几种复合调剖剂的室内研究及现场应用

通过室内实验考察了4种复合调剖剂的应用性能：絮凝体系(10％～15％钠膨润土 0．1％～0．15％HPAM，1号剂)；固化体系(15％～25％水泥十10％～15％钙膨润土，2号剂)；近解远调体系(8％～15％盐酸 5％～8％水玻璃，3号剂)；预交联颗粒体系(0．3％～0．5％颗粒 0．3％交联聚合物，4号剂)。用调剖剂驱替岩心3天，在80℃候凝3天，测封堵前后煤油渗透率，在人造岩心上2号和4号剂封堵效果最好，在天然岩心上2号剂使渗透率下降94．2％，4号剂使渗透率下降88．5％。给出了岩心封堵前后铸体图象参数、压汞曲线参数、扫描电镜观测的孔、喉填充和连通性的变化。2001～2002年在高含水的文明寨、卫城、马寨油田221口注水井上进行了243井次调剖试验，除4种调剖剂外还使用了组合调剖剂(4号 1号，4号 2号，1号 2号)，单井平均注入量672m^3，处理半径5．7m。4号剂封堵能力最强，组合剂次之，3号剂最弱。调剖有效期70～420天，平均173天，1号剂有效期短，组合剂有效期长。组合剂调剖后对应油井增产原油量最多。3号剂用量最少，费用最低。1号剂在卫城油田，2号剂在文明寨油田，3号剂在卫城和马寨油田的增油量最多。2号剂不适合马寨油田，1号剂不适合文明寨油田。表7参8。     

岔河集油田注水井分层调剖酸化技术

介绍了岔河集油田开发现状和注水井分层调剖酸化技术。所用调剖剂(堵剂)主段塞为聚丙烯酰胺浓度15g／L的聚合物水基凝胶，封口段塞为树脂浓度100g／L的耐酸树脂水基凝胶。介绍了两种堵剂的配方及聚合物堵剂封堵岩心的能力。所用酸化液(解堵剂)由除油去蜡单剂WJA、含潜在酸的除垢解堵单剂WJB和防二次污染单剂WJC组成，介绍了单剂的性能。分层调剖酸化井为注水井岔31—105，该井13个层中仅2个吸水。注入主调剖剂90m^3，封口剂10m^3，借助封隔器对该井高吸水层段进行封堵，然后依次注入17．5m^3WJA、40m^3WBJ、17．5m^3WJC对全井筒酸化。调剖后启动5个不吸水层，酸化后又启动5个吸水层，全井吸水层数达到12个，在注水量不变的情况下油压下降，视吸水指数增大。对应一口油井增油减水期约10个月。图1表7参2。     

体膨颗粒深部调剖技术及其在大庆油田的应用

大庆三大主力油田已进入高含水、高采出程度开采阶段，油藏内已出现高渗透大孔道，必须进行封堵。选用交联聚合物颗粒作为深部调剖剂。从三种颗粒剂中筛选出的颗粒剂WT，在自来水中24h膨胀倍数为80～90，抗压强度为0．8～1．2MPa，可形成胶结体，在渗透率3～3．5μm^2的岩心中突破压力梯度为10．7MPa／m，在油田污水中膨胀倍数下降至60～80，抗压强度基本不变。所用颗粒剂的粒径由区块典型井和选定的施工井现场试注压力-时间曲线求得，为2～5mm.介绍了在杏北油田3口注水井实施颗粒剂WT深部调剖的工艺和结果。颗粒剂用注入水携带，连续注入注水井。在X7-2F35井，颗粒剂在注入水中的质量浓度为5．3kg／m^3，总注入量为6093m^3，设计调剖半径21．5m。实施深部调剖后3口注水井在平面和纵向上的吸水剖面都获得了很大改善，一些连通油井产油量增加．含水量有所下降。图6表4.     

