选择性堵水
选择性堵水技术介绍
压力（MPa）
0.08 0.06 0.04 0.02 0 0 500 1000
油相 水相 注堵剂
1500
2000
2500
累计注入体积（ml）
堵后水相渗透率下降85.7%，油相渗透率下降20.3%。
流动实验
对不同渗透率地层的影响
空气 渗透率
10-3um2
堵前 Kw Ko
堵后 Kw Kw Ko Frro Frrw 下降% 下降% Ko
水驱 油驱
注堵剂
水驱 油驱
0.6
1 0.4
注入压力（M P a ）
0.2 0.6 0 0
500
500
1000 1500
1000
1500
2000
2500
累计注入体积（m l ）
2000 2500 累计注入体积（ml）
堵后水相渗透率下降84.4%；油相渗透率下降23.16%
流动实验
0.1
封 堵 驱 替 曲 线 三
联剂通过偶联作用与砂粒之间获得了良好的 粘结，并提高了堵剂的耐温性能。
配方的确定
复 合 交 联 剂 研 究
90℃复合体系强度变化曲线
8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 时间（天）
凝胶粘度（×1 0 4 m p a . s ）
凝胶粘度（万m p a . s ）
水相渗透率/10-3um2 603.5 225.6 695.8 218.3 75.85 211.4 46.88 215.6
流动实验
可 视 化 实 验 模 板
第一次水驱后
第一次堵水后水驱
第二次堵水后水驱
第三次堵水后水驱
备注：红色：油；绿色：水；蓝色：堵剂
【修井】化学堵水的分类及选井方法
【修井】化学堵水的分类及选井方法化学堵水是以某些特定的化学剂作为堵水剂，将其注入地层高渗透层段，通过降低近井地带的水相渗透率，达到减少油井产水、增加原油产量的目的。
1化学堵水剂分类目前，我国各油气田在现场堵水施工中常用的化学堵水剂有七类，下面分别作一简单介绍。
（一）沉淀型无机盐类化学堵水剂常用于油田的沉淀型无机盐类化学堵水剂有双液法水玻璃氯化钙堵水剂，即用清水或油作隔离液将水玻璃、隔离液和氯化钙依次注入地层。
随着注入液往深处推移，隔离液所形成的隔离环厚度越来越小，直至失去隔离作用，而使两种液体相遇而产生沉淀物，达到堵水的目的。
（二）聚合物冻胶类化学堵水剂该类化学剂包括聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、木质素磺酸盐和生物聚合物黄胞胶与各种交联剂反应所形成的冻胶，以及最近研制成功的阳离子和复合离子型化学剂。
它们的作用机理主要是聚合物冻胶对出水或吸水高渗透层或大孔道形成物理堵塞作用、动力捕集作用和吸附作用。
聚合物链上的反应基团与交联剂作用后形成网状结构，呈黏弹性的冻胶体，在孔隙介质中形成物理堵塞，阻碍水流通过；未被胶联的分子及其极性基团可蜷缩在孔道中或称为孔隙空间动力捕集，也有阻碍水流动的作用。
同时分子链上的极性基团与岩石表面相吸附，提高了堵水效果。
（三）颗粒类化学堵水剂常用的有果壳、青石粉、石灰乳、膨润土、轻度交联的聚丙烯酰胺、聚乙烯醇酚等。
其中，膨润土具有轻度体膨胀性，聚丙烯酰胺、聚乙烯醇在岩石中吸水膨胀性好，可增强封堵效果。
（四）泡沫类化学堵水剂根据成分的不同，可分为两相或三相泡沫。
三相泡沫的主要成分为发泡剂+二烷基环酸钠（ALS）或烷基苯磺酸钠（ABS）及稳定剂羧甲基纤维素（CMC）、膨润土、空气和水组成。
