一种油水井联动调剖方法与流程

1.本发明涉及采油工程技术领域，尤其是一种油水井联动调剖方法。


背景技术：

2.随着油田开发进入中后期，连通性较好的油水井之间，长期注水开发易形成注水无效循环，油井综合含水高。作为三次采油技术的水井调剖工艺对于油田增油稳产发挥着至关重要的作用。然而，随着水井调剖工作的不断深入，稳产增产效果较好的水井均已实施多轮次调剖，无论是实施水井近端调剖，还是水井深部调剖，对吸水剖面改善程度也逐渐变小，导致调剖效果不断变差。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种油水井联动调剖方法，以解决单一水井调剖对吸水剖面改善程度逐渐变小，导致调剖效果不断变差的问题。
4.为达到上述目的，本发明提出一种油水井联动调剖方法，包括：选取目标水井和与所述目标水井连通的目标油井作为调剖井组；对所述目标水井实施调剖作业，同时对所述目标油井实施油井联动作业，所述油井联动作业包括堵水作业、采油作业、储层改造作业和防砂作业中的一种或多种。
5.如权利要求所述的油水井联动调剖方法，其中，所述对所述目标水井实施调剖作业，包括：选择调剖管柱，确定调剖工艺；向所述目标水井下入所述调剖管柱；按照预先确定的调剖工艺对所述目标水井实施调剖作业。
6.如权利要求所述的油水井联动调剖方法，其中，所述选择调剖管柱，包括：根据待调剖油藏中的高渗透油层的分布情况选择调剖管柱，当待调剖油藏中的高渗透油层分布单一时，选择笼统调剖管柱；当待调剖油藏中的高渗透油层分布在吸水能力不同的上下两个层系中时，选择油套分注调剖管柱；当待调剖油藏中的高渗透油层分布在吸水能力不同的多个层系中时，选择多级分注调剖管柱。
7.如权利要求所述的油水井联动调剖方法，其中，所述调剖管柱为油套分注调剖管柱，所述油套分注调剖管柱包括油管、设于所述油管上的两个配水器、以及设于所述油管上且位于两个所述配水器之间的封隔器，两个所述配水器分别对应两个油层。
8.如权利要求所述的油水井联动调剖方法，其中，所述调剖管柱为多级分注调剖管柱，所述多级分注调剖管柱包括油管、设于所述油管上的多个配水器、以及设于所述油管上的多个封隔器，多个所述封隔器和多个所述配水器由上至下交替设置，多个所述配水器分别对应多个油层。
9.如权利要求所述的油水井联动调剖方法，其中，所述调剖工艺为分段轮替调剖工艺，所述分段轮替调剖工艺用于对待调剖油藏的多个渗透率不同的油层进行调剖，所述分段轮替调剖工艺包括：确定多个所述油层各自所需的调剖剂注入量和注入浓度；按照预先确定的调剖剂注入量和注入浓度，为多个所述油层分别配制调剖剂；采用注调剖剂和注水
轮替注入的方式，向多个所述油层分别注入相应浓度的调剖剂，直至达到预先确定的调剖剂注入量。
10.如权利要求所述的油水井联动调剖方法，其中，所述调剖工艺为间歇式段塞调剖工艺，所述间歇式段塞调剖工艺用于对具有多个渗透率不同的区域的待调剖油层进行调剖，所述间歇式段塞调剖工艺包括：确定待调剖油层所需调剖剂的多种注入浓度和对应各注入浓度的注入量；按照预先确定的注入浓度和注入量配制调剖剂；按照调剖剂注入浓度由高到低的顺序，分多轮次对待调剖油层进行调剖，每轮次调剖的步骤包括：先注入调剖剂，再关井侯凝，然后注水。
11.如权利要求所述的油水井联动调剖方法，其中，所述调剖工艺为多段塞复合调剖工艺，所述多段塞复合调剖工艺包括分段轮替调剖工艺和间歇式段塞调剖工艺；所述分段轮替调剖工艺包括：确定多个油层各自所需的调剖剂注入量和注入浓度；按照预先确定的调剖剂注入量和注入浓度，为多个所述油层分别配制调剖剂；采用注调剖剂和注水轮替注入的方式，向多个所述油层分别注入相应浓度的调剖剂，直至达到预先确定的调剖剂注入量；所述间歇式段塞调剖工艺包括：确定待调剖油层所需的多种调剖剂注入浓度和对应各注入浓度的注入量；按照预先确定的注入浓度和注入量配制调剖剂；按照调剖剂注入浓度由高到低的顺序，分多轮次对待调剖油层进行调剖，每一轮次调剖的步骤包括：先注入调剖剂，再关井侯凝，然后注水。
