化学调堵技术介绍.doc

化学调剖堵水技术 2011年12月 目前，许多油田都相继进入高含水开发中后期，如何进一步经济、有效地开采现有油田是石油行业亟待解决的重大课题之一，其中强化采油技术的发展和应用发挥了重要的作用。油田进入开发中后期，产量递减，产水量大幅度增加，经济效益差。急需寻找有效的新方法，改善高含水产油效果。改善注水开发主攻目标是提高注水波及体积系数。调堵是有效的提高采收率手段。可以有效改善储层非均质性强，开发过程中干扰严重，长期冲刷导致大孔道发育，注水效率低的问题。 一、实施堵水调剖的必要性 1、储层非均质性强，开发过程中干扰严重 平面上，沉积微相类型多，储层非均质性强。渗透率级差大。由于储层平面非均质性严重，导致平面上水驱推进速度，存在各向异性，易形成单向水窜。 纵向上，含油层系多，储层非均质性强。非主力油层与主力油层在同时注水过程中存在严重的干扰。层间吸水差异导致各小层地层能量保持状况存在较大差异。 层内非均质性，导致注入水沿高渗条带水窜。层内下部含水饱和度高，水淹严重，多为水洗，强水洗；上部水淹弱，多为弱见水，见水。 2、长期冲刷导致大孔道发育，注水效率低 长期水驱后,井间连通渗透率提高数倍,井间为大孔道连通,连通孔隙半径增大。大孔道发育，大大影响了油田注水开发效果，驱油效率低。 常规注水开发对提高采收率存在较大困难，堵水调剖是解决问题的有效措施。 二、堵水调剖技术主要分类 （一）按堵调井的类别： 1、水井调剖：调整注水井的吸水剖面，改善注入水的流向，抑制大孔道或高渗透条带的窜流，提高水驱效率。 2、油井堵水：封堵高含水层段，调整油层生产压差，使得潜力油层段发挥作用，抑制油井含水上升。 3、油水井对应堵调：对注采对应井组中注水井调剖同时对油井进行堵水，达到两发面控制水窜的目的。 （二）按堵调目的分类 层内堵调：利用油水井厚油层内的韵律夹层或韵律段的渗透性差异来调整其吸水剖面或生产剖面，改善液流方向，提高开发效率。 层间堵调：封堵调整高含水层，启动低含水潜力层，使得潜力油层充分发挥作用，抑制单层突进或指进。 层内层间同时堵调：既调整层间的渗透性差异，又调整层内的韵律差异，对全井的非均质状况进行改善。 （三）水井调剖工艺 1、水井调剖剂介绍 由于油藏类型多样化，要根据油藏类型选取不同调堵方式和调堵剂。调剖目的与要求不同，层内调剖：调驱是关键，堵剂要满足大剂量深部调驱的要求。层间调剖：提压是关键，堵剂封堵能力要强。因此堵剂应满足不同类型调剖井的要求。 主要的水井调剖剂：一是颗粒类：无机颗粒类：粘土、贝壳粉；有机颗粒类：水膨体、橡胶颗粒。二是凝胶类：分无机类和有机类：无机类为水玻璃－氯化钙；有机类为木钙（强冻胶）、YG冻胶、弱凝胶（CDG)、阳离子凝胶，均为弱冻胶。三是其它类：沉淀类、树酯类、组合堵剂。 1.1粘土类：双液法：粘土颗粒+HPAM。粘土颗粒与HPAM溶液相遇，HPAM的亲水基团即与粘土颗粒表面的羟基通过氢键产生桥接作用，形成体积较大的絮凝体。粘土堵剂用于堵水的作用机理：（1）絮凝堵塞机理；（2）颗粒堵塞机理；（3）积累膜降低渗透率机理；（4）偶合机理。 1.2、水膨体堵剂： 主要是由PAM与膨胀性添加剂等复合交联形成，遇水膨胀而不溶解的聚合物颗粒堵剂，粒径根据需要可大可小，对油水层及渗透率大小有一定的选择性，可用于封堵大孔道。 A、变形驱动机理：当水膨体微粒被驱至孔隙喉道后，在喉道两侧压差的作用下，微粒发生形变，当其大小接近孔隙喉道大小时，则慢慢通过孔隙喉道，通过后又恢复原状，发生变形移动。 B、压力波动机理：当水膨体驱至喉道处，两侧压差达到某一临界值后，水膨体颗粒突然快速通过喉道，此时形成压力波动，将改变多孔介质中微应力的分布，从而增强堵调的效果。 C、剪切破碎机理：当水膨体颗粒直径和孔喉喉道倍数相差较大时，在较大水驱压力和剪切力的双重作用下，水膨体颗粒被剪切破碎，向深部更小的喉道运移、聚集、堵塞，导致注入压力的上升。 水膨体的主要技术指标： （1）膨胀倍数：15～40 (矿化度1.8×104 mg/L) （2）膨胀时间：6h 油田矿场应用水膨体堵剂技术指标要求 1.3木钙堵剂：通过木质磺酸钙、PAM、重铬酸钠、氯化钙等发生多种交联，形成一种复合冻胶结构，水溶性强、在亲水岩石表面吸附性强。木钙是一种视强度较高的冻胶堵剂，比弱凝胶、弱冻胶大的多，其封堵能力较高。 木钙系列堵剂性能指标 1.4弱凝胶堵剂： 弱凝胶又称可动凝胶或胶态分散凝胶（Colloidial Dispersion Gels—CDG），是在低浓度的聚合物溶液中加入的交联剂、稳定剂等，通过分子内和分子间交联而形成的一种粘度或分子尺寸较大的体系。 弱凝胶堵剂特点： （1）可流动性强 （2）耐温性能好，在30℃～80℃条件下稳定性能好 （3）耐盐