稳油控水 稳油控水
在油井实际生产过程中，抽油机上抽过程中油水混合液要在0.5MPa以上的压力下进入油井，这个压力是试验压力的10倍。在如此高的压力下，进入井筒内部混合液的油水比例与井筒外部油水混合液的油水比例是相差无几的，使孚盛砂选择性荡然无存，需要全新的使用方法来改变这种状况。
2、根据压裂缝与剩余油在油层的分布形式预测。在油层中，剩余油主要富集的压力梯度最小的区域内，一般在油水井中间和分流水线上。而在压力梯度大的区域内，因水流冲刷强度大，剩余油就最少、含水最高，一般在油水井筒附近区域。因最靠近井筒部位与井筒内部之间的压力梯度最大，所以大部分油井产液是透过最靠井筒部位的一小段孚盛砂（即压裂缝根部的孚盛砂）进入井筒，这部分产液含水高（主力油层高达94%），它的进入挤占了远离井筒的剩余油富集区液体进入油井的空间（也就是井筒附近高含水混合液优先于远离井筒高含油混合液进入井筒），如下图1所示。
压力梯度最大的区 域（也是贫油区）
注水井 采油井 高含水混合液透过难于进入油井的裂缝端部石油（也是石油最富集的区域） 裂缝根部进入油井 压力梯度最大的区域 （也是贫油区） 图1 孚盛砂压裂缝无法开采剩余油富集区石油示意图
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这样的结果只能是用孚盛砂作支撑剂开采的多为井筒附近的高含水液体，而裂缝端部的剩余油富集区内石油受效甚微。因此，用该传统方法提高油层的最终采收率难度很大，只能是提高采油速度，迫切需要全新的应用方法来提高孚盛砂的应用效果。
按照《孙子兵法》，只有知道自己的优点和缺点，又知道敌方强弱虚实，按照避实击虚的作战原则，以己之长克敌之短，才能百战不殆。据此原理，孚盛砂应该避开井筒附近压力梯度大且剩余油少的区域，转而应该去攻击压力梯度小且剩余油多的区域，只有通过这种避实击虚的方法，才能充分发挥孚盛砂低压下严格的选择性优点，克服其高压漏水的缺点，将剩余油富集区内的石油全部采出。为此设想出了用孚盛砂建立透油阻水筛的采油方法。
二、透油阻水筛采油方法简介
油田采用注水开发后，其采油方式是通过注水井注入的水（或聚合物水溶液、三元注入液等）来驱动原油进入采油井。但随着原油的采出，在采出原油的位置处形成了大量的走水通道，注入水沿着这些通道进入采油井，使油田采出液中的含水迅速上升、含油下降。目前综合含水已高达94%，但地下仍有50%以上的原油无法采出。
为了截断注入水在油层中的流动、增强油的流动性，降低出水量、增加出油量，我们可以在注水井和采油井中间的水平井垂向压裂缝内，用孚盛砂作支撑剂在油层中建立一道“透油阻水筛”来过滤油水混合物，使原油透过筛子流向油井，而水被阻挡在筛子的另一侧。该透油阻水筛将原油开采区分隔成注水区和采油区，如图2所示的单一油层内建立的透油阻水筛及生产过程横断面图，图3为多小油层内建立的透油阻水筛及生产过程横断面图，此时可恢复油田早期笼统注采的开采方式。
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注水井 压力梯度最 大的区域 注入水把油挤过筛面 水平井垂直段 采油区 注水区 采油井 被水挤过筛子的剩余油 剩余油 压力梯度最大的区域 压力梯度最 大的区域 压力梯度最大的区域 隔层 把油挤过筛面的水 被水挤过筛面的剩余油 注水区 采油区 水平井水平段 水平段垂直射孔压裂后形成垂向裂缝面，缝内注入孚盛砂后建立的透油阻水筛（位于压力梯度最小区域内）。 图2 单一主力油层内建立透油阻水筛及生产过程横断面图 注水井 水平井垂直段 采油井
水平井水平段 位于压力梯度最小区域内的透油阻水筛 图3 多油层内建立透油阻水筛及生产过程横断面图
