油田化学堵水剂的开发研究与应用
我国油田化学堵水调剖剂开发和应用现状

我国油田化学堵水调剖剂开发和应用现状一、引言油田堵水包括在生产井堵水和在注水井调整吸水剖面两种措施。
堵水剂一般是指用于生产井堵水的处理剂, 调剖剂则是用于注水井调整吸水剖面的处理剂, 两种剂有共性, 也有特性,但以共性为主, 多数情况两剂可以互相通用。
为方便起见, 有时把两种剂统称为堵剂。
可以通用的堵剂, 在使用时性能上需作适当调整。
一般情况下, 用于堵水时用量较少, 相应的可泵时间较短, 要求强度较高。
用于调剖时用量较大, 可泵时间则要求较长, 有些剂需用延迟凝胶技术或双液法注入工艺才能满足大剂量注入的要求。
当然也有一些剂不能或不宜通用。
堵水调剖技术要在油田应用中获得成功、产生效益,除有好的堵剂外,还必须深入研究油藏及处理工艺,三者互相配合,不可偏废。
二、油田化学堵水调剖开发研究1.堵水调剖物理模拟由于油田在开采过程中,无法预知地底的实际情况,仅能够依据地面影像、超声波、附近区域地质等情况预测地层下实际的油层情况,因此通过微观模拟技术和核磁共振成像技术研究了聚合物冻胶在多孔介质中的充填、运移和堵塞规律,从而初步模拟化学堵水调剖剂在深入地层之后的具体情况,例如:聚合物冻胶提高注入水的波及体积、调整吸水剖面、改善水驱采收率的微观机理。
从整个研究表面,冻胶类的调剖剂能够对高渗透的大孔道实现堵塞,强迫注入水向低渗透层进行挤压,这扩大了注入水的波和体积,从而提高了注入水的利用率。
注入水进入低渗透层后使原来未驱动到的原油被驱替出来,提高了产油量和阶段采出程度。
同时,试验对层内堵水调剖时的堵剂用量、调剖时机、段塞个数等因素对堵水调剖效果的影响进行了研究,结果表明:多段塞效果好于单段塞;调剖时机越早越好;堵剂用量越大越好,但从经济效益考虑,认为0.2PV较为合适。
影响冻胶类堵荆封堵效果因素分析从冻胶类堵水效果进行分析表明了,冻胶类堵剂随着堵后注水速度的增加封堵率下降,且两者具有较好的双对数直线关系;弱冻胶随着渗透率的增加封堵率下降,强冻胶可使不同渗透率的岩心的渗透率减少到近似同一个值,同时对冻胶类堵剂堵水不堵油的机理进行了探讨。
油田化学实验实验七堵水剂的制备与性质

中国石油大学(油田化学)实验报告实验日期:2014.3.1 成绩:班级:石工11-1班学号:1 姓名:李悦静教师:孙老师同组者:王小香王尚实验七堵水剂的制备与性质一、实验目的1. 学会几种堵水剂的制备方法。
2. 掌握几种堵水剂的形成机理及其使用性质。
二、实验原理堵水剂是指从油、水井注入地层,能减少地层产出水的物质。
从油井注入地层的堵水剂称油井堵水剂(或简称堵水剂),从水井注入地层的堵水剂称为调剖剂。
常用的堵水剂有冻胶型堵水剂、凝胶型堵水剂、沉淀型堵水剂和分散体型堵水剂,这些堵水剂的形成机理和使用性质各不相同。
1. 冻胶型堵水剂冻胶(如锆冻胶)是由高分子(如HPAM)溶液转变而来,交联剂(如锆的多核羟桥络离子)可以使高分子间发生交联,形成网络结构,将液体(如水)包在其中,从而使高分子溶液失去流动性,即转变为冻胶。
锆冻胶是油田常用的冻胶型堵水剂。
锆冻胶是由锆的多核羟桥络离子与HPAM中的羧基发生交联反应而形成的。
体系的pH值可影响多核羟桥络离子的形成及HPAM分子中羧基的量,因此,pH值可影响锆冻胶的成冻时间和冻胶强度。
2. 凝胶型堵水剂凝胶是由溶胶转变而来。
当溶胶由于种种原因(如电解质加入引起溶胶粒子部分失去稳定性而产生有限度聚结)形成网络结构,将液体包在其中,从而使整个体系失去流动性时,即转变为凝胶。
油田堵水中常用的是硅酸凝胶。
硅酸凝胶由硅酸溶胶转化而来,硅酸溶胶由水玻璃(又名硅酸钠,分子式Na2O·mSO2)与活化剂反应生成。
活化剂是指可使水玻璃先变成溶胶而随后又变成凝胶的物质。
盐酸是常用的活化剂,它与水玻璃的反应如下:Na2O·mSiO2 + 2HCl → H2O·mSiO2 + 2NaCl由于制备方法不同,可得两种硅酸溶胶,即酸性硅酸溶胶和碱性硅酸溶胶。
这两种硅酸溶胶都可在一定的条件(如温度、pH值和硅酸含量)下,在一定时间内胶凝。
评价硅酸凝胶堵水剂常用两个指标,即胶凝时间和凝胶强度。
胶凝时间是指硅酸体系自生成至失去流动性的时间。
油田化学堵水剂的开发研究与应用

