04 堵水调剖剂
堵水调剖工艺技术
4．油田区块整体堵调阶段（90年代以后）。自80年代末90 年代初开始，广泛开展了以堵水调剖为主导工艺的区块整体 堵调治理。
2、 堵水调剖施工工艺
（1）堵水调剖施工设计
选井、选块 ①油层较厚，一般应在5m以上； ②油水井连通情况较好，水井注水对对应油井生产影响明显。 ③层内非均质严重，高渗透、大孔道层段清楚，开采层纵向渗 透率差异大；
④采出程度低，有较多的剩余可采储量，有一定的增产潜力；
⑤区块水驱效果差，存水率低，水淹速度快，产量下降快;
（3）目前国外仍以开发研制PAM及其衍生物类冻胶堵剂为 主，近几年还研制应用了可用于大剂量深部调剖的胶体凝 胶分散体（CDG）。另外还开展了用微观玻璃刻蚀二维物 理模型进行的堵调机理研究、冻胶堵水能力大于堵油能力 的物模研究、调剖后注水速度与封堵效果研究等。开展了 深部调剖技术的研究与应用。
二、堵水调剖工艺技术
（三）堵水调剖技术现状
1．国内现状
（1）堵剂已经形成系列。聚合物冻胶类堵水剂、硅 酸盐凝胶堵水剂、颗粒类堵水剂（颗粒分散体类、水 膨体类和固结体类堵水剂等）、树脂类、泡沫类、稠 油类堵水剂和热采堵剂等。
（2）由单井堵调，发展到区块整体堵调。调剖也由 单井小剂量近井地带调剖发展到大剂量深部调剖。
（3）研制并推广应用了三套现场施工流程。
注水井调剖的作用机理是分流作用、改善流度比 及物理堵塞为主并兼有吸附和残余阻力的作用。
优点：不影响油井的正常生产，一口注水井调剖， 多口油井受效，施工方便，有效期长。
油田化学堵水调剖综述
油田化学堵水调剖综述[摘要]堵水调剖技术及其相关技术在油田控水和增产方面有着至关重要的地位，本文主要阐述了油田堵水调剖技术的相关知识以及其发展过程，并介绍了几种常见的化学堵水调剖剂，最后本文在分析目前化学堵水调剖技术现状的基础上对于化学堵水调剖的进一步研究提出了一些相关的建议。
[关键词]油田堵水调剖建议中图分类号：te34 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）09-0065-01一、油田化学堵水调剖技术1.1 化学堵水调剖技术的相关概念化学堵水调剖技术是指在油井中注入相应的化学药剂（也就是化学调剖剂），从而来阻塞含水量比较高的层，实现降低无效水循环、减少油井底部的水流压力以及降低油井含水量的目的。
化学堵水调剖技术是通过不均匀的油层之间吸水能力的不同来实现的，其基本原理是在比较低的注入压力的前提下注入化学调剖剂，然后阻塞压力比较低的高吸水部位，因此来提高油井的注水压力，降低油井的吸水能力，从而实现对低渗透部位注水量的提高。
化学堵水调剖技术是分层开采的主要技术之一，其可以对以下三方面的问题做出相应的解决。
首先，在受层间隔层厚度以及分层注水管柱分层程度的要求条件下，经常出现在一个层内可能会出现几个吸水能力不同的油层的情况，此时可以采用化学调剖剂对层内的吸水量做出相应的调度和调整。
其次，对于一些由于套损而造成无法正常工作的油井，在笼统注水的前提要求下，可以使用相关的化学调剖技术来对油井的吸水面做出相应的调整。
再次，对于不均匀的比较厚的油层，可以使用化学调剖方法来使得中高渗透部位的注水量向低渗透部位逐渐进行转移。
1.2 化学堵水调剖技术的发展历程油田化学堵水调剖技术的发展过程大致可以划分为四个阶段，下面分别对这四个阶段进行相关的介绍。
第一阶段：试验阶段。
油田化学堵水调剖技术的初期试验阶段是指从1986年到1990年。
在这段时间内，机械卡堵水技术有着非常重要的地位。
一些主要的油田分别与相关科研院所进行合作，他们引进和使用了一些聚合物调剖剂，例如603堵剂、pia-601、pmn-pf等。
004井下作业技术(油水井措施)(挤堵)课件解析
验套验管
