油田開發(fā)到中后期，通過注水補(bǔ)充地層能量是我國大部分油田所采用的主要措施。由于油層存在著非均質(zhì)性，會出現(xiàn)水在油層中的“突進(jìn)”和“竄流”現(xiàn)象，嚴(yán)重地影響著油田的開發(fā)效果。為了提高注水效果和油田的最終采收率，需要及時的采取堵水調(diào)剖技術(shù)措施。

　　一、堵水調(diào)剖的概念
　　（一）吸水剖面與調(diào)剖
　　對于注水井，由于地層的非均質(zhì)性，地層的每一層的吸水量都是不平衡的，每一層的每一部分的吸水量都是不同的，這反映在吸水剖面上。
　　地層吸水的不均勻性，為了提高注入水的波及系數(shù)，需要封堵吸水能力強(qiáng)的高滲透層，稱為調(diào)剖。
　　（二）產(chǎn)液剖面與堵水
　　對于油井，由于地層的非均質(zhì)性，每一層與每一層的不同部分，產(chǎn)油量與含水率都不一定相同，其產(chǎn)液剖面是不均勻的。封堵高產(chǎn)水層，改善產(chǎn)液剖面，稱為堵水。堵水能夠提高注入水的波及系數(shù)。堵水的成功率往往取決于找水的成功率。除了直接測定產(chǎn)液剖面外，還可以利用井溫測井等方法來確定出水層位。
　　二、堵水調(diào)剖方法
　　（一）機(jī)械卡封
? ? ? 二）化學(xué)堵水
　　向地下注入化學(xué)劑，用化學(xué)劑或者其反應(yīng)產(chǎn)物堵塞高滲透層或高產(chǎn)水層，稱為化學(xué)堵水。
　　（1）單液法與雙液法：
　　從施工工藝來分，化學(xué)堵水可分為單液法與雙液法。單液法是向油層注入一種工作液，這種工作液所帶的物質(zhì)或隨后變成的物質(zhì)可封堵高滲透層。雙液法是向地層注入相遇后可產(chǎn)生封堵物質(zhì)的兩種工作液（或工作流體）。注入時，這兩種工作液用隔離波隔開，但隨著工作液向外推移，隔離液越來越薄。當(dāng)外推至一定程度，即隔離液薄至一定程度，它將不起隔離作用，兩種工作液相遇產(chǎn)生封堵地層的物質(zhì)。由于高滲透層吸入更多的工作液，所以封堵主要發(fā)生在高滲透層，達(dá)到調(diào)剖的目的。
　　（2）選擇性堵水工藝：
　　利用產(chǎn)液剖面等測試資料，確定出水部位后，進(jìn)行選擇性堵水。對于下部位出水，進(jìn)行封上、中堵下，用封隔器將油井產(chǎn)油段的上、中部位隔開，然后對出水的下部位堵水。對于中部位出水，進(jìn)行封上、下堵中，用兩級封隔器將上、下部位隔開，然后對出水的中部位堵水。
　　對于上部位出水，進(jìn)行封下、中堵上，可用封隔器（或打水泥塞）封隔下、中部位，然后對出水的上部位堵水。對于上、下部位出水，進(jìn)行封中堵上、下，用兩級封隔器將中部位隔開，然后對出水的上、下部位堵水。在油田生產(chǎn)過程中可以根據(jù)具體情況選擇相應(yīng)的堵水管柱。（3）地層的選擇性：
　　由于堵劑總是先進(jìn)入高滲透部位，而高滲透部位就是我們要封堵的目的部位，稱為地層的選擇性。
　　（4）堵劑的選擇性：
　　選擇性堵劑是利用油與水的差別或油層與水層的差別，達(dá)到選擇性堵水的目的。選擇性堵劑可分為三類，即水基堵劑、油基堵劑和醇基堵劑，它們分別是以水、油或醇作溶劑或分散介質(zhì)配成堵劑。下面是一些較為常用的選擇性堵劑：
　　①HPAM （水基）：HPAM 對油和水有明顯的選擇性，它降低巖石對油的滲透率**不超過10%，而降低巖石對水的滲透率可超過90%。在油井中，HPAM 堵水的選擇性表現(xiàn)在：它優(yōu)先進(jìn)入含水飽和度高的地層；進(jìn)入地層的HPAM 可通過氫鍵吸附在由于水沖刷而暴露出來的地層表面；HPAM 分子中未吸附部分可在水中伸展，減小地層對水的滲透性。HPAM 在水中的伸展大大地增加了水流阻力。HPAM 雖然對原油的流動也會產(chǎn)生一定的阻力，但由于它在巖石表面上能形成減小流動阻力的水膜，使得這種堵劑對油流的阻力變化不大。