12.如权利要求所述的油水井联动调剖方法，其中，所述同时对所述目标油井实施油井联动作业，包括：获取各所述目标油井的多种生产指标，所述生产指标为前期开采时从各所述目标油井得到，所述生产指标包括出水层位、出砂量、产液量和含水量；根据各所述目标油井的多种生产指标，确定各所述目标油井的施工方向，所述施工方向为堵水、提液、储层改造或防砂；对所述目标水井实施调剖作业的同时，按照预先确定的所述施工方向对各所述目标油井实施堵水作业、采油作业、储层改造作业或防砂作业。
13.如权利要求所述的油水井联动调剖方法，其中，所述堵水作业包括机械堵水作业、智能找堵水作业和调剖堵水作业，所述储层改造作业包括酸化、压裂和射孔。
14.本发明的油水井联动调剖方法的特点和优点是：
15.本发明通过对储层对应关系较好的油水井实施油水井联动综合治理技术，将油水井措施同时实施，油水井协调生产，解决了油水井之间剩余油未能有效动用的问题，实现使水井吸水剖面、油井产液剖面均得到有效改善，增加了注水波及面积，提高了油井的采收率。
附图说明
16.以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
17.图1是本发明的油水井联动调剖方法所应用的调剖井组的示意图；
18.图2是笼统调剖管柱的示意图；
19.图3是油套分注调剖管柱的示意图；
20.图4是多级分注调剖管柱的示意图；
21.图5是本发明的油水井联动调剖方法的流程图；
22.图6是本发明中对目标水井实施调剖作业的一实施例的流程图；
23.图7是本发明中对目标油井实施油井联动作业的一实施例的流程图。
24.主要元件标号说明：
25.1、目标水井；2、堵水分层开采井；3、提液井；4、储层改造井；5、防砂井；
26.6、抽油泵；7、油层堵水封隔器；8、深抽提液大泵；9、压裂管柱；
27.10、旋转防砂泵；11、防砂筛管；12、油管；13、封隔器；14、配水器；
28.100、油层；200、技术套管；300、表层套管。
具体实施方式
29.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
30.针对单一水井调剖效果不理想问题，发明人转变技术思路，以调剖水井及其对应油井形成的调剖井组为整体目标，提出一种油水井联动调剖方法，如图5所示，该方法包括：
31.步骤s1：选取目标水井和与所述目标水井连通的目标油井作为调剖井组；
32.步骤s2：对所述目标水井实施调剖作业，同时对所述目标油井实施油井联动作业，所述油井联动作业包括堵水作业、采油作业、储层改造作业和防砂作业中的一种或多种，比如其中的两种、三种或四种，以实现油水井联动的复合调剖增产。
33.本发明通过对储层对应关系较好的油水井实施油水井联动综合治理技术，将油水井措施同时实施，油水井协调生产，解决了油水井之间剩余油未能有效动用的问题，实现使水井吸水剖面、油井产液剖面均得到有效改善，增加了注水波及面积，提高了油井的采收率。
34.如图1所示，例如，调剖井组包括一口目标水井1和四口目标油井，该目标水井和四口目标油井通过油层连通，四口目标油井的施工方向分别为堵水、提液、储层改造和防砂，即四口目标油井分别为堵水分层开采井2、提液井3、储层改造井4和防砂井5，在对目标水井实施调剖作业的同时，对这四口目标油井分别实施堵水作业、采油作业、储层改造作业和防砂作业。