改性栲胶高温堵剂的性能评价

研发了适用于高温低渗油田调剖堵水的改性落叶松栲胶堵剂。基础配方（以质量计）为：6．0％磺化落叶松栲胶＋2．5％～3．0％甲醛＋1．0％～1．5％促进剂＋水．pH值8～10。基础配方堵剂溶液25℃、35001／s黏度为1．5mPa·s；温度由120℃升至180℃时，成胶时间由7．5h缩短至约4h；从成胶时间和代表凝胶强度的突破真空度确定其适用的pH值范围为4～10；外加NaCI特别是CaCl2使其成胶时间缩短，突破真空度在NaCI加量≤50g／L时下降幅度很小。NaCl加量为100g／L时仍不低于66kPa。减少任一组分用量而保持其他组分用量不变，均使堵剂溶液成胶时间缩短，通过改变各组分用量和加盐量可在很大范围内调节堵剂溶液的成胶时间。堵剂在120℃放置48h后质量变化小于5％，在180℃放置120h后质量变化小于8％。堵剂凝胶在250℃的5％盐酸、5％苛性钠、10％NaCl溶液中至少可稳定存在6h。加入原油量超过10％的堵剂溶液不能成胶，因而该堵剂有一定选择性。在2支填砂管封堵实验中，封堵率为98．5％和97．6％，突破压力梯度为25．3和36，4MPa／m。讨论了栲胶与甲醛的交联反应。图7表1参5。     

王场中区南部调剖堵水技术

针对王场油田中南区块含水高、地层水矿化度高、地下存在裂缝及大孔道、地层压力低、负压吸水严重的地质特点，先后研究了水玻璃凝胶调剖剂、颗粒凝胶调堵剂和辅助堵剂，并通过室内模拟试验研究了相应的施工工艺。现场试验见到较好的效果，解决了耐温、抗盐及裂缝、大孔道强负压吸水井调剖、堵水工艺的难题。     

高强度吸水树脂的合成及性能评价

吸水树脂作为调剖剂,在地层中吸水膨胀,封堵大孔道,起到调整吸水剖面,提高采油效率的目的。采用水溶液聚合法,以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为聚合单体,聚乙二醇双丙烯酰胺为交联剂合成高强度吸水树脂。讨论了交联剂的用量、单体浓度为、单体比例、引发剂用量和聚合反应温度对吸水树脂性能的影响。吸水树脂吸盐水后强度最高的反应条件为:聚乙二醇(PEG)的相对分子质量为400,交联剂用量为4%,单体浓度为40%,n(AM)∶n(AA)=2.5,引发剂用量为0.04%,n(氧化剂)∶n(还原剂)=1,聚合温度为30～35℃。最优化条件下吸盐水率可达86g/g。     

耐温抗盐水膨体调剖堵水剂的合成及性能评价

水膨体是近年来中外广泛研究应用的一种调剖堵水剂，但由于陆上油田注水开发地层的复杂性，对其性能的要求也越来越高。室内以丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸单体为原料，N，N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，甲醛合次硫酸氢钠-过硫酸铵为引发剂，采用溶液聚合法合成了耐温抗盐水膨体调剖堵水剂。研究了单体组成比例、单体质量分数质量分数、交联剂和引发剂用量等因素对产物性能的影响，确定了合适的丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸单体的物质的量比为9：1。合成水膨体的室内性能评价结果表明，该水膨体具有较高的耐温抗盐性，且在90℃条件下，其岩心突破压力梯度大于0．31MPa／cm，放置7d后堵水率大于99．8％，经30倍孔隙体积水冲刷后，堵水率大于97％，说明新合成的水膨体具有良好的调剖堵水性能。     

盘2—23块油藏整体调剖设计及效果评价

区块整体调剖是改善注水开发效果的一项重要措施,根据盘２２３ 块的渗透率、吸水剖面、注入动态和井口压降曲线等４ 项因素,利用模糊数学的原理和方法,优选了适合于调剖的最佳调剖井,实现了调剖井选择的模糊控制。将常用堵剂及其性能参数建立成堵剂库,考虑堵剂与地层的配伍关系,利用专家系统的推理方法筛选了堵剂类型、设计了堵剂用量。在考虑堵剂注入过程中沿程损失的情况下,根据选择性注入条件的要求对调剖井的施工压力进行了设计。现场施工后,调剖井及其对应油井都见到了明显效果。调剖井的吸水剖面变得均匀,注水效果得到改善。区块产量递减得到控制,考虑措施前的递减,累计增产原油５９１９ｔ。水驱曲线得到改善, 调剖后水驱曲线平缓,根据水驱曲线的变化评价出可采储量增加１５ ．０ ×１０４ｔ,采收率增加４ ．４ ％ 。     