油田化学堵水剂的开发研究与应用作者:刘刚曹红雨来源:《科技传播》2012年第09期摘要:近年来,油田化学堵水剂得到了一定程度的发展,它的作用越来越受到重视。
本文介绍了化学堵水剂的国内外研究及应用开发情况 ,并对堵水剂的研究及发展提出了建议。
关键词:化学堵水剂;研究概况;应用中图分类号TE3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)66-0081-021 油田堵水剂概述从50年代起,我国油田化学[1]堵水技术得到了应用,逐渐发展到60年代的树脂,再到70年代的水溶性聚合物,使得油田堵水技术取得了很大的进展。
经济的飞速发展带来了油田的过度开采, 在所开采的石油当中,占了绝大部分是水。
在这种情况下,油井出水将直接导致石油的产量越来越低。
另外,地还有各种各样的原因,比如设备的腐蚀加剧等,也会带来巨大的经济损失,最终使得石油的开发受到抑制。
由此可见,在油田开采的过程中,油田堵水的作用是不容忽视的。
堵水剂主要是指从油、水井注入地层,能减少地层产出水的物质。
堵水又包括水井调剖和油井堵水。
从油井注入地层的堵水剂称油井堵水剂(或简称堵水剂),至于从水井注入地层的我们常称之为调剖剂。
堵水也好,调剖也好,在当今使用得最多的以及最有效的还是化学试剂,因此,应用于油井堵水的化学试剂常被人称为油井堵水剂。
这种堵水剂不但能够从油井渗入,还能够减少油井的产水量,经过各方面的考验,堵水剂的发展已经全面系列化了,这对于油田的合理开发与应用具有重要意义。
2 油田堵水剂的种类2.1 冻胶型堵水剂由高分子(如HPAM)溶液转变而来的,我们称之为冻胶,而交联剂可以使高分子间发生交联,从而形成网络结构,这样可以把液体包在其中,那么高分子溶液将会失去流动性,转变为冻胶。
联系实际,锆冻胶就是目前油田常用的冻胶型堵水剂。
2.2 凝胶型堵水剂溶胶转变既产生凝胶。
这种转变的原因有很多,比如电解质的加入引起部分溶胶粒子的稳定性下降而产生的有限度聚结的网络结构,通过包裹液体使整个体系失去流动性,在这种情况下即转变为凝胶。
油田化学堵水剂的开发研究与应用