泡沫流体在注水层中叠加的气液阻效应——贾敏效应改变了吸水剖面。
如用干水泥，则反应后生成水泥石，泡沫水泥浆在高含水饱和带硬化封堵吸水大孔道或高渗吸水层段。
二相泡沫不加入固体颗粒，其稳定性较差。
（五）脂类化学堵水剂油田上曾将脂类化学堵水剂用作永久性堵水剂，主要有脲醛树脂、酚醛树脂、环氧树脂、糠醇树脂、热缩性树脂等。
石油开采井下作业堵水技术的应用及探讨
在石油开采井下作业施工过程中，常会因为各种原因造成油井出水，出现油井出啥、油井停喷、设备腐蚀或形成死油区等现象。
增大了采油成本，给石油企业带来重大经济损失的同时，使油井变为废井，造成资源浪费，破坏当地生态系统。
一、油井出水原因首先，对于用注水开发方式开发的油气藏，由于石油开采方式选择不当，导致使注入水及边水沿的高、低渗透层不均匀推进，出现射进或指进现象，影响油井开采质量。
其次，在油井存在底水，即留存于油层底部的水层，由于石油受到底水的承托作用，导致油井生产压差过大，破坏了石油与水层之间的重力平衡关系，使原来的油水界面在靠近井底处呈锥形升高的现象。
再次，由于石油内部上层和下层水层，即上层水、下层水的窜入，导致套管损坏，影响油井的密封效果，或是部分地区由于断层裂缝比较大，而造成油层与其它水层相互串通。
最后，由于固井不好或层间串通，或者补水时误射水层，导致在相连两个油层之间的夹层水进入注入油井，使油井出水。
在石油开采过程中一旦油井发生出水，将会造成巨大的经济损失，为了提高石油开采效率，保证施工技术人员的生命安全，就必须在石油开采井下工作时进行堵水作业。
二、石油开采井下作业堵水技术的应用要点1.机械方法堵水。
石油开采井下堵水作业时，采用机械方法进行堵水，其工作原理是利用打悬空水泥塞、电缆桥塞、填砂等设施，将油井中的油层进行隔离保护起来，以此来控制油井出水量。
或利用封隔器卡封高含水层，再用带死嘴子的堵塞器进行水层封堵，有效制止其正常运作。
减少多层非均质油藏间的层间差异性，最大程度上降低层间干扰对石油开采作业的影响，切实提高油井产量。
此外，还可以利用机械采油井堵水柱进行机械堵水，它主要由油管、配产器和封隔器等部件组成，具有材料成本低廉，施工时间短，堵水成功率较高等特点，但堵水持续时间较短，不适用于长期石油开采作业项目。
2.化学方法堵水。
利用化学方法进行石油开采井下堵水作业时，能够利用特定化学药剂实现高出水层的有效封堵，尤其是对于裂缝地层的堵水作业，一般来说，化学堵水分为选择性堵水与非选择性堵水。
油井出水原因及堵水方法
油井出水原因及堵水方法本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March油井出水原因及堵水方法报告姓名：赵春平班级：石工11-10 学号：前言油井出水是油田采油过程中的一种重要的现象，我们可以从许多方面来判断发现油田油井出水现象，例如，油井产出液中，含水增加，含油降低即是油井出水的前兆；油井产液量猛增，且含油率下降；油井井口压力猛增，产液量猛增；油井大量出水而几乎不出油；用仪器测试时，发现油井含水增加。
进行生产测试时，电阻曲线有明显的变化等。
这些都是油井出水的重要特征。
通过这些现象我们可以判断油井出水原因。
为了应对油井出水的问题，减少过早见水或者串槽的危害，我们必须找出出水地层，判断出水原因，作出相应的堵水措施。
而在油田实际操作中，最常用的是机械堵水法和化学堵水法。