抗盐性预交联凝胶调剖剂RY性能评价

评价了以丙烯酰胺为主剂、甲醛为交联剂、过硫酸铵为引发剂，辅以热稳定剂、增强剂等制得的抗盐性预交联凝胶调剖剂RY的性能。结果表明，该抗盐性凝胶调剖剂在自来水中膨胀度可达200倍左右，在1000-10000mg／L盐水中膨胀度仍可达到40～60倍；在95℃环境中放置3个月后性能良好；在原油中收缩率可达90％，起堵水不堵油作用。另外，其柔顺性好，变形能力强，注入性能优良，调剖效果显，达到提高采收率的目的。     

耐温抗盐高吸水树脂选择性颗粒堵水剂的合成与性能评价

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为主料,增强剂作为填料,合成了一种均质网络结构的吸水树脂凝胶颗粒堵水剂。通过正交试验确定的最佳配方为:单体配比为1:2:7.5;交联剂用量为0.03%;引发剂用量为0.04%;增强剂加量为8%;pH值为10。评价了该堵剂产品的抗盐耐温性能、封堵率以及堵剂的选择性,试验证明该堵剂产品具有较好的耐温抗盐性能,且有较好的选择性堵水能力。     

调剖堵水材料研究现状与发展趋势

综述了近年来油田常用调剖堵水材料研究的现状和最新成果。分析了各种材料的性能和实用性。介绍了复合材料、延缓交联体系、胶态分散凝胶、高吸水树脂等今后可能大规模应用的材料,以及了无机材料、工业废弃物、磁性材料、活性稠油等较为廉价的材料。最后探讨了油田调剖堵水材料的研究方向,即疏水缔合聚合物、新型表面活性剂、微胶囊技术已经或有望取得突破并得到实际应用。纳米材料、生物酶等材料将成为调剖堵水材料研究的难点问题。     

油层大孔道调堵技术的发展及其展望

在注水开发过程中，注入水对储层孔隙、骨架颗粒、胶结物和油藏流体的作用等因素的影响，易在储层中形成大孔道。储层大孔道对油藏注采工艺有着重要的影响油层大孔道所具有的特殊性，即具有渗透率高、孔喉半径大等特点，要求堵剂具有相当的强度、适宜的固化时间、价格经济，为减少对中、低渗透层的污染还要求堵剂有合适的粒径。因此需要研制针对性强的大孔道封堵技术。自20世纪90年代以来，我国油田进入了高含水、特高含水期，封堵大孔道和低成本、高效的调剖剂的研究和应用在各大专院校和胜利、大庆、大港等油田有了很大的进展，现已形成了以颗粒类调堵剂、聚合物凝胶堵剂、颗粒类与聚合物凝胶复合堵剂为主的大孔道调剖堵水技术。文中调研了大量国内外资料，对油层大孔道调堵技术进行了回顾，对其发展前景作了展望。     

预交联凝胶颗粒堵水调剖剂的研究进展

预交联凝胶颗粒在油田堵水调剖中应用广泛.介绍了预交联颗粒堵水调剖剂的种类、调剖机理和性能评价方法.对预交联颗粒堵水调剖剂的合成研究现状进行了综述.分析了该类调剖剂在深部调剖应用时存在的问题,提出了改进建议和研究方向.     

改性沥青堵水调剖剂的室内评价

对改性沥青堵水调剖剂封堵率、残余阻力系数、耐冲刷、选择性封堵性能进行了评价。该调剖剂注入量为0.4 PV时,残余阻力系数和封堵率分别达18.84和94.44%,且在水驱突破后,水相渗透率基本保持不变,说明该堵水调剖剂具有良好的耐冲刷性能。三管并联实验表明,该调剖剂可根据岩心间渗透率的不同实现选择性封堵,优先进入渗透率较高的岩心,对高渗透层改善吸水剖面效果显著。     