油田化学堵水剂的开发研究与应用摘要:近年来,油田化学堵水剂得到了一定程度的发展,它的作用越来越受到重视。
本文介绍了化学堵水剂的国内外研究及应用开发情况,并对堵水剂的研究及发展提出了建议。
关键词:化学堵水剂;研究概况;应用1 油田堵水剂概述从50年代起,我国油田化学[1]堵水技术得到了应用,逐渐发展到60年代的树脂,再到70年代的水溶性聚合物,使得油田堵水技术取得了很大的进展。
经济的飞速发展带来了油田的过度开采, 在所开采的石油当中,占了绝大部分是水。
在这种情况下,油井出水将直接导致石油的产量越来越低。
另外,地还有各种各样的原因,比如设备的腐蚀加剧等,也会带来巨大的经济损失,最终使得石油的开发受到抑制。
由此可见,在油田开采的过程中,油田堵水的作用是不容忽视的。
堵水剂主要是指从油、水井注入地层,能减少地层产出水的物质。
堵水又包括水井调剖和油井堵水。
从油井注入地层的堵水剂称油井堵水剂(或简称堵水剂),至于从水井注入地层的我们常称之为调剖剂。
堵水也好,调剖也好,在当今使用得最多的以及最有效的还是化学试剂,因此,应用于油井堵水的化学试剂常被人称为油井堵水剂。
这种堵水剂不但能够从油井渗入,还能够减少油井的产水量,经过各方面的考验,堵水剂的发展已经全面系列化了,这对于油田的合理开发与应用具有重要意义。
2 油田堵水剂的种类2.1 冻胶型堵水剂由高分子(如HPAM)溶液转变而来的,我们称之为冻胶,而交联剂可以使高分子间发生交联,从而形成网络结构,这样可以把液体包在其中,那么高分子溶液将会失去流动性,转变为冻胶。
联系实际,锆冻胶就是目前油田常用的冻胶型堵水剂。
2.2 凝胶型堵水剂溶胶转变既产生凝胶。
这种转变的原因有很多,比如电解质的加入引起部分溶胶粒子的稳定性下降而产生的有限度聚结的网络结构,通过包裹液体使整个体系失去流动性,在这种情况下即转变为凝胶。
而硅酸凝胶就是目前油田堵水中常用的凝胶。
同理,硅酸凝胶也是由硅酸溶胶转化而来的,而硅酸溶胶又是由水玻璃(又名硅酸钠)与活化剂(常用盐酸)反应生成。
油田用选择性堵水剂的研究及应用

胶 强 度 大 于7 as对 不 同渗 透 率 的 岩 芯 , 水 剂 的 堵 水 率 大 于 8 % , 油 率 小 于 2 % , 有 良好 OP ・。 堵 5 堵 0 具 的选 择 性 。20 年 在 大 庆 油 田宋 芳 屯 区 块 现 场 施 工 3口井 , 计 增 油 量 为 50t累 计 降 水 量 为 03 累 8 ,
摘
要 以 聚丙 烯 酰胺 ( P M) 木 质 素 磺 酸 盐 ( a S 为 主要 原 料 , 机 铬 类 为 交 联 剂 , HA 和 G —L ) 有 弱
碱性物质为 p H值 调 节 剂 , 得 选 择 性 堵 水 剂 。确 定 了选 择 性 堵 水 剂 的 最 佳 配 方 : _% H A + 制 08 PM
效益 。 1 实 验 部 分
1 1 原 料 及 仪 器 .
成胶 时间 : 配制 好 的选 择 性 堵水 剂 溶 液 加 将 入 10m 的 比色管 中 , 人恒 温水 浴 中养护 , 0 L 放 隔一 定时 间取 出 比色 管水 平 放 置 , 当堵 水 剂溶 液不 能
流 至 比色 管 口时 作 为 成 胶 时 间 。
原料 : 聚丙 烯 酰胺 ( P M) 大 庆油 田助 剂厂 , HA , 工业 品 , 均 相 对 分 子 质 量 5×1 阳 离 子 度 平 0, 2%; 0 木质 素磺 酸盐 ( a S , C —L ) 吉林 图 门化 工有 限 公司 , 工业 品 ; 联剂 , 交 有机 铬类 ;H值 调节 剂 , p 大 庆 油 田油化 助剂 厂 ; 造 岩芯 。 人 仪器 : V R 2型旋 转 粘 度计 , 电子恒 温 水 浴 , 可
注水井带压作业封堵油管化学堵剂研发