一、油井出水原因油井的出水原因不同，采取的堵水措施一般也不同，在油田中常见的出水原因一般包括：1、注入水及边水推进对于用注水开发方式开发的油气藏，由于油层的非均质性及开采方式不当，使注入水及边水沿高、低渗透层及高、低渗透区不均匀推进，在纵向上形成单层突进，在横向上形成舌进或指进现象，使油井过早水淹。
2、底水推进底水即是油层底部的水层，在同一个油层内，油气被底水承托。
“底水锥进”现象：当油田有底水时，由于油井生产压差过大，破坏了由于重力作用所建立起来的油水平衡关系，使原来的油水界面在靠近井底处呈锥形升高的现象。
注入水、边水和底水在油藏中虽然处于不同的位置，但它们都与要生产的原油在同一层中，可统称为“同层水”。
“同层水”进入油井，造成油井出水是不可避免的，但要求缓出水、少出水，所以必须采取控制和必要的封堵措施。
3、上层水、下层水窜入所谓的上层水、下层水，指油藏的上层和下层水层。
固井不好，套管损坏，误射油层，采取不正确的增产措施，而破坏了井的密封条件;除此之外还有一些地质上的原因，例如有些地区由于断层裂缝比较发育，而造成油层与其它水层相互串通等。
新型选择性堵水剂(RPM)的合成和表征
技术创新２ ０ ０ ８年第７期94新型选择性堵水剂（ＲＰＭ）的合成和表征张 照 李建强 鲁毅强（北京科技大学） 摘 要 本文以丙烯酰胺和一种疏水性的合成单体为主要原料，实现单体水溶液均相共聚，通过控制两种单体的反应比和单体溶 液的浓度，得到了一种耐盐耐温的选择性堵水剂，用红外光谱法对其进行了表征，并对其耐温性和耐盐性能进行了考察 。
通过实验发 现，该选择性堵水剂具有很好的耐温性和耐盐性。
关键词 丙烯酰胺 共聚物 选择性堵水 耐温 耐盐 随着我国注水油田综合含水量的不断升高，堵水的难度逐渐增 大，原有的堵水剂用量越来越大且效果变差。
选择性堵水作为稳油控 油的重要措施之一，受到了普遍重视。
聚丙烯酰胺（ＰＡＭ）和水解聚丙 烯酰胺（ＨＰＡＭ）是最常用的选择性堵水剂，聚丙烯酰胺（ＰＡＭ）和水解 聚丙烯酰胺（ＨＰＡＭ）的堵水性能已经在实验室和油井现场得到了证实［１－５］，它适合用于较低温度和较低盐度的地层。
对于温度较高和盐度较 高的地层则需要开发耐温耐盐的新型选择性堵水剂。
早期选择性堵水剂主要是高分子量聚合物，其附着能力低、易反 吐 及 抗 剪 切 、 抗 温 耐 盐 能 力 差 ； 后 期 出 现 了 两 性 聚 合 物 Ｐ ｏ ｌｙ－［６］１４５０ｃｍ－１附近出现了强的吸收峰，这几个吸收峰是酰胺基的特征吸 收。
由此， 可以判定酰胺基的存在，同时在２９２０ｃｍ－１， １４６０ｃｍ－１附 近的吸收峰仍然存在，是十六烷基中的亚甲基吸收峰，溴化二乙基十 六烷基丙烯酸乙酯单体的红外光谱图中３０５０ｃｍ－１和１６４０ｃｍ－１附近的 弱吸收峰在此图中消失了，可以判断碳碳双键已经不存在了。
从红外 光谱图１中可以看到，该聚合物中已经接入了疏水性的十六烷基，使 得聚合物得到了改性，具备了疏水性能，使得其具备了选择性堵水剂 的性能。
２ 聚合物耐温性能测定ＤＭＤＡＡＣ， 阳离子ＤＭＤＡＡＣ使大分子链与岩石的黏附能提高４．３倍 ， 分子链与岩石的附着能力得到增强。
碎屑岩水平井选择性堵水工艺及其适应性分析
能力 和泵 注 速 度 ，一 般 控 制在 ２ ＭＰ ５ ａ以 下 ，施 ＿ Ｔ过
程 中严 禁 压 开 地 层 。
［ 收稿 日期 ］ ２ １ —０ －７ ０ ２ ２－２
