堵剂深部投放调剖方法技术领域
本发明涉及一种堵剂深部投放调剖方法。
背景技术
我国自19世纪50年代开始对堵水调剖技术进行探索和研究，经过几十年发展该技
术在国内各大油田得到大规模的应用，成为油田增产稳产的有效手段。目前，水井调剖是向
高渗透层注入堵剂，调整注水层段的吸水剖面，达到后续注入水绕流扩大波及体积的目的，
但是该技术的主要缺点是堵剂堆积在近井地带30米以内，后续水很容易突破绕流，造成有
效期短，增油降水效果差。特别是在特高含水阶段，近井地带30m以内剩余油饱和度在20％-
30％，后续水绕流洗油效率有限。
为了能够提高特高含水期水井调剖效果，就必须有一种施工简单、有效的、成功率
较高的堵剂深部投放方法，该方法必须能够有效将堵剂放置到水井30米以外，有效动用远
井地带剩余油，达到压力梯度有效前伸，改善水驱开发效果目的。目前堵剂深部投放方法主
要有利用油水井间过路井注入堵剂和堵剂段塞优化组合两种方法，其中利用过路井投放堵
剂的方法是通过向油水井间过路水井注入堵剂实现定点放置，实施过程简单，但在矿场实
施时过路井较少，不能实现大规模应用；堵剂段塞优化组合深部调剖方法是根据等压降梯
度方法优选调剖体系，对多段塞体系性能要求高，而且堵剂用量大，不能满足经济要求，矿
场实施难度大。
因此，仍需要研制用于堵剂深部投放的调剖方法。
发明内容
本发明提供一种堵剂深部投放调剖方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
步骤1，在水井端，将低滤失前置封堵液注入地层中，形成端部封堵的人工裂缝；
步骤2，采用液固混合物充填步骤1中形成的人工裂缝；
步骤3，向水井中注入堵剂，候凝，以使堵剂体系固化或成胶。
本发明的方法包括扩撑造缝部分和堵剂投放部分，其中扩撑造缝部分与普通压裂
不同之处在于泵入的前置液为低滤失封堵液，其重要作用是封堵裂缝前端，防止后续携砂
液和堵剂沿高渗透层位突进；堵剂投放部分能够利用扩撑出的人工裂缝，使后续堵剂有效
进入地层深部进行定点投放，达到压力梯度有效前伸的目的，有效改善水驱开发效果。
具体实施时，根据油藏和开发状况确定施工目标井，根据扩撑长度和宽度确定支
撑剂石英砂的用量；根据裂缝长度、油层厚度、地层孔隙度和堵剂处理范围确定堵剂用量，
扩撑后利用调剖设备将堵剂溶液注入地层，达到深部调剖的目的。
本发明堵剂深部投放调剖方法应用范围广，配套工艺成熟，利用扩撑产生的人工
裂缝，能使后续堵剂有效进入地层深部高渗透层，具有使堵剂体系有效前输、压力梯度前
伸、近井地带渗流方式改变的三大优点，有利于提高深部调剖质量，有效改善水驱开发效
果。
附图说明
图1为本发明方法步骤的框图；
图2是本发明的扩撑造缝垂向剖面示意图；
图3是本发明扩撑造缝添加支撑剂后裂缝垂向剖面示意图；
图4是扩撑后注入堵剂垂向剖面示意图；
图5是扩撑后注入堵剂平面流线分布示意图；
图6是扩撑造缝调剖前后压降漏斗变化示意图。
图中1为水井；2为油井；3为人工裂缝；4为低滤失前置封堵剂；5支撑剂；6为堵剂。
具体实施方式
本发明提供一种堵剂深部投放调剖方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
步骤1，在水井端，将低滤失前置封堵液注入地层中，形成端部封堵的人工裂缝；
步骤2，采用液固混合物充填步骤1中形成的人工裂缝；
步骤3，向水井中注入堵剂，候凝，以使堵剂体系固化或成胶。
在本发明的一个实施方案中，所述堵剂深部投放调剖方法，其特征在于还包括步
骤4，在堵剂体系固化或成胶后，开井恢复正常注水。
本发明的步骤1中，所形成的人工裂缝的长度为30米以上，优选30至100米，更优选
35至75米，特别优选40至60米；宽度为0.3至1厘米，优选0.3至0.8厘米；高度为1至20米，优
选1至15米。所述的人工裂缝通过本领域已知的方法，例如通过微地震的人工监测方法确定
其长度、高度、宽度，进而计算其的体积。
本发明的步骤1中，低滤失前置封堵液为高粘基液与无机颗粒的混合物，其中高粘
基液为2000mg/L-5000mg/L聚丙烯酰胺溶液或黄胞胶溶液，无机颗粒为40μm-80μm水泥；所
述无机颗粒的含量为10％至40重量％，基于低滤失前置封堵液的总重量计。
本发明的步骤1中，采用压裂车组，例如额定工作压力为70-120MPa，优选70MPa的
压裂车组，将低滤失前置封堵液注入地层中。
本发明的步骤1中，注入所述低滤失前置封堵液的排量为3m3/min-6m3/min，其使得