下 丝 堵 、 Y221-114 封 隔 器、Y111-114封隔器、泄油 器（空）、球座，封隔器深 度下至油层上界20-30m，并 避开套管接箍，上提管柱正 转坐封，坐封加压80-100KN。 关套管闸门，油管正打压 25.0MPa ， 30 分 钟压降不超 过0.5MPa，为验套合格。开 套管闸门，油管内投球，球 到位后，油管正试压 20.0MPa ， 15 分 钟压降不超 过0.5MPa为验管合格。
9.挤堵井段内分段试压，检查各小层封堵效果。 10.分层挤堵时，下层挤堵压力以不超过上层挤堵压力为宜。
压力过高时，可采取多次停泵降压的方法挤堵。下层试压压 力亦不超过上层。 11.关井候凝时间应不小于48小时。 12.钻塞加压不超过30KN，每钻1根要划眼3-5次，确保套管内 壁不留残灰，出口残水泥浆要有沉淀池，并及时清理。
Ðò ºÅ ¾® ź 1 2-179 2 7-84 3 51-191 4 5-115 5 WC127 6 7-41 7 51-16 8 6-81 9 5-113
10 1-79 11 P37 12 3-50 13 5-118 14 w90-1 15 5-33 16 6-121 17 2-138
卡漏
1
、
管柱
机
械
堵
丢手
水
管柱
工
艺
分 类
一体化 管柱
卡漏管柱
生产层 生产层 生产层
人工井底
卡堵管柱
生产层 卡堵层
生产层
人工井底
一体化管柱
油层1
油层2
油层3
生产层
油层4
杆式抽油 泵
找堵水开 关
Y211封隔 器
控制器芯 子
提拉杆
改性沥青堵水调剖剂的室内评价
改善吸水剖面效果显著 。
［ 关键词］ 改性沥青
堵水
调剖
耐冲刷
调 整 吸水剖 面 ， 高 水 驱及 聚 驱 效 果是 提 高 提 高含 水 区块 原油采 收 率的重 要手 段之 一 。将 调剖
力 上升 ， 说 明该调 剖剂 在岩 心 中向深部 运 移 ， 这 表 明该调 剖剂 具有 一定 的流 动性 。随着调 剖剂 注入 量 继续 增加 ， 渗透层 流 动阻力 明显增 大 ， 调剖 高 该 剂 起到 封堵 效果 ， 当注入 压 力 达 突 破 压力 时 注入
图 ２ 岩 心水 相渗 透率 随冲 刷 累计 注入 量 的变化 曲线
封堵后 ， 有效地改善了岩心的吸水剖面， 增大中低 渗透层波及体积 ， 分流率保持稳定 ， 该调剖剂作用
时 间较 长 。说 明该 调 剖 剂 具 有 选 择 性 堵 水 的 特 性 ， 优先 进入 高 渗透岩 心 ， 可 改善 其 吸水 剖 面 。在 现场 应用 中 ， 由于地 层 间非均 质性 ， 调剖 剂可适 该
社 ，０２：９ ２０ ８ ．
（） １ 改性 沥青调 剖 剂 的深 部堵 水 调 剖效 果 较 好， 对不 同渗 透率 岩心 ， 改性 沥青调 剖剂 注入 量在
０４Ｐ ． Ｖ时， 封残余阻力系数达 １．４ 封 堵率达 ８８ ，
９ ４ ４． ４％ 。
赵福麟 ， 李克华． 油井堵水 概念 的内涵及 其技术 关键 ［ ］ Ｊ． 石油学报 ，０ ６ ２ （ ：０—３ ． ２ ０ ，７ ５）３ ３
图 ４ 三 管并联 分流 率 变化 曲线
由图 ４可 知 ， 由于 岩心渗 透率 存在 差异 ， 拟 模 地层 非 均质性 ， 堵 水 调 剖 前 注 人 流体 沿 渗 透 率 在 较高 的孔 道 突进 ， 而进入 中低 渗透 层 流体较 少 ， 即 高渗 透层 分流 率较 高 。注入 改性 沥青 调剖 剂进 行
调剖堵水剂3
●稠化油注水井调剖—近年来得到了研究和现 场应用，关键是研究出合适的乳化剂，提高 稠化油乳状液稳定性。
37
21
◆ 生物聚合物黄孢胶的化学结构式
醋酸盐
丙酮 酸盐
甘露糖 葡萄糖
22
◆ 天然改性聚合物类高温型堵剂
●类型：木质素磺酸钠、栲胶、单宁，来源广，形成的 凝胶易解堵
项目
木质素 磺酸钠
凝胶耐温（℃） 232
改性 栲胶 290