35.进一步，在步骤s1中，选取位于油层发育较好的砂岩油藏中部，与周围油井油层层间对应关系较好或示踪剂解释结果为主要水驱方向见效井，井内无套变、井下落物、出砂严重等复杂情况，注水量为5m3/h以内，且注水压力不超过15mpa的水井，作为目标水井。
36.进一步，在步骤s1中，依据砂岩油藏油层组砂岩组小层对应关系，选取目标水井各层系对应的油井作为目标油井。
37.如图6所示，在一个实施例中，在步骤s2中，对所述目标水井实施调剖作业，包括：
38.步骤s211：根据调剖施工目的和要求，选择调剖管柱，确定调剖工艺；
39.步骤s212：向目标水井下入调剖管柱；
40.步骤s213：按照预先确定的调剖工艺对目标水井实施调剖作业。
41.在一个具体实施例中，选择调剖管柱的方法包括：
42.根据油藏中的高渗透油层的分布情况选择调剖管柱，当油藏中的高渗透油层分布单一时，比如高渗透油层集中分布在一个油层层系中，选择笼统调剖管柱；当油藏中的高渗透油层分布在吸水能力不同的上下两个层系中时，选择油套分注调剖管柱；当油藏中的高渗透油层分布在吸水能力不同的多个层系中时，选择多级分注调剖管柱。
43.如图2所示，进一步，笼统调剖管柱包括油管12和设于油管12上的封隔器13，笼统调剖管柱下入井内后，封隔器13位于油层100的上方，油管12的底部具有喇叭口，该喇叭口为调剖剂的出口。
44.其中，笼统调剖管柱适用于主力油层较少，高渗透油层分布相对单一的目标水井。例如，笼统注水管柱采用ф73mm平式油管，封隔器避开套管接箍的位置，主要目的是降低调剖时压力波动大对管柱和井口的影响，提高施工安全性；笼统调剖管柱下入深度一般不超过1800m，因为主力油层埋深为1625m～2350m，高渗透油层埋深一般为1800m～2000m，笼统调剖管柱下入深度不超过1800m时有利于调剖剂高效封堵高渗层。
45.如图3所示，进一步，油套分注调剖管柱包括油管12、设于油管12上的两个配水器14、以及设于油管12上且位于两个配水器14之间的一封隔器13，两个配水器14分别对应两个油层100，每个配水器14上设有水嘴，封隔器13位于两个油层100之间，从油管12注入的一部分调剖剂经下方的配水器14注入下油层层系，另一部分调剖剂经上方的配水器14注入油套环空，再从油套环空注入上油层层系。
46.其中，油套分注调剖管柱适用于注水层段上、下层系吸水能力差别大且都存在高渗透层，并且都需要调整改善吸水剖面的目标水井。油套分注调剖管柱一般采用ф73mm平式油管与y521长胶筒封隔器，长胶筒封隔器采用耐高温、长胶筒材质，封隔器位于2000m左右有较厚的油层夹层的位置，可以起到较好的长久的耐温、耐压、封隔上、下层系的作用，其中上、下层系是根据油藏地质情况，对油藏总体划分的上、下两个层系，划分位置约为2000m，油套封隔器一般下入深度为2000m左右。
47.进一步，油管12上还设有锚定器，锚定器设于两个配水器14的上方。
48.如图4所示，进一步，多级分注调剖管柱包括油管12、设于油管12上的多个配水器14、以及设于油管12上的多个封隔器13，多个封隔器13和多个配水器14由上至下交替设置，多个配水器14分别对应多个油层100，每个配水器14上设有水嘴，从油管12注入的调剖剂经多个配水器14分别注入各油层100。
49.其中，多级分注调剖管柱适用于注水层段渗透率极差大，存在多处高渗透层，与油井对应复杂，需精细调整吸水剖面的目标水井。多级分注调剖管柱的油管一般采用ф73mm平式油管，水嘴采用可投捞式流量分级水嘴。考虑到渗透率极差大、注水层段吸水量、注入压力级差大，跨深太大易导致封隔器坐封不严或者解封，多级分注井段每一级跨深一般不超过100m。