人工裂缝前端封闭。所述前端是指沿低滤失前置封堵液注入方向的形成的人工裂缝的最前
端面。
本发明的步骤2中，所述液固混合物为高粘携砂液和支撑剂的混合物，其中高粘携
砂液为浓度为2000mg/L-5000mg/L聚丙烯酰胺溶液或黄胞胶溶液；支撑剂为粒径为0.4mm-
0.8mm的无机颗粒，所述无机颗粒优选石英砂；所述支撑剂的含量为10％至40重量％，基于
液固混合物的总重量计。
本发明的步骤3中，堵剂为非连续相颗粒类堵剂或连续相冻胶类堵剂；非连续相颗
粒类堵剂例如浓度为10％-15％的超细水泥，连续相冻胶类堵剂例如为3000-5000mg/L聚丙
烯酰胺和3000-5000mg/L酚醛交联剂等比例的混合物。
本发明的步骤3中，堵剂的注入方式为笼统注入。堵剂的注入采用本领域公知的方
法进行。
本发明的步骤3中，注入的堵剂用量通过公式(1)计算：
Q＝4/3πabLΦ (1)
式中，Q为堵剂用量，m3；a为椭球径向剖面的垂向深度，m；b为椭球径向剖面的水平
半径，m；L为堵剂分布在人工裂缝端部两侧的长度，m；Φ为地层孔隙度，％。
在本发明的一个实施方案中，本发明的方法如下进行：
步骤1，在水井端，利用压裂车组将低滤失前置封堵液高泵压大排量正挤入地层
中，在地层中形成30米-100米端部封堵的人工裂缝，防止后续携砂液和堵剂沿高渗透部位
突进；
步骤2，然后采用浓度为2000mg/L-5000mg/L聚丙烯酰胺溶液或黄胞胶溶液等高粘
液体作为携砂液，悬浮携带0.4mm-0.8mm的石英砂作为支撑剂，充填人工裂缝；
步骤3，向水井中笼统注入浓度为10％～15％的超细水泥等非连续相颗粒类堵剂
或3000-5000mg/L聚丙烯酰胺和3000-5000mg/L酚醛交联剂等连续相冻胶类堵剂，堵剂在裂
缝两侧有效进入高渗透部位，注完堵剂后向井内注入清水将井筒和裂缝中的堵剂顶替到地
层中，注入清水的用量为井筒容积和裂缝体积之和，顶替完后关井3-5天，保证堵剂体系固
化或成胶；
步骤4，堵剂体系固化或成胶后，开井恢复正常注水，注入水在裂缝内向裂缝两侧
地层渗流，形成线性流，在调剖封堵部位产生绕流，从而达到扩大注入水波及和改变地层深
部压力梯度的作用，起到增油降水的效果。
在本发明中，除非另外说明，否则所有份数或百分数均为重量份或重量百分数。
在本发明中，所用物质均为已知物质，可以购得或通过已知的方法合成。
在本发明中，所用装置或设备均为所述领域已知的常规装置或设备，均可购得。
下文将结合实施例具体说明本发明，但本发明并不限于以下实施例。
实施例
如图2所示，水井1注入水沿高渗透层位突进造成油井2特高含水，且水井周围经过
多年的冲刷含油饱和度小于30％，水驱效率极低，如不针对高渗透部位深部封堵，则影响油
井的开发效果和经济寿命期。水井1具体参数：射孔井段1248m-1263m，射孔层厚度15m，渗透
率2300×10-3μm2，孔隙度31.6％，注水压力8.0MPa，日注水量150m3/d，对应油井2综合含水
96.4％。
如图2至图6所示，具体施工步骤如下：
在步骤1，利用压裂车组将浓度为3000mg/L的聚丙烯酰胺溶液携带粒径50μm水泥
作为低滤失前置封堵液，注入过程中设置压裂车组排量为4m3/min，注入方式为正注，形成
在地层中端部封堵的人工扩撑裂缝，然后通过微地震人工监测方法确定人工裂缝的长度为
45m，高度15m、宽度0.8cm，确定填充携砂液的量为5.4m3。
在步骤2，然后采用4000mg/L聚丙烯酰胺溶液携砂液，悬浮携带0.6mm的石英砂充
填人工裂缝，使裂缝具有高导流能力。
在步骤3，利用400型调剖泵向人工裂缝中注入4000mg/L聚丙烯酰胺与4000mg/L酚
醛交联剂的混合溶液3600m3，堵剂在裂缝两侧有效进入高渗透层，达到深部定位封窜的目
的，注入堵剂后将井筒和裂缝内的堵剂顶替到地层，关井侯凝3天，保证堵剂体系成胶。堵剂
用量根据公式(1)近似计算：
Q＝4/3πabLΦ (1)
式中，a为椭球径向剖面的垂向深度，即人工裂缝的高度，取15m；b为椭球径向剖面
的水平半径，为使后续注入水波及体积增大，取20m；L为堵剂分布在人工裂缝端部两侧的长
度，通过室内物模实验证明堵剂分布于裂缝端部的1/5范围内，取9m；Φ为地层孔隙度，取
31.6％。
在步骤4，堵剂侯凝结束后，开井恢复正常注水，注入水在裂缝内和裂缝两侧附近
地层内形成线性流，在调剖封堵部位产生绕流，从而达到扩大波及和改变压力梯度的作用。
措施实施后，油井2含水最低降至89.6％，累计增油5000余吨，有效期达18个月，起
到降水增油的效果。。