单宁 300
抗矿化度（ppm） 15 万 可用盐水和 可用盐水和 海水配制 海水配制
●成胶反应：聚合物分子链段中的羧基与多价金 属离子 Cr3+,Al3+发生交联反应，形成耐盐抗 剪切冻胶。
●成胶液及凝胶特点：耐盐和抗机械降解，使用 温度一般限于 85 ℃，溶液易变质，胶脆抗冲 刷能力差，交联反应易受地层水矿化度和 pH 值影响。
●现成应用—加入防腐剂，防溶液变质；加入适 稳定剂，提高热稳定性。
27
（3）沉淀类堵水调剖剂 ● 铁系单液法调剖： ● 硅酸钠（水玻璃）调剖： ● 醇-盐沉淀法调剖：
28
水玻璃沉淀类堵水调剖剂
● 机理：向水玻璃中加入酸性物质，先形成单 硅酸，后缩合成多硅酸，多硅酸具有长链结构 ，最后形成一种网络结构体——硅酸凝胶。
● 单液法调剖： 2H+ + Na2SiO3 → H2SiO3↓+ 2Na+
34
（4）树脂类堵剂
● 特点 耐温性好，强度大，但成本高，多用于封
窜、封层或作封口用。永久性堵剂，误堵则 难解除 ● 以树脂为交联剂的耐温聚合物凝胶
油田化学堵水调剖剂的发展及应用
油田化学堵水调剖剂的发展及应用早在上个世纪50年代，我国就开始在现场应用油田化学堵水调剖技术，刚开始主要借助于水泥浆来达到堵水的效果，后来逐渐发展成活性稠油、石灰乳、树脂等，自从上个世纪七十年代開始在油田中应用凝胶和水溶性聚合物，将油田堵水技术开拓了一个新的发展方向。
从此，堵剂的品种急剧增加。
处理的井次也越来越多，大大提高了经济效益。
本文主要分析了油田化学堵水调剖剂的发展及应用。
标签：油田；化学；堵水调剖；应用我国油田很多油藏非均质性强，纵向渗透率极差大，并且受开发方式的影响，开采难度逐年增加。
尤其是边底水油藏，在开发的中后期，随着边底水的锥进，导致含水上升速度非常快。
目前，油井生产平均含水量已经超过了80%，部分地区已经高达90%以上，所以，堵水调剖的工作量越来越大，与此同时，工作难度也呈逐渐上升的趋势，增油的潜力却在降低。
所以加强对油田化学堵水调剖剂研究和应用力度具有非常重要的意义。
1 堵水调剖的开发堵水调剖剂在我国的发展很快，拥有较多的品种，据不完全统计，油田使用过的堵水调剖剂已经超过70多中，下面着重介绍几种。
1.1 水泥类堵水剂水泥类堵水剂使用时间非常早，由于具有强度大、价格便宜等优势，所以适合各种温度的油藏，至今仍然在进一步开发和应用。
水泥类堵水剂主要包括微粒水泥、活化水泥、水基水泥、油基水泥等品种。
这种堵水剂的劣势在于由于水泥的颗粒比较大，所以很难进入中低渗透性地层，并且会造成永久性的封堵，所以这类堵水剂的使用受到了限制。
1.2 树脂类堵水剂树脂类堵水剂主要是热固性的树脂，包含环氧树脂、糠醛树脂、酚醛树脂等。
在地层中，这类堵水剂会受到催化剂的作用，形成非常坚硬的固体，堵塞裂缝和孔道。
应用范围主要是堵夹层水、裂缝等。
优势在于有效期长和强度较高，但是具有选择性少、成本高、误堵油层之后接触困难等缺点。
近年来，这类堵水剂的应用越来越少。
1.3 水溶性聚合物冻胶类堵水调剖剂这类堵水调剖剂是近些年来研究最多、应用范围最广的一种，尤其是聚丙烯酰胺的大量应用，开创了堵水调剖技术新的发展局面。
堵水调剖调
二、堵水调剖剂的选择
1、类型 按反应生成物质分为：溶胶、凝胶（冻胶，弱凝 胶）、固体、颗粒。 2、性能指标要求 ⑴ 溶胶：主要以高分子聚合物溶液为主，添加 除氧剂、热稳定剂，使其溶液在一定温度条件下仍 保持溶液在常温下的粘度。
二、堵水调剖剂的选择
⑵ 凝胶： ① 交联时间：初胶时间、终胶时间。 ② 成胶后达到的粘度或针入度范围。 ③ 适应环境 a、温度范围 b、PH值范围、耐酸碱与交联范围 c、耐矿化度范围 d、热稳定性
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0.2 0.18 0.16 0.14 0.12
