化学堵水调剖剂DX-9研制及应用

在水平井开采中,边水或底水水窜问题严重,为穏油控水,提高采收率,介绍了一种可应用于水平井选择性堵水的化学堵水剂DX-9,研究该堵剂体系的性能以及影响因素。结果表明,选择性堵水剂DX-9具有固化时间可控、固化强度高且韧性强,最高突破压力梯度可达41.2 MPa/m,岩心封堵率可达99.23%,能够满足延长油田水平井选择性堵水应用。

新型延迟交联堵水剂体系的制备及性能评价

针对目前常规堵水剂普遍存在“要么注不进,要么堵不住,不能深部调驱,增油降水效果差”等问题,采用丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺(DMAPMA)制备新型三元共聚物,同时制备多重乳液将交联剂进行包裹实现延迟交联。结果表明,多重乳液体系交联时间可延迟1倍以上,达到5~15 d,实现了延迟交联的目的;最佳凝胶体系具有良好的耐温耐盐性能,适用于矿化度<100000 mg/L和温度70~90℃范围内的油藏。该凝胶体系具有初始黏度小,易注入低渗透地层,且交联时间可控,成胶强度大等特点,可对高渗通道形成有效封堵。

一种新型固体分散体型控水剂的研制及评价

海上油田高含水问题突出,现有控水剂难以应对复杂井况的治理需求,有必要结合海上油田生产特点开展高性能控水剂的研究。通过借鉴海上油田连续封隔体、ICD筛管完井的集成控水成功经验,筛选出可应用于油田控水的功能固体颗粒P-in-135,该颗粒具有粒径小、亲油疏水、热稳定性高和表面活性高的应用特性,基于功能固体颗粒,通过化学手段制备出新型固体分散体型控水剂,并对其进行耐温耐盐性、注入性、选择性、耐冲刷性等性能评价,以此确定控水剂适用边界条件。评价实验表明,新型固体分散体型控水剂适用于温度≤120℃、矿化度≤50 000 mg/ L、渗透率≥250 mD的储层条件,油相封堵率<20%、水相封堵率≥83%、驱替量108 PV条件下耐冲刷性优良。新型固体分散体型控水剂应用性能优良,针对中高渗储层具有一定的普遍适用性,应用前景广阔。

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。

底水油藏堵水技术研究

对于长庆油区低渗砂岩底水油藏 ,适当封堵底水可抑制底水锥进 ,恢复水淹油井的正常产能。研制出 3种堵剂配方 ,通过模拟试验研究封堵作用与水驱采收率的关系 ,采用数值模拟方法判断底水水淹油井的出水层位和水锥体半径大小 ,根据施工井区地质特征优选堵水工艺方法、堵剂配方 ,确定堵水施工参数。现场应用底水油藏堵水技术的经济效益显著。

一种适用于高温高盐油藏的柔性堵剂

现有的聚合物类或纤维性预交联体膨颗粒堵剂以及聚合物凝胶堵剂在高矿化度下耐温性能差，不适用于温度高于120℃的高盐油藏的堵水作业。为了改善高温高盐油藏的堵水技术，研制了一种耐高温高盐的柔性堵剂。该堵剂是不溶于水、微溶于油、可任意变形、拉伸韧性强的颗粒，其粒径范围为1～8mm。该柔性堵剂在高温高盐条件下的化学稳定性好，可二次黏结形成完整的封堵层。在塔河油田油藏条件下，柔性堵剂用量从0．03PV增至0．2PV，封堵效果出现突跃式升高，可对油藏的裂缝和高渗通道形成强封堵。在堵水作业中这种堵剂如果造成油井误堵，使用甲苯就极易解堵，是一种既可在高温高盐下形成稳定封堵又可安全使用的堵剂。

