淺談水平井堵水技術

李鵬剛　李武凌

摘 要：隨著我國鉆井技術的不斷發展，水平井、分支水平井越來越多應用到各大油氣田開發生產中。水平井通過鉆遇更長、更厚的油氣層，大大增加了油氣層的泄油面積，保證了水平井在較小的生產壓差下生產，大幅提高了油井的采油效率。然而水平井水平段位于目的層位內，一旦出水，水平井含水快速上升、日產油量快速下降，水平井技術開發油氣藏效果將大打折扣。本文將通過對水平井出水原因、找水方法進行分析研究，確定與之對應的堵水技術，為各油氣田水平井堵水提供參考和依據。

關鍵詞：水平井;出水;找水;堵水技術

隨著我國鉆井工程方面的科技不斷發展，水平井技術在各大油氣田得到了廣泛應用，成為了石油天然氣開發的一項重要技術。水平井技術主要應用在低滲透油氣藏、裂縫性油氣藏、稠油油藏等，這項技術在油氣田老區剩余油氣挖潛和新區油氣高效開發方面取得了很好的經濟效益。水平井技術是通過在目的層位內實施水平段，以鉆遇更長、更厚的油氣層，大大增加了油氣層的泄油面積，保證了水平井在較小的生產壓差下生產，大幅提高了油井的采油效率。然而水平井技術也存在一些先天不足，水平井水平段位于目的層位內，一旦出水，水平井含水快速上升、日產油量快速下降，治理難度較直井要復雜、困難很多。因此，水平井出水后的有效堵水成為水平井治理中的重要一環[1]。

1 水平井的出水特點和出水類型

水平井出水主要有3方面特點：一是水平井見水后含水上升快。由于水平井的水平段位于目的層位內，一旦油層出水，含水快速上升、日產油量快速下降，更有甚者整個水平段全部水淹;二是水平井容易底水錐進。水平井鉆遇裂縫性油氣藏或底水油氣藏，地層水容易沿優勢通道突破。鉆遇稠油油藏時，由于水油流度比高，當生產速率較高時，容易發生水錐;三是水平井段常規測井找水難。水平井水平段一般采用篩管完井，且水平段流體流速較低，常規測井儀器不大適用、測試結果不符合實際情況。

水平井出水類型主要為底水脊進和裂縫突進。底水脊進：水平井開發底水油氣藏過程中，由于水平井所處的構造位置、生產時所保持的生產壓差等原因，水平段產生的壓降會使油水界面錐形上升，從而導致水平段出水，進而水淹、油井采不出油;裂縫突進：水平井開發裂縫性油氣藏過程中，天然裂縫即是油氣儲集場所，也是油氣運移通道。在生產初期，優勢裂縫是油氣運移通道，隨著地層壓力逐漸下降，優勢裂縫繼而轉為水的通道，導致水平井含水徒增，日產油量迅速下降[2]。

2 水平井堵水技術

2.1 找水方法

水平井找水方法主要是借助測井儀器、手段，利用油水物理、化學性質的不同來進行的，主要有氧活化、溫度測井等四種。氧活化測井：氧活化測井主要是利用儀器產生快中子，通過快中子照射流體，水的氧原子在核活化后放射的伽馬射線能量高一些，因此可以測出出水部位;溫度測井：利用測溫儀器測量水平段的溫度資料，通過對資料的分析對比找到異常點，確定水平段出水部位;密度、持水率測井：主要是利用流體中原油、水的密度不同，以及油水的質量不同引起低能光子穿過時所產生的吸收系數不同，從而進行油、水的判定和出水部位的確定;飽和度測井：主要是利用原油中碳含量高、水中氧含量高的特點，利用脈沖產生射線來探測碳、氧含量，判斷出水部位。由于油氣藏地下狀況復雜，找水方法應多措并舉，綜合分析判斷出水部位。

2.2 堵水劑

水平井的堵水工作要比直井復雜很多，對堵水劑的性能要求自然也高很多。目前水平井堵水劑主要有水泥堵水劑、顆粒類堵水劑、凝膠類堵水劑和聚合物凍膠堵水劑等。水泥堵水劑成本低、封堵能力強，但懸浮差不利于向深部運移，地層水容易繞流;顆粒類堵水劑：封堵高滲透油層效果良好，但強度不高、選擇性差;凝膠類堵水劑：封堵強度好、有效期長，但成本較高、受地層溫度影響較大;聚合物凍膠堵水劑：優點是成本低、選擇性堵水劑，但不耐高溫、不適合高礦化度地層。

2.3 堵水工藝

水平井堵水工藝主要有籠統注入法、二元分隔注入法和環空分隔定位注入法。籠統注入法：就是將堵水劑籠統注入到水平段中，由于一些水平井水平段較長，所以籠統注入法有一定局限性;二元分隔注入法：通過注入泵把溶膠注入到水平井出水部位的同時，對上部層位注入其他流體，這樣既封堵出水部位，又保護未出水層位;環空分隔定位注入法：是利用連續油管和封隔器的組合，在篩管與油管的環形空間中注入堵水劑，形成不滲透段塞，從而達到堵水的目的。

綜上所述，水平井技術開發油氣藏能取得較高的油氣產量，但水平段出水后的治理工作較直井復雜、困難。水平井堵水首先要找出水平井出水的原因，然后準確判定出水的位置，其次是選擇堵水的工藝、堵水劑技術等。水平井堵水是一項系統工作，不僅涉及到生產測井、堵水工藝，也涉及到工具設備、化工材料等方面，同時還需要充分考慮到油藏自身地質特點以及水平井本身實際情況，優選堵水工藝、技術開展水平井堵水工作。

參考文獻：

[1]李宜坤，胡頻，馮積累等.水平井堵水的背景、現狀及發展趨勢[J].石油天然氣學報，2005，27（3）：757-760.

[2]陳維余，孟科全，朱立國.水平井堵水技術研究進展[J].石油化工應用，2014，33（2）：1-4.

作者簡介：

李鵬剛（1987- ），男，漢族，甘肅正寧人，井下作業高級工，主要從事井下作業增產類措施、大修等工作。