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三、透油阻水筛堵水效果预测
孚盛砂的性能和驱替压力（或液体通过的流量）决定了透油阻水筛的堵水效果。根据室内演示试验，水在驱替压力极低时是无法透过孚盛砂的，但随着驱替压力的升高，水分也会透过孚盛砂的缝隙。
而按本方法设计的透油阻水筛两侧压力差是极低的，其估算过程如下：按油水井间距200米、油水井间压力差为5Mpa计算，则厚度为1cm的筛面两侧压力差为（1÷20000）×5=0.00025Mpa，其压力差仅相当于2.5cm高水柱压力，根据室内物理模拟试验，水分在这样低的压力下是无法透过孚盛砂的，即达到滴水不漏的效果。与此相反，孚盛砂直接用作垂直井裂缝支撑剂时，其承受的液流压力差超过0.5MPa，如此大的压力差，又在含水量最高的区域，使其透油阻水功能已不太明显。
另外，我们也可模拟实际生产情况，根据透过筛面液体的流量来判断其阻水效果。按水平段长1000米的水平井在厚10米的油层中建立了油水过滤筛计算，其过滤面积为10000m2；其注水区侧有5口注水井，每口井每天注水量为60m3；则每天有5×60÷2=150m3的液体透过10000m2的筛面，其透过筛面的平均厚度仅为150÷10000=0.015m，即每天透过孚盛砂的液体厚度仅有1.5cm。根据室内演示试验，如此低的液体流量只能是原油，不可能是水，所以用孚盛砂建立的透油阻水筛可使堵水效率达到100%，即达到滴水不漏的效果。同样的估算可知，孚盛砂直接用于垂直油井压裂支撑剂时，每天透过1平方米孚盛砂的液体流量高达90m ，是过滤筛流量的6000倍。在如此高流量的冲刷下，又在最高含水区域内，使其透油阻水功能已不太明显。
四、如何在油层中建立透油阻水筛
透油阻水筛在油层中的展布形状完全受水平井压裂缝的控制。为使筛子在油层中呈垂直于水流方向的铅垂面且使裂缝尽可能地加宽，水平井水平段须进行垂向密集射孔，而且水平段的走向要尽量与地层的水平最小地应力方向垂直，如图4所示。为了提高射孔密度、加宽裂缝宽度、减少裂缝长度，以达到要求的裂缝面尺寸（即筛面尺寸），也可以只进行向上或向下的单向射孔后压裂。
水平井垂向射孔压裂时，重力对裂缝启裂方向无影响，其开裂方向仅受水平地应力的影响。当水平段垂直于水平最小地应力时，可使裂缝面垂直于水流方向（也就是顺着水平井水平段方向），并使裂缝向下、向下垂向延伸；密集射孔后压裂可使各条裂缝贯通为一个裂缝面并使裂缝面尽可能加宽。如此这般就能够得到我们所需要的裂缝形状，注入孚盛砂后就得到
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了想要的透油阻水筛。
裂缝面长度可达2800m 垂向裂缝面内注入孚盛砂建立透油阻水筛 水平最大地应力 水平最小地应力 图4垂直于最小水平应力水平井垂向射孔压裂建立的竖向裂缝面 五、利用透油阻水筛采油的具体过程
若要利用透油阻水筛大规模地开采其两侧的剩余油，其开采过程可分
为三个阶段：
第一阶段，如图2或图3所示，由于筛子两侧压力差的估算值仅有0.00025MPa，在此低压下原油优先透过筛子，并聚积在筛子的采油区一侧，而水被截留在注水区并挤占原油空间。待注水区全部剩余油进入采油区后，由于没有原油通过筛子，则注水区内压力会陡然升高，并使水穿过筛子继续推动采油区内的石油进入采油井。
第二阶段，如图7所示，待采油区采出液含水上升到一定高度后，就没有进一步开采的价值，但采油区内仍有大量剩余油无法开采，此时应将原注水井改为采油井、原采油井改为注水井，也就是原采油区变为注水区、原注水区改为采油区，使原采油区剩余油反向透过筛子，并聚积在筛子的另一侧。
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