缝洞型碳酸盐岩油藏堵水技术室内研究

为了遏制塔河油田奥陶系缝洞型碳酸盐岩油藏油井含水上升过快的趋势,针对塔河油田储集层条件,对两种有效堵剂(改性栲胶堵剂和柔性堵剂)进行了实验研究。研究结果表明,改性栲胶堵剂高温稳定性好、耐高矿化度盐水侵蚀;柔性堵剂在高温和高矿化度环境中可长期稳定,且易解堵,是封堵塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏出水缝洞的可选材料。利用两种堵剂进行缝洞型碳酸盐岩岩心封堵实验,结果表明:增大堵剂用量的初期主要使封堵层深度变大,突破压力梯度升高;当封堵层达到一定的深度后,堵剂堆积使流动通道变窄小,可大幅度提高残余阻力系数。

新型选择性堵水剂的研究与应用进展

生产井特别是水平井和分支井采用笼统注入法实施堵水作业时,堵剂的选择性对预防产层伤害十分重要。综述了国内外主要是国外近期选择性堵水剂的研究和应用进展。选择性堵水剂按作用原理分为两类。一类是聚合物类相渗（透率）调节剂,通过大分链在水相中伸展、在油相中收缩降低水相渗透率,包括以DMDAAC为阳离子的两性聚合物poly-DMDAAC和性能更好的乙烯基单体/酰胺三元共聚物（后者在60℃、6.89-27.56 kPa压降下水、油相流动阻力比高达270-13）,实施堵水作业后油井产油能力逐渐提高。另一类是选择性水相封堵剂,除硅酸盐类、沥青类、乳化稠油外,主要介绍了由阴离子表面活性剂、反离子盐（钾盐）、缓冲溶液组成的黏弹性表面活性剂（VEAS或VAS）体系,该体系一般与相渗调节剂共同使用。介绍了两类选择性堵水剂在国外一些油田的应用情况。讨论了选择性堵水效果评价问题和选择性堵水剂研发方向。图2表1参12。

新型防砂堵水剂的研制与应用

国内外油田目前大多将防砂、堵水措施分开实施 ,大大增加生产成本。研究将防砂堵水工艺合二为一的新型防砂堵水剂 ,既能有效防砂 ,又有选择性堵水效果。通过正交试验方式 ,优化选择出以改性有机硅树脂为胶结剂主要成分的防砂堵水剂配方 ,根据试验结果评价其防砂及堵水性能 ,现场试验证实防砂、堵水效果良好。

调剖堵水的潜力、限度和发展趋势

油田试验证明调剖堵水仍很有潜力，这一方面是由于试验区的采出程度低，另一方面是由于近年来区块整体调剖堵水技术在决策技术和堵剂技术上有新的突破。调剖堵水的潜力随着开发时间的推移而逐渐减小。调剖堵水有两个限度：一个是堵剂使用的数量限度；另一个是堵剂作用机理的限度。调剖堵水的发展趋势表现为对这两个限度的突破所进行的努力，其中包括降低堵剂成本，合理组合堵剂，把握堵剂注入时机，延长堵剂有效期，提高堵剂的整体效果，发展一种在最大限度发挥二次采油作用的同时进行有限度三次采油的技术（“２＋３”技术）。

硅酸盐化学堵水技术研究现状及展望

综述了国内外硅酸盐堵剂体系、化学堵水工艺和现场应用效果。硅酸盐堵剂主要分为硅酸盐凝胶堵剂体系、硅酸盐沉淀型堵剂体系、硅酸盐复合凝胶堵剂体系和硅酸盐颗粒堵剂体系。硅酸盐化学堵水工艺主要有单液封堵工艺、双液封堵工艺和复合段塞封堵工艺。介绍了硅酸盐化学堵水技术在冀东、大庆和塔河油田的应用效果实例。对今后硅酸盐化学堵水技术的研究提出了建议和展望。