50.进一步，对目标水井实施调剖作业所使用的调剖剂为弱凝胶体系，例如为复合离子聚丙烯酰胺与酚醛树脂交联剂，根据油层平均渗透率大小选取体系配方浓度，同时需考虑复合离子聚丙酰胺分子量及水解度等。通常当油层平均渗透率为400md～1000md时，将浓度为0.2％～0.5％的复合离子聚丙烯酰胺(复合离子聚丙烯分子量为2000万，水解度)与浓度为0.6％～0.8％的酚醛树脂交联剂复配，稳定成胶粘度一般为4000mpa.s～11000mpa.s。
51.进一步，对目标水井实施调剖作业所使用的调剖设备包括：配液搅拌一体罐、增注泵及流程管线等。该调剖设备为现有技术，对于其具体结构，不再赘述。
52.在第一个具体实施例中，对目标水井实施调剖作业所使用的调剖工艺为分段轮替调剖工艺，分段轮替调剖工艺用于对待调剖油藏的多个渗透率不同的油层进行调剖，也就是主要解决层间矛盾，例如多个所述油层分别为高渗透油层、中渗透油层和低渗透油层，高
渗透油层的渗透率为800md～1000md、中渗透油层的渗透率为400md～800md，低渗透油层的渗透率小于400md，该分段轮替调剖工艺包括：
53.步骤s21311：确定多个所述油层各自所需的调剖剂注入量和注入浓度，其中油层的渗透率与调剖剂注入浓度呈正比，也就是油层渗透率越高，所需调剖剂浓度越大；
54.步骤s21312：按照预先确定的调剖剂注入量和注入浓度，为多个所述油层分别配制调剖剂；
55.步骤s21313：采用注调剖剂和注水轮替注入的方式，向多个所述油层分别注入相应浓度的调剖剂，直至达到预先确定的调剖剂注入量。
56.本实施例中的分段轮替调剖工艺针对长井段合注合采的井组，主要解决层间矛盾，达到封堵高渗透油层，启动中、低渗透油层的目的，改善水井吸水剖面，可实现目的施工层段注药剂调剖、非施工层段注水，避免层间干扰，保证非施工层段的注水时率。
57.本实施例的分段轮替调剖工艺可采用油套分注调剖管柱和多级分注调剖管柱。
58.进一步，确定多个所述油层各自所需的调剖剂注入量的方法为：
59.步骤a：获取多个油层在待调剖油藏内的分布比值；
60.步骤b：确定待调剖油藏所需的调剖剂总注入量，称为第一预设总注入量；其中调剖剂总注入量的具体确定方法为现有技术，故不赘述；
61.步骤c：根据多个油层在待调剖油藏内的分布比值，确定多个油层各自所需的调剖剂注入量，各油层的注入量在第一预设总注入量中的占比与油层在待调剖油藏中的分布比值呈正比。
62.在第二个具体实施例中，对目标水井实施调剖作业所使用的调剖工艺为间歇式段塞调剖工艺，间歇式段塞调剖工艺用于对具有多个渗透率不同的区域的待调剖油层进行调剖，也就是主要解决层内矛盾，例如多个渗透率不同的区域分别为高渗透区域、中渗透区域和低渗透区域，该间歇式段塞调剖工艺包括：
63.步骤s21321：确定待调剖油层所需调剖剂的多种注入浓度和对应各注入浓度的注入量；
64.步骤s21322：按照预先确定的注入浓度和注入量配制调剖剂；
65.步骤s21323：按照调剖剂注入浓度由高到低的顺序，分多轮次对待调剖油层进行调剖，每轮次调剖采用间歇式注入的方式，即每轮次调剖的步骤包括：先注入调剖剂，再关井侯凝，然后注水。其中每轮次中注入的调剖剂可称为一个段塞。
66.本实施例中的间歇式段塞调剖工艺主要解决大厚层层内矛盾，间歇式注入，延长各段塞间隔时间，降低待调剖油层内高、中渗透区域注水突破，改变层内水驱方向，迫使注水转向中低渗透区域，依靠水驱推动药剂向深部运移，提高剩余油动用程度。