0.1 0.08 0.06 0.04 0.02
0 5
第一段 第二段 第三段 第四段
30 55 80 105 130 155 180 205 230 255 280 305 330 355 380 405 430 时间 min
交联时间：初胶时间、终胶时间。
粘度 mPa s·
的 确 定
交 联 时 间
热 试稳 验定
性
地
响 试 验
层 水 环 境
影
粘度 mPa s·
粘度 mPa s·
6000 5000 4000 3000 2000 1000
0 0
5000
4000
3000
2000
1000
0 5
5000
4000
3000
2000
1000
I、下泵恢复生产 。
高含水层
油层
堵剂
高含水层
全井笼统注水井的 分层化学调剖
A、起出原注水管柱；
B、冲砂洗井 ；
油田堵水调剖剂综述
油田堵水调剖剂综述王 超（辽河石油职业技术学院，辽宁盘锦 １２４１０３） 摘 要：综述了油田应用的堵水调剖剂的种类及作用机理，重点介绍了化学堵水调剖剂的作用机理，最后对堵水调剖剂的研究及发展提出了建议。
关键词：堵水剂；调剖剂；应用；综述 中图分类号：ＴＥ３５８＋．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９８１（２０１５）０１—００６７—０２ 国外堵水技术的研究和应用有近五十年的历史，注水井调剖技术是在油井堵水技术的基础上发展起来。
５０年代在应用原油、粘性油、憎水的油水乳化液，固态烃溶液和油基水泥等作堵水剂；６０年代开始使用聚丙烯酰胺类高分子聚合物凝胶技术；７０年代以来，Ｎｅｅｄｈａｍ等人指出，利用聚丙烯酰胺在多孔介质中的吸附和机械捕集效应可有效地封堵高含水层，从而使化学堵水调剖技术的发展上了一个台阶；８０年代末，美国和前苏联都推出一批新型化学剂，归纳起来，大致可分为水溶性聚合物凝胶类调剖技术，水玻璃类调剖技术和颗粒调剖剂等。
目前，在国外，据统计有应用前景的调剖剂有长延缓交联型凝胶和弱凝胶体等。
我国自２０世纪５０年代开始进行堵水技术的探索与研究，２０世纪７０年代以来，大庆油田在机械堵水，胜利油田在化学堵水方面发展较快，其他油田也有相应得发展。
２０世纪８０年代提出了注水井调整吸水剖面来改善一个井组或一个区块整体的注入水波及系数。
２０世纪９０年代，随着油田含水不断升高，提出了在油藏深部调整吸水剖面，迫使液流转向，改善注水开发采收率的要求，从而形成了深部调剖研究的新热点，相应地研制可动性凝胶，弱凝胶，颗粒凝胶等新型化学剂［１］。
１ 调剖堵水剂的种类１．１ 吸附型这种调剖剂作用在孔隙或其它表面上，利用离子交换吸附，化学吸附或物理吸附及在表面薄层产生化学反应而改变表面的性质。
属于这一类型的有亲水性物质，如水溶性聚合物的稀溶液；阴离子型或阳离子型电解质，如盐；憎水性物质，如低分子有机硅等［２］。
１．２ 填充型在水或烃类液体中具有不同分散性和悬浮性的有机和无机粉末，这类物质进入孔隙内或从液相中滤出后其物理状态不发生变化。
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Q/TQF
采油用堵水剂聚丙烯酰胺 TQF-I
台安县泉沣化工有限公司企业标准发布
i)
前言
本标准依据GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由台安县泉沣化工有限公司负责起草。
本标准由台安县泉沣化工有限公司提出。
本标准由台安县泉沣化工有限公司归口管理。
本标准起草人：刘德强、张良、魏国。
采油用堵水剂聚丙烯酰胺FXY-I
1 范围
本标准规定了采油用堵水剂聚丙烯酰胺TQF-I的分类与命名、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存与保质期。