　　②陰陽非三元共聚物（水基）：若通過丙烯酸胺（AM）與（3-丙烯酰胺基-3-甲基）丁基三甲基氯化銨（AMBTAC）共聚、水解，就可得到一種陰陽非三元共聚物。這種堵劑的分子中有陰離子、陽離子和非離子鏈節(jié)。當(dāng)將這種堵劑的水溶液注入地層，它的陽離子鏈節(jié)將牢固吸附在帶負(fù)電的巖石表面，而陰離子、非離子鏈節(jié)則伸展到水中增加水流阻力，起選擇性堵水作用。
　　③泡沫（水基）：以水作分散介質(zhì)的泡沫可優(yōu)先進(jìn)入出水層，并在出水層穩(wěn)定存在，通過疊加的賈敏效應(yīng)，封堵來水。在油層，油可乳化在泡沫的分散介質(zhì)中形成三相泡沫。分散介質(zhì)中的一些油珠，引起泡沫的破壞，所以進(jìn)入油層的泡沫不堵塞油層。因此泡沫也是一種選擇性堵劑。
　　④活性調(diào)油（油基）：這是一種溶有乳化劑的稠油。該乳化劑為油包水型乳化劑（如Span80），它可使稠油遇水后產(chǎn)生高粘的油包水乳狀液。由于稠油中含有相當(dāng)數(shù)量油包水型乳化劑如環(huán)烷酸、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等，所以可將稠油直接用于選擇性堵水。也可將氧化瀝青溶于油中配成活性稠油。這種瀝青既是油包水型乳化劑，也是油的稠化劑。
　　⑤水包稠油（水基）：這種堵劑是用水包油型乳化劑將稠油乳化在水中配成。因乳狀液是水外相，粘度低，所以易進(jìn)入水層。在水層，由于乳化劑在地層表面吸附，使乳狀液破壞，油珠聚并為高粘的稠油，產(chǎn)生很大的流動阻力，減少水層出水。水包稠油的乳化劑**用陽離子型表面活性劑，因為它易吸附在帶負(fù)電的砂巖表面，引起乳狀液的破壞。
　　三、調(diào)剖堵水決策技術(shù)
　　我國從20 世紀(jì)60 年代開展調(diào)剖堵水工作，調(diào)剖堵水大體可以劃分為5 個發(fā)展階段：
　　**階段是20 世紀(jì)60 年代，為油井單井堵水階段；
　　第二階段是20 世紀(jì)70 年代，為水井單井調(diào)剖階段；
　　第三階段是20 世紀(jì)80 年代前期，為井組的油水井對應(yīng)調(diào)剖堵水階段；
　　第四階段是20 世紀(jì)80 年代后期，為區(qū)塊整體調(diào)剖堵水階段；
　　第五階段是20 世紀(jì)90 年代前期，為區(qū)塊整體以調(diào)剖堵水為中心的綜合治理階段。
　　（一）單井調(diào)剖
　　1.堵水劑的選擇：
　　堵水劑按使用條件分常規(guī)堵劑、高溫堵劑、高礦化度堵劑、高滲透層堵劑、低滲透層堵劑、砂巖地層堵劑、灰?guī)r地層堵劑。對于灰?guī)r地層，由于油井產(chǎn)量一般較高，對堵劑的要求是能夠可堵可解。
　　2.用量計算：
　　最簡單的計算方法為先估計每米地層的堵劑用量，然后按處理半徑和地層厚度確定堵劑用量，該方法為典型的“拍腦袋”決策。對于聚合物堵劑，有人利用殘余阻力系數(shù)的概念來計算用量。殘余阻力系數(shù)定義為
　　可以用“爬坡壓力”進(jìn)行動態(tài)決定堵劑用量。在眾多的注水井的調(diào)剖過程中發(fā)現(xiàn)注入壓力與累計注入量的關(guān)系類似。在注入量較少時，壓力隨注入量的增加緩慢上升或者維持不變，但是大于某一個數(shù)值后會突然增加，此時的壓力為爬坡壓力，此時應(yīng)停止注入堵劑。另外，按照PI 決策也可以計算堵劑用量。利用油藏數(shù)值模擬方法計算堵劑用量周期較長，且成本較高。實際應(yīng)用時往往采用PI 決策與爬坡壓力相結(jié)合的方法。
　　（3）施工工藝的確定：
　　對于堵水通常采用選擇性堵水法，調(diào)剖通常是籠統(tǒng)調(diào)剖。
　　（二）區(qū)塊整體調(diào)剖
　　區(qū)塊整體調(diào)剖堵水是代表當(dāng)前調(diào)剖堵水的發(fā)展方向，要進(jìn)行區(qū)塊整體調(diào)剖堵水需要解決的幾個問題：區(qū)塊進(jìn)行整體調(diào)剖堵水的必要性判斷、選井、效果評價、重復(fù)施工時間的決定等。這里主要以PI 決策為例介紹對于這些問題的解決方法。PI 決策是以PI 值為基礎(chǔ)的區(qū)塊整體調(diào)剖決策方法。