我国油田化学堵水调剖剂开发和应用现状

一、引言

油田堵水包括在生产井堵水和在注水井调整吸水剖面两种措施。堵水剂一般是指用于生产井堵水的处理剂, 调剖剂则是用于注水井调整吸水剖面的处理剂, 两种剂有共性, 也有特性,但以共性为主, 多数情况两剂可以互相通用。为方便起见, 有时把两种剂统称为堵剂。可以通用的堵剂, 在使用时性能上需作适当调整。一般情况下, 用于堵水时用量较少, 相应的可泵时间较短, 要求强度较高。用于调剖时用量较大, 可泵时间则要求较长, 有些剂需用延迟凝胶技术或双液法注入工艺才能满足大剂量注入的要求。当然也有一些剂不能或不宜通用。

堵水调剖技术要在油田应用中获得成功、产生效益，除有好的堵剂外，还必须深入研究油藏及处理工艺，三者互相配合，不可偏废。

二、油田化学堵水调剖开发研究

1.堵水调剖物理模拟

由于油田在开采过程中，无法预知地底的实际情况，仅能够依据地面影像、超声波、附近区域地质等情况预测地层下实际的油层情况，因此通过微观模拟技术和核磁共振成像技术研究了聚合物冻胶在多孔介质中的充填、运移和堵塞规律，从而初步模拟化学堵水调剖剂在深入地层之后的具体情况，例如：聚合物冻胶提高注入水的波及体积、调整吸水剖面、改善水驱采收率的微观机理。从整个研究表面，冻胶类的调剖剂能够对高渗透的大孔道实现堵塞，强迫注入水向低渗透层进行挤压，这扩大了注入水的波和体积，从而提高了注入水的利用率。

注入水进入低渗透层后使原来未驱动到的原油被驱替出来，提高了产油量和阶段采出程度。同时，试验对层内堵水调剖时的堵剂用量、调剖时机、段塞个数等因素对堵水调剖效果的影响进行了研究，结果表明：多段塞效果好于单段塞；调剖时机越早越好；堵剂用量越大越好，但从经济效益考虑，认为0.2PV较为合适。

影响冻胶类堵荆封堵效果因素分析

从冻胶类堵水效果进行分析表明了，冻胶类堵剂随着堵后注水速度的增加封堵率下降，且两者具有较好的双对数直线关系；弱冻胶随着渗透率的增加封堵率下降，强冻胶可使不同渗透率的岩心的渗透率减少到近似同一个值，同时对冻胶类堵剂堵水不堵油的机理进行了探讨。

2.堵水调剖优化设计和决策技术研究

2.1堵水调剖数值模拟技术研究

进行堵水研究之前，必须对堵水的调剖数值进行了解，通过堵水模拟软件则可以以及影响堵水调剖效果的有关参数及基本规律进行了研究，并对现场以堵水调剖为主的进行整体综合治理的区块进行了历史拟合、优化设计，效果较好，符合率较高。

2.2压力指数(PI)法的决策技术

石油大学和胜利油田合作研究的PI决策技术在油田应用中取得良好效果。PI值由注水井井口测得，是与地层系数(渗透率与油层厚度的乘积)有关的压力平均值。PI决策可解决6个方面的问题：判断区块调剖的必要性；决定区块需调剖的注水井；选择适当的调剖剂；计算调剖剂用量 评价调剖井的调剖效果；判断调剖井下一次施工时间。PI决策方法已在胜利、大港、中原等油田十几个区块中得到应用．效果较好

三、我国化学堵水调剖剂的应用现状

我国的化学堵水调剖剂发展非常快，而且品种非常多，根据统计的数据，已经在油田中应用过的堵水调剖剂已经约达70多种，以下将分别作介绍：

1.水泥类堵水剂

水泥类堵水剂是大部分是通过水泥颗粒较大，使用水泥堵水可以适用于各种温度和环境，由于其存在着价格便宜、强度大的特点，水泥堵水剂在当前还配合其他堵水剂一起使用，以便达到最佳的使用效果。水泥堵水剂由于水泥的颗粒大，不容易渗透，所造成的封堵区域则是永久性的，一旦形成着产生水泥隔离直接隔离区域。其主要的产品是微粒水泥和新型水泥添加剂。