本标准适用于采油用堵水剂聚丙烯酰胺TQF-I。
2 规范性引用文件
下列文件中对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 5561—1994 表面活性剂用旋转式粘度计测定粘度和流动性质的方法
GB/T 6680—2003 液体化工产品采样通则
GB/T 16483-2008化学品安全技术说明书内容和项目顺序
JJF 1070-2005 定量包装商品净含量计量检验规则
3 分类与命名
产品型号为：
代号
主要原材料
化学剂功能
现场生产作业环境
4 要求
产品技术性能指标见表1
表1 技术性能指标
5试验方法
5.1 外观
目测
5.2 pH 值
采用广范pH 试纸测定。
5.3 表观粘度
按GB/T 5561—1994 中规定方法执行。
5.4 调剖剂溶液的配制 5.4.1 仪器和药品 a ）烧杯，500ml ；
b ）托盘天平，感量0.1g ；
c ）重铬酸钠，化学纯。
5.4.2 步骤
称取200g 本品，精确至0.1g ，倒入在500ml 烧杯中，然后在搅拌下缓慢加入0.6g 重铬酸钠（化学纯），完全溶解后，待用。
5.5 凝胶时间 5.5.1 仪器
a ）恒温干燥箱，室温～300℃，恒温波动≤±1℃；
b ）广口瓶，100mL ；
c ）量筒，100ml 。
5.5.2 分析步骤
取本标准5.4制备的本品溶液60mL ，置于100mL 广口瓶中，密封后放入60℃烘箱中，记录时间，并且每隔1h 观察一次溶液的流动性变化，当反转广口瓶无液体流出，溶液成胶冻状，这时判定形成凝胶，记录时间，放入恒温箱中到形成凝胶的时间，即为本品凝胶时间。
5.6 堵塞率 5.6.1 仪器
a ）岩心实验仪；
b ）人造胶结柱状岩心，直径2.5cm ，长5cm ；
c ）恒温水浴锅，0～100℃，控制温度≤±1℃。
5.6.2 分析步骤
a ）测定人造岩心的原始水相渗透率；
b ）注入5倍孔隙体积5.4制备的调剖剂溶液；
c ）恒温7
d ；
d ）测定堵后水相渗透率。
5.6.3 计算
堵塞率按下式（1）计算： D =
1001
2
1⨯-k k k % ……………………………………⑴ 式中：
D — 堵塞率，%；
k 1 — 原始水相渗透率；
k 2 — 堵后水相渗透率。
6 检验规则 6.1 检验分类
产品检验分为常规试验和型式试验两种。
6.1.1 常规检验
常规检验项目为：外观、pH值、表观粘度、凝胶时间。
6.1.2 型式试验
型式试验项目为本标准全部要求。
有下列情形之一时，应进行型式试验：
a)原材料和工艺发生较大变化，可能影响产品质量时；
b)长期停产后恢复生产；
c)正常生产每年一次；
d)仲裁时；
e)新产品投产时。
6.2组批与抽样
以相同工艺、相同材料、相同配方生产的产品每10t为一批，不足10t按一批计，抽样按GB/T 6680—1984 规定方法执行，取样量不少于1000ml，作留样和检验用。
6.3判定规则
常规检验项目中若有一项指标检验不合格，则应加倍取样，对不合格项进行复检。
复检结果仍不合格，则判定该批产品为不合格品。
型式检验项目中若有一项指标检验不合格，判定该批产品为不合格品。
7 标志、包装、运输与贮存
7.1 标志
在产品包装桶的明显部位应有标志，标志的内容包括：产品名称、型号、产品标准编号、生产日期、净含量、生产厂名与厂址、产品安全使用期。
7.2 包装
采用罐车装运或现场配制。
也可按客户需求包装贮运。
符合JJF 1070-2005要求。
7.3 运输
产品运输时防止碰撞渗漏。
7.4贮存
产品贮存在阴凉通风处。
7.5保质期
产品保质期六个月。
7.6 安全技术说明书
按GB/T 16483-2008 化学品安全技术说明书内容和项目顺序编写。