闵桥油田火山岩油藏复堵工艺技术

闵桥火山岩油藏以缝、洞、孔为主要储集空间和油气运移通道,复杂的裂缝网络系统中孔、洞、缝相互连通,水沿裂缝突进、快速导致油井水淹,采出程度为5.8%,综合含水已达89.9%。讨论并计算了挤注堵剂时堵剂进入裂缝所需的启动压力和最大爬坡压力。考察了木钙、PAM-乌-间、水玻璃-氯化钙、钠土-HPAM、复合颗粒等5种常用堵剂的性能,认为单独使用时都不能满足该油藏堵水要求。讨论了堵水工艺,确定采用笼统挤注方式,全程控制挤注流量以保持注入压力恒定,堵剂用量合理化。报道了闵桥22断块唯一的生产井闵22井三次化学堵水实施情况及结果。该井油层温度66.7℃,生产井段包括钻井液漏失段。2003年7月注入黏土-HPAM堵剂液60 m^3,未建立爬坡压力,增油减水效果差,有效期90天。2004年1月采用水玻璃-氯化钙堵剂堵漏,木钙堵剂封口,增油减水有效期达180天,以后发生边底水绕道突进。2005年12月采用油溶性好的复合颗粒堵剂堵水,增油减水有效期长达210天。三次堵水投入产出比1∶3.8。表5参11。     

交联聚合物冻胶调堵剂性能评价指标及方法

交联聚合物冻胶(凝胶)因其独特的结构及优良的性能,而成为国内外油田堵水调剖作业中应用最广泛的堵剂。根据聚合物、交联剂及其它添加剂的不同,交联聚合物凝胶又可细分为多种类别的堵剂,这些堵剂尽管结构、形成路径和使用范围不同,但其基本性能及性能评价指标差异不大,现有的性能评价方法[1]多数缺乏科学性和实用性。本研究以聚丙烯酰胺凝胶堵剂为基准,建立了交联聚合物凝胶堵剂系统的性能评价方法,针对堵剂的溶解性能、成胶性能及在多孔介质中的封堵性能等量化指标进行了探讨,提出了聚合物凝胶调堵剂性能评价指标及定量评价方法。     

我国油田化学堵水调剖新进展

堵水调剖技术是高含水油田控水稳油的重要措施。从堵水调剖的物理模拟研究、优化设计和决策技术、堵水调剖剂的研制、深部调剖技术、堵水技术和堵水调剖施工配套设备等方面简要介绍了"八五"以来我国油田化学堵水调剖技术的新进展,并对堵水调剖的研究和发展提出了加强堵剂系列化、调剖剂放置技术、效果预测方法、施工动态监测技术和水平井堵水技术的研究等建议。     

高温低渗油藏堵水调剖技术研究与应用

通过对聚合物和交联剂的筛选,制得了适合高温高盐低渗透区块堵水调剖的改性酚醛凝胶堵剂,耐温能力为80～100℃,耐矿化度在40 000 mg/L以上,对岩心封堵率在95%以上,同时具有较好的注入性能。截至2010年11月,在胜坨油田T143区块3口井中应用该堵剂,累计增油2 899.2 t。     

水平井出水段高强度封堵配套工艺技术

针对目前水平井出水段堵水作业的需求,研制出了适合水平井堵水的触变膨胀型高强度堵剂及分段注入封堵工艺。堵剂性能评价结果表明,该触变膨胀型高强度堵剂具有较强的触变性,流动切力为10～15 kPa,适用温度为30～120℃,抗压强度大于13 MPa,稠化时间大于6 h,固化后体积膨胀1.0%～1.5%,解决了常用凝胶类堵剂强度低,堵水有效率低、有效期短等问题,克服了常用水泥类堵剂在水平段易与压井液混相及安全性差的问题,实现了对水平井出水段安全可靠及长效封堵。研究了用于堵剂注入过程中保护堵剂段塞的自降解溶胶,有效防止堵剂注入过程中与压井液混相,优选了堵剂分段注入的配套工具,实现对出水段分段封堵。截至目前,该水平井分段堵水技术在大港、青海等油田完成水平井堵水现场应用5井次,施工成功率为100%,累计增产原油量为5 849 t,天然气量为1.4×104 m3,证明了该水平井分段堵水工艺具有较高的可靠性和长效安全性。      

油田堵水调剖剂的研究进展

针对我国油气田普遍进入注水开发后期,油田含水率上升以及过早见水等问题,针对该问题,介绍了国内主要的调剖剂类型,颗粒型堵水剂,泡沫堵水剂,树脂类堵水剂以及冻胶类堵水剂,对其研究进展进行综述,最后总结了各类堵剂的优缺点,并对今后堵剂的发展提出建议。