2.树脂类堵水剂

能够作为堵水剂的树脂主要包括酚醛树脂、脉醛树脂、糠醛树脂、环氧树脂等。这些树脂包含着较强的韧性，他们在催化剂的使用下，能够在形成坚硬的固体堵塞孔和裂缝修补，其主要的用途在于油井堵水、堵窜、堵裂缝, 堵夹层水。其优点在于强度高，有效期长，缺点是成本高、没有选择性、误堵油层后解除困难。近年来纯树脂类堵水剂的应用已较少。

3.无机盐沉淀类调剖堵水剂

主要以水玻璃场为主。水玻璃由和组成。按二者含量分为原硅酸钠・、正硅酸钠・ 住、二硅酸钠・。与的摩尔比称为模数, 是水玻璃的一个主要特征指标。模数小生成的凝胶强度小, 模数大则生成的凝胶强度大。国内产品一般在一。硅酸钠溶液中加入酸性物质后先生成单硅酸, 后缩合成多硅

酸。多硅酸具有长链结构, 可形成空间网状结构, 呈现凝胶状, 称为硅酸凝胶, 在地层中起堵塞作用。为适应高温应用的需要, 可加入醛、醇或氧化物等, 以延迟凝胶时间。

4.粒类堵水调剖剂

颗粒类堵水调剖剂品种较多, 油田使用的品种可分为以下几个小类非体膨比颗粒果壳粉、青石粉、蚌壳粉、石灰乳等。体膨性聚合物颗粒轻度交联的聚丙烯酸胺颗粒、聚乙烯醇颗粒等。土类包括膨润土、粘土、黄河土、安丘钠土、夏子街钠土以及溶液一土类, 铬冻胶一夏子街钠土等。

颗粒堵剂是一种经济有效的堵剂, 尤其是高渗透、特高渗透地层, 需要进行深部处理的大孔道地层用颗粒类堵剂处理可获得明显的效果。在颗粒堵剂中近年来使用较多的是土类和体膨性颗粒, 土类与聚丙烯酞胺溶液或其凝胶配合使用效果更好, 既可增强堵塞作用, 又可防止或减少颗粒运移。使用颗粒堵剂时颗粒的粒径必须与地层的喉道半径配伍, 颗粒粒径为喉道半径的一时, 堵塞效果最好。大于这个粒径范围时不易进人, 小于这个范围则易于运移。土类堵剂价格便宜, 原料易得, 近年来在胜利、中原、大港等高渗透油田大面积推广使用, 已获得良好的经济效益。

5.泡沫类

泡沫分为二相泡沫和三相泡沫, 前者包括起泡剂和水溶性添加剂, 后者还含有固相如膨润土、白粉等。三相泡沫比二相泡沫稳定得多, 故现场多使用三相泡沫。三相泡沫的调剖机理是依靠稳定的泡沫流体在注水层中迭加的气液阻效应―贾敏效应, 改变吸水层内的渗流方向和吸水剖面, 减缓主要水流方向的水线推进速度和吸水量扩大注入水的扫油面积、波及体积和驱油效率。

四、对堵水调剖研究和应用工作的几点建议

1.加强堵剂系列化研究，研制适合高温深井和特殊油田使用的耐温、耐盐堵剂；加强适台层内水和无法卡封作业井封堵用的选择性堵剂的研究和应用推广工作

2.加强堵水调剖施工工艺技术研究，针对高含水期后期大厚层层内出水、套管变形无法卡封作业井出水和底水锥进出水研究配套的选择I生注入工艺，减少调堵剌对非目的产油层的伤害；做好堵水调剖施工动态监f51lf技术研究，扶而为堵水调剖的效果评价提供科学指导

3.加强探部调剖剂及其配套工艺技术研究，研究深部堵水调剖剂的放置技术、效果预测方法和施工动态监删技术

4.加强水平井堵水技术研究，研究适合堵水平井底水的技术，解决水平井底水脊进问题。

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