［ 者简介 ］李亮 （ ９ ４ ） 作 １８ 一 ，男 ，２０ ０ ６年大 学毕业 ，硕士 ，工程师 ，现主要从事调剖堵水、提高采收率等方面的研究工作。
［ 要 ］ 综述 了针 对 地 质 构 造 复 杂 、 非 均 质 性 严 重 、底 水 极 强 、 高 温 、 高 矿 化 度 的 塔 河 油 田碎 屑 岩 油 藏 研 摘
发 应 用 的超 细颗 粒选 择 性堵 水 工 艺 、 油包 水 乳 状 液 选 择 性 堵 水 工 艺 和 机 冻 胶 选 择 性 堵 水 工 艺 等 ３项 选 择 性 堵 水 工 艺 ， 介 绍 了堵 水 剂 的 构 成 、 性 质 、 施 工 工 艺及 应 用 情 况 。对 高 含 水 井 堵 水 效 果 进 行 了统 计 对 比 ， 并 分析 了各 堵 水 工 艺 的 适 应 性 。
长 江大学学报 （ 然科学版）理工 ２１年 ６ 第 ９ 第 ６ 自 Ｏ２ 月 卷 期 Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ａ ｇｚ ｎ ｖｒｉ （ ｔ ｃ Ｅ ｉ ｃ＆Ｅ ｇ Ｊ ｎ ２ １ ，Ｖｏ． ． ｏ ｒ ａ ｎ ｔ Ｕ ｉ ｓ ｙ Ｎａ Ｓ ｉ ｄ ）Ｓ ｉ ｎ ｕ ． ０ ｏＹ ｅ ｅ ｔ ｔ ２ １９ Ｎｏ ６
ｄ ｉ １ ． ９ ９ ｊｉ ｎ １ ７ —４ ９ （ ｏ： ０ ３ ６ ／．ｓ ． ６ ３１ ０ Ｎ） ． ０ ２ ０ ． ２ ｓ ２ １． ６０２
碎 屑 岩 水 平 井 选 择 性 堵 水 工 艺 及 其 适 应 性 分 析
选择性堵剂的种类
选择性堵剂的种类选择性堵水适用于不易用封隔器将油层与待封堵水层分开的施工作业。
尽管选择性堵剂的作用机理有很大不同，但它们都是利用油和水、出油层和出水层之间的性质差异进行选择性堵水的。
这类堵剂按分散介质的不同可分为3类：水基堵剂、油基堵剂和醇基堵剂，它们分别以水、油和脂及醇作溶剂配制而成。
①水基堵剂：水基堵剂是选择性堵剂中应用最广、品种最多、成本较低的一种堵剂，它包括各类水溶性聚合物、泡沫、水包:油型乳状液及某些皂类等。
其中最常用的是水溶性聚合物。
（a）聚丙烯酰胺（PAM）：以聚丙烯酰胺为代表的水溶性聚合物是目前国外使用最广泛和最有效的堵水材料。
这种堵剂溶于水而不溶于油，注入地层后可以限制井内出水而不影响油气的产量。
处理时不需要测定水源或封隔层段，处理费用低。
聚丙烯酰胺是一种高分子聚合物，分子结构属线型高分子化合物，交联后其结构属体型高分子，形成网状的三维空间结构。
其堵水机理是部分水解的聚丙烯酰胺分子上的酰胺基和羧基影响着分子链的展开程度和吸附能力，其选堵能力表现在流体阻力上，用来解释残余阻力的机理是：吸附、捕集和物理堵塞。
（b）部分水解聚丙烯腈（HPAN）：水解聚丙烯腈作为一种选择性堵水剂主要用于地层水中多价金属离子含量高的地层。
其特点是与地层水中的电解质作用形成不溶的聚丙烯酸盐，但沉淀物的化学强度低，形成的聚丙烯酸钙是溶解可逆的。
水解聚丙烯酸盐沉淀物存在淡化问题，即在淡水中由于析出离子开始变软，最后溶解。
②油基堵剂：（a）有机硅类堵剂：有机硅类化合物包括SiCl4、氯甲硅烷和低分子氯硅氧烷等。
它们对地层温度适应性好，可用于一般地层温度，也可用于高温（200℃）地层。
羟基卤代甲硅烷是有机硅化合物中使用最广泛且易水解、低粘度的液体，其通式是RnSiX4-n，其中，R 为羟基，X为卤素（F、Cl、Br、I），n为1-3的整数。