67.本实施例中的间歇式段塞调剖工艺可采用笼统调剖管柱和油套分注调剖管柱。
68.进一步，确定待调剖油层所需调剖剂的多种注入浓度和对应各注入浓度的注入量的方法为：
69.步骤a：获取待调剖油层的技术参数，所述技术参数包括渗透率、注水压力、突进速度和水突方向系数，并根据所述技术参数计算待调剖油层所需的调剖剂总注入量(称为第二预设总注入量)和多种注入浓度，具体计算方法为现有技术，故不赘述；
70.步骤b：将第二预设总注入量分为多个段塞，多个段塞分别对应多种注入浓度，即
多个段塞分别为对应各注入浓度的注入量。
71.在第三个具体实施例中，对目标水井实施调剖作业所使用的调剖工艺为多段塞复合调剖工艺，多段塞复合调剖工艺主要解决油层层间、层内、平面矛盾交织的综合矛盾，单一矛盾不突出，多段塞复合调剖工艺包括分段轮替调剖工艺和间歇式段塞调剖工艺，为一种组合工艺，其中分段轮替调剖工艺的步骤与第一个实施例相同，间歇式段塞调剖工艺的步骤与第二个实施例相同。本实施例中，可以根据需要先实施分段轮替调剖工艺，再实施间歇式段塞调剖工艺，或者先实施间歇式段塞调剖工艺，再实施分段轮替调剖工艺。
72.采用本实施例的多段塞复合调剖工艺，注入调剖剂时以低排量和低压力注入，例如排量为1方/小时～1.5方/小时，注入压力为8mpa，使堵剂选择性进入地层，实现对高、中渗透层的逐层封堵。
73.本实施例中的多段塞复合调剖工艺主要解决层间、层内、平面矛盾交织的综合矛盾，提高水驱动用程度，改善油层的吸水剖面。
74.本实施例中的多段塞复合调剖工艺可采用笼统调剖管柱和油套分注调剖管柱。
75.如图7所示，在一个实施例中，在步骤s2中，所述同时对所述目标油井实施油井联动作业，包括：
76.步骤s221：获取各目标油井的多种生产指标，生产指标为前期开采时从各目标油井得到，生产指标包括出水层位、出砂量、产液量和含水量；
77.步骤s222：根据各目标油井的多种生产指标，确定各目标油井的施工方向，施工方向为堵水、提液、储层改造或防砂；
78.步骤s223：对目标水井实施调剖作业的同时，按照预先确定的施工方向对各目标油井实施堵水作业、采油作业、储层改造作业或防砂作业。
79.进一步，对水突层或水串层对应的目标油井实施堵水作业，堵水作业包括机械堵水作业、智能找堵水作业和调剖堵水作业。
80.具体是，对出水层位明确的目标油井，下入机械堵水工具，实施机械堵水作业，机械堵水工艺类型主要有封上采下、封下采上、封两端采中间、封中间采两端等四种类型；对出水层位不明确的目标油井，下入智能堵水工具，实施智能找堵水作业；对出水层位较多，产液剖面非均质性强的目标油井，注入堵水剂，实施调剖堵水作业。其中机械堵水工具和智能堵水工具的结构和相应施工工艺为现有技术，调剖堵水的施工工艺为现有技术，故不赘述。
81.进一步，对含水量低于预设正常含水量且供液量不低于预设正常供液量的目标油井实施采油作业，比如该采油作业为大泵提液。例如，其中的预设正常含水量为90％，预设正常供液量为30t/d。
82.具体是，对应含水降低约5％，供液较好，液面上升或稳定，通常沉没度不低于200米的油井，起出原井管柱，综合考虑供液能力、沉没度、抽油机、管柱负荷等因素下入大泵提液管柱，提高油井产能。其中大泵提液管柱的结构和相应施工工艺为现有技术，故不赘述。
83.进一步，对供液量低于所述预设正常供液量的目标油井实施储层改造作业，储层改造作业包括酸化、压裂和射孔。
84.具体是，对应近井底地带污染，渗流能力下降，供液不足的油井，起出原井管柱，下入酸化或压裂管柱，实施酸化或压裂等储层改造措施，实施后，下入生产管柱投产。对于水