配套暂堵实现强凝胶堵剂的选择性堵水实验研究

针对笼统堵水作业时非目的层易被污染问题 ,利用产水层的高压、高能有利于流体进入低压低渗透非目的层原理 ,提出堵水作业前配套使用弱凝胶暂堵保护剂 ,从而实现高强度凝胶类堵剂笼统作业时选择性堵水的目的。同时 ,还简述了配套暂堵选择性堵水原理、高强度凝胶堵剂与弱凝胶暂堵剂性能 ,评价了堵剂与暂堵剂配套使用时相互性能影响以及选择性封堵性能。图 3表 5参

新型裂缝性低渗透油藏堵水剂的研制

裂缝性低渗透油藏堵水作业中,堵水剂会沿着裂缝向地层中漏失。针对此问题,研制出一种新型堵水剂。该堵水剂通过在地面条件下发生微弱的一次交联,形成三维网状结构的一次交联聚合物弱凝胶,降低了堵水剂在裂缝中的漏失率。一次交联聚合物弱凝胶在地层温度下缓慢发生二次交联,形成高强度的二次交联聚合物凝胶。考察了影响一次交联聚合物弱凝胶和二次交联聚合物凝胶性能的因素。通过组分及其用量的筛选,得到了一次交联聚合物弱凝胶和二次交联聚合物凝胶的基本配方。

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。

改性淀粉-丙烯酰胺接枝共聚调堵剂的动态成胶性能

深部封堵技术是改善窜流型油藏开发效果的关键技术之一。改性淀粉-丙烯酰胺接枝共聚体系是新型的聚合物凝胶调堵剂。采用30m超长填砂管,模拟了吉林扶余油田的基质和高渗透条带,研究了这种调堵剂在油藏运移过程中的动态成胶性能。研究结果表明,该调堵剂在运移过程中仍能形成凝胶,其初始成胶时间与在静态条件下基本相同,但完全成胶时间比在静态条件下长;调堵剂完全成胶后,具有很强的封堵能力,封堵系数高达30000。

国内外化学堵水调剖技术综述

本文从物理模拟、堵剂研究、数值模拟、示踪剂及施工工艺等方面对油田化学堵水调剖的国内外技术发展水平进行了对比，并对我国油田堵水调剖技术的发展提出了建议。

颗粒堵剂粒径与地层孔径的匹配关系研究

研究了不同形状 (球形、片状、纤维状 )颗粒堵剂粒径与地层孔径的匹配关系。研究结果表明 :不同形状的颗粒 ,其粒径与地层孔径的匹配关系不尽相同。一般 ,当堵剂粒径为地层孔径的 1/ 3～ 1/ 10时 ,可产生较有效的封堵作用 ,因而实际应用时应根据地层的渗透率等选择合适粒径的堵剂。

油井堵水概念的内涵及其技术关键

为了解决油井堵水存在的问题,研究了油井堵水概念的内涵及其技术关键。油井堵水概念应有5个内涵,即:油井区块整体堵水,深部堵水,选择性堵水,不同来水堵水,与其他措施结合的堵水。这些内涵是相互联系的整体。油井堵水概念内涵的技术关键是:油井区块整体堵水须建立选井的决策原则;油井深部堵水须有深部堵剂及其放置方法和合理深度的决定方法;选择性堵水应使用选择性堵剂和选择性注入方法;应根据来水的特点控制不同形式的来水方法;组合堵水应根据油井堵水与其他措施的作用互补原则。应用这些内涵及技术关键,可使油井堵水成为提高采收率的重要措施。

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。

中原油田化学堵水调剖技术的发展历程与发展方向探讨

综述包括以下论题。①中原油田化学调剖堵水技术发展历程,包括引进、开发、推广应用、改进提高4个阶段。②注水井调剖剂(表列3大类13种)和油井堵水剂(表列10种)的开发、应用,包括示踪剂、找水、PI决策、数值模拟的主要配套技术。③1991～2002年历年注水井调剖作业和油井堵水作业效果及其分析。④存在的问题。⑤发展方向。表4参4。