（b）聚氨酯：这类堵剂是由多羟基化合物和多异氰酸酯聚合而成，聚合对保持异氰酸基（--NCO）的数量超达羟基（--OH）的数量，即可制得有选择性堵水作用的聚氨酯（c）稠油类堵剂：稠油类堵剂包括活性稠油、偶合稠油和稠油固体粉末等。
耐温抗盐选择性堵水剂的合成和性能评价
科研开发严思明何佳1张晓蕾2高金1（1.西南石油大学化学化工学院，成都；2.中海油能源发展股份有限公司上海采油技术服务分公司，天津塘沽）摘要：本文以A M ，AA 为骨架单体，AMPS,DMDA AC 为功能强化单体，过硫酸铵为引发剂，采取水溶液聚合法合成了四元共聚物堵水剂AA PD,用正交优选出选择性堵水剂的最佳配方是:A M:A A:AMPS :DMDA AC=11:5:1:1，引发剂浓度0.25%，反应温度55℃，单体浓度25%，p H 值为7。
用红外谱法对其进行了表征,并评价了它的抗温耐盐性、封堵率以及选择性，实验结果证明该堵水剂具有好的耐温抗盐性和有较好的选择性。
关键词：堵水剂选择性耐温抗盐中图分类号：TE 39文献标识码：A 文章编号:T 1672-8114(2013)06-049-05据报道称，在原油开发过程中，采出的油和水的保守比例为1:6，有的地区甚至高达1:50[1]。
过多的水产生了诸多问题，如：大量的水在敏感油井里引起结垢，导致沙粒迁移，增加对管柱部件的腐蚀。
这给油田生产造成了严重的危害，增加了生产成本，降低了整体利益。
堵水工艺是生产井实现“控水稳油”的重要技术措施。
它能限制油井出水，提高油井采收率，降低生产成本[2]。
这一工艺的控水稳油效果取决于堵水剂对油水的选择性，特别是对复杂结构井，如分支井、水平井等的堵水具有重要意义。
堵水剂通常是长的柔软的链状分子，如聚丙烯酰胺和水解聚丙烯酰胺等。
但这些聚合物存在着吸附强度弱，耐温性差、抗盐性差、有效期短等问题。
因此，耐温抗盐型能有效堵水而不伤害油层是堵水剂的一个重要研究方向。
实验中采用A M 、AA 为骨架单体，并接支了具有抗温、抗盐性能的单体，通过水溶液聚合生成了一种新型的堵水剂AA PD ，并通过岩芯流动实验评价了堵水剂的选择性、抗温、抗盐性。
耐温抗盐选择性堵水剂的合成和性能评价1新型选择性堵水剂的合成1.1实验试剂与仪器丙烯酰胺（AM ），丙烯酸（AA ），2-甲基-2-丙烯酰胺基-丙磺酸（AMPS ），二甲基二烯丙基氯化铵阳离子（DMDAAC ），过硫酸铵，无水乙醇；三口烧瓶（250m L ），真空恒温干燥箱，增力电动搅拌器，电动磨浆机，数显智能型恒温水浴锅，电子天精密天平。
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选择性堵水—裂缝的利用
裂缝在低渗透油田注水开发中具有双重作用。
由于裂缝方向性影响，区域水淹程度极不均衡，层间平面矛盾逐渐加剧，含水不断上升，原有的调整措施及开始技术逐渐不适应油田开发的需要，其调整效果变差，产量递减很快。
但在非裂缝方向和部位存在大量剩余油。
因此利用裂缝是裂缝性低渗透油田开发的关键。
对裂缝进行利用和改造，发挥裂缝对注水开发有利的一面，抵制裂缝对注水开发有害的一面。
选择性堵水就是对裂缝的利用和改造的措施之一。
裂缝的利用为学是利用裂缝在低渗透油藏开发中的有利方面，即裂缝提供高渗透通道，提高注水井吸水能力和采油井生产能力；裂缝的改造就是堵水剂对裂缝进行选择性封堵而抑制水窜。