井对应油层层位未打开的目标油井或者打开后未有明显效果的目标油井，起出原井管柱，下入射孔管柱，射孔后起出管柱，下入生产管柱投产。其中酸化管柱、压裂管柱和射孔管柱的结构和相应施工工艺均为现有技术，故不赘述。
85.进一步，对出砂量大于预设正常出砂量的目标油井实施防砂作业。例如，其中的预设正常出砂量为30d/m。
86.具体是，根据出砂情况，下入防砂工具防砂，或下入防砂生产管柱投产，采用的防砂工具为现有的压裂防砂管柱、防砂筛管、旋转防砂泵和旋流除砂器中的一种或多种组合。其中防砂工具的结构和相应的施工工艺为现有技术，故不赘述。
87.如图1所示，例如，调剖井组包括一口目标水井1和四口目标油井，该目标水井1和四口目标油井通过油层100连通，根据各目标油井的多种生产指标，确定四口目标油井的施工方向分别为堵水、提液、储层改造和防砂，为方便描述，根据施工方向，将四口目标油井分别称为堵水分层开采井2、提液井3、储层改造井4和防砂井5，堵水分层开采井2内的设备包括抽油泵6和油层堵水封隔器7，提液井3内的设备包括深抽提液大泵8，储层改造井4内的设备为酸化管柱、射孔管柱或压裂管柱9，防砂井5内的设备包括旋转防砂泵10和防砂筛管11，目标水井1内的设备为笼统调剖管柱、油套分注调剖管柱或多级分注调剖管柱，其中抽油泵6、油层堵水封隔器7、深抽提液大泵8、酸化管柱、射孔管柱、压裂管柱9、旋转防砂泵10、防砂筛管11的结构和工作原理均为现有技术，故不赘述。
88.以下通过一实施案例，说明本发明的油水井联动调剖方法的施工步骤和应用效果。
89.在一井块选取一口目标水井和五口目标油井组成调剖井组，根据五口目标油井的生产指标，将五口目标油井的施工方向分别确定为智能找堵水、大泵提液、储层改造、堵水分层和组合式防砂，具体施工步骤如下：
90.(1)施工准备
91.①
调剖设备的安装：将配液搅拌一体罐与增注泵管线连接，增注泵与井口连接，同时安装好压力表、放水控制阀门等配套工具；
92.②
打开配液罐放水阀门，同时利用文丘里管混合器将复合离子聚丙烯酰胺和酚醛树脂交联剂(体系配比要求须按照方案设计执行)吸入罐内，并搅拌混合均匀，低速搅拌熟化2小时；
93.③
对应油井开始相关井下作业，起出原井生产管柱，更换为方案设计的生产管柱，生产管柱包括抽油杆、抽油泵、油管以及热线、封隔器等井下工具。
94.(2)油水井联动调剖施工
95.①
缓慢打开水井生产阀门，启动增注泵，泵入熟化好的调剖药剂，一般水井注入调剖药剂在3000方左右；同时按照预先确定的施工方向对五口目标油井分别实施智能找堵水作业、大泵提液作业、储层改造作业、堵水分层作业和组合式防砂作业；
96.②
在目标油井正常启动投入生产后，对于一般油井，每隔2～3天化验一次其含水变化，对于重点油井，每天化验其含水变化；
97.③
每天统计目标水井的压力变化，及时做好调剖方案的跟踪调整；每天统计目标油井产量变化，主要参数包括产液、含水、产油、动液面以及油井生产状况等，以便做好效果的统计分析。经统计，调剖井组的平均日增油量达6吨。
98.以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。而且需要说明的是，本发明的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本发明的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本发明理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。