撑岩层,从而导致岩层塌陷,油井停产。水的腐蚀作用和水对油层的破坏,也会导致油井设备和井身结构遭到损坏,从而增加了修井的作业量和作业难度,使得油井寿命降低,甚至于出现井喷,影响设备和人员的安全。

2.形成死油

由于水沿着高渗透层不均匀突进,对于中、低渗透层,往往出现水不能进入,从而极大的降低了水驱油的效果,部分地区形成死油区,油不能采出,从而大大降低了油藏的采收率。

3.自喷井停喷

    对于自喷井,其出油所需压力包含了油层下水的压力,若油层下的压力水发生了出水现象,则油层压力将逐渐降低,而且,压力水进入井筒,从而使得井筒液柱重力增大,井中油所受向上推力不足以克服自身重力,无法达到喷出条件,自喷井出现停喷。

4.增加采油成本

    油井的大量出水,形成了注水井与生产井的地下大循环,由于驱油效率低下,从而会增加注水量,电力以及其他设备和资源的投入,极大的增加了注水的成本。油井出水会造成地面抽汲设备的增加,油井的维修成本的提高,增加相应的资源浪费,甚至于对出现的人员伤亡事故的赔损,从而极大的增加了采油成本。

三、油井堵水技术

1.油井出水预防措施

对于油井可能出现的出水情况,可以通过一些预防措施,降低油井出水情况的发生。例如:通过合理划分油田开发层系,并采用分采分注的方式,建立合理的油井工作制度,并严格按照制度执行相关操作;提高射孔质量和固井质量,通过采用高抗挤套管对套管柱进行局部强化,或使用高强度套管、厚壁套管、双层组合套管等,减少套管的损坏,保证油井的密封条件;在日常工作中,必须加强对油井的分析和管理,对于可能出现的出水情况,积极果断的采取措施,调整分层注采强度,实现油田的合理开发。

2.油井找水技术

对于已经出现的出水,必须通过找水技术,找到出水层位,从而对该层位实行堵水。例如:通过地质情况和水质资料,进行综合对比分析,结合小层平面图、油水井连通图和注采井生产情况,大致找出水层位置。通过对产出的水进行化验分析,根据水中成分,结合不同地层的物质组成,判断出水是地层水还是注入水。通过流体电阻测定法、井温测量法、放射性同位素法等方式,根据不同地层的物质组成和物理化学性质的不同,通过对比分析,可以判断水层位置。

3.油井堵水技术

    油井堵水技术,包含机械堵水法和化学堵水法,可根据需要选择是部分堵水还是完全堵水,从而控制油井出水,提高水驱采收率。机械堵水,是利用封隔器卡封,或采用填砂、打悬空水泥塞、电缆桥塞等措施,将不同油层之间进行封堵,从而保护自身油层,减少水对油层的侵害。机械堵水只适用于油水分界比较清楚且油层具有一定厚度的情况,若出现隔层太小导致分注分采困难,则采用化学堵水法。化学堵水是采用化学堵剂对水层进行堵塞,可分为选择性堵水和非选择性堵水。选择性堵水可利用一些介质(例如HPAM)的吸附性和亲水性,一端吸附于砂岩,亲水性的另一端对水有吸附和阻塞作用,却不会对油产生阻塞,或利用泡沫的气阻效应叠加或其他介质的阻水不阻油作用堵水。而非选择性堵水对水层和油层均可造成堵塞,没有选择性。机械堵水和化学堵水都能达到堵水的效果,减少油井出水。在实际运用时,要结合油层特征、地层性质、流体特性,通过分析评价,选择性能好、价格低的堵水方法,从而降低出水情况的发生的同时,提高经济性[2-3]

四、结语

    油井出水会导致油层中形成很多死油区域,降低石油采收率,油井和油层遭到破坏,自喷井停喷,增加油田开发的资源投入,增加开发成本,降低石油产出。因此,石油开采过程必须对油层进行分析,找出其中易出现出水的油层位置,采用机械或化学的方法实现堵水,同时,必须加强油井管理,积极处理油井可能出现的出水情况,保证油田的顺利开发。

参考文献

[1]陈清奎.油井出水原因识别及出水层位的判断方法[J].化工管理,2019(13):75-76.

[2]白嘉毅.油井堵水技术的应用[J].化工设计通讯,2018,44(06):40.

[3]罗鸿儒.石油开采井下作业堵水技术的应用探讨[J].化学工程与装备,2017(02):141-142.


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