注水井带压作业封堵油管化学堵剂研发注水井带压作业封堵油管化学堵剂研发随着石油资源的日益枯竭,注水井带压作业成为一种常用的增产手段,而在注水过程中,由于油井孔隙裂缝等问题导致的油管渗漏逐渐成为了注水作业的一个重要难题。
为了解决这一问题,油田工程师们开始研发注水井带压作业封堵油管化学堵剂。
注水井带压作业封堵油管化学堵剂的研发,是为了封堵油管中的漏点或微裂缝,从而提高注水效果和减少资源浪费。
这种化学堵剂使用时,能够在注水井带压作业的情况下,通过形成一种高强度胶凝物质,进而阻塞油井孔隙与裂缝,从而达到封堵漏点的效果。
在注水井带压作业中,化学堵剂的设计原则主要分为三个方面:首先,要具有更好的渗透性和分散性,以使其能够迅速渗透到漏点附近,并均匀分散于裂缝和孔隙中。
其次,化学堵剂在固化后要保持一定的强度,能够长时间保持封堵效果。
最后,化学堵剂在注入过程中要能够迅速形成胶凝物质,以便尽快达到封堵的目的。
为了实现上述设计原则,研发人员进行了大量的试验研究和理论分析。
首先,他们选择了一些具有较好分散渗透性的物质作为基础材料,并进行了表面改性处理,以增强其在油井环境中的分散性和渗透性。
在胶凝物质的形成中,研发人员引入了一些胶凝物质生成助剂,通过与基础材料发生反应产生胶凝反应,形成具有良好强度的胶凝物质。
此外,研发人员还优化了堵剂的注入工艺。
通过改进注入方式和流量控制,使其能够更加均匀地分布在漏点和裂缝周围,提高封堵效果。
同时,还在注入过程中引入了一些活化剂,增强化学堵剂的活性,提高封堵速度。
经过一系列试验和优化,研发团队取得了一定的成果。
他们设计出了一种性能较优的注水井带压作业封堵油管化学堵剂。
该堵剂具有较好的分散性和渗透性,能够迅速渗透到漏点周围,并实现均匀分散。
在固化后,胶凝物质具有一定的强度和稳定性,能够长时间保持封堵效果。
同时,该堵剂的注入工艺也经过了多次优化,使其能够更加均匀地分布在漏点和裂缝周围,提高封堵效果。
曙光油区化学堵水技术的研究与应用

竹宪开, 炭
C h i n a C h e m i c a l T r a d e
曙光 油 区化 学堵 水技 术 的研 究与应 用
朱铁 民
( 中国石油辽 河油 田公 司曙光工 程技术处 ,辽宁盘簟 鎏曼
摘
要 :随着油田注水开发的不断深入, 吸水剖 面不均程度 日益严重, 油井水淹快, 水驱动 用程度低 。针对这一开发矛盾及油井高温蒸汽吞吐 的生产
水驱动 堵 水技 术 凝胶 堵 剂 ‘
特点 ,开发 出高温化 学堵水技 术,可有效封堵高渗透层 ,抑制边底水快速锥进 ,同时调整油井吸气剖 面, 提 高油藏纵 向动用程度 ,改善油井吞吐效果。
关 键 词 :曙 光 油 区
一
项 目概 述 稠 油潜 山油藏 为 高角度 裂缝 发育 油藏 ,边底 水能 量充足 ,随着 蒸 汽吞 吐轮次 的增 加 ,底 水快 速锥 进 ,油井含 水 急剧上升 ,造 成很 多油 井因高 含水关停 。针对 这一开发 矛盾及 油井高温蒸 汽吞吐 的生产特 点 ,
a . 地 质人 员细化层 系管理 , 加强 动态分 析, 将 认识 明确的井 直接 进行 挤堵 措施 。 b . 对 认识模 糊 的井先 进行 D D L一 1 1 1 或者 中子 寿命 找水 , D D L一 Ⅲ
油井堵水技术调研报告

油井堵水技术调研报告目录1国内外油井堵水技术的发展现状 (2)1.1技术现状分析 (3)1.2国内外现状分析及发展趋势 (7)1.3与国内外技术对比、存在差距及发展目标 (9)2国内外化学堵水剂的发展现状 (10)2.1水泥类堵水剂 (13)2.2树脂型堵剂 (14)2.3无机盐沉淀型调剖堵水剂 (15)2.4凝胶型堵剂 (15)2.5冻胶型凝胶 (16)3油井裂缝性堵水技术在国内的应用 (17)3.1国内外裂缝堵水技术的发展概况 (17)3.2油井出水机理研究 (18)3.3堵剂及室内物理模拟实验研究 (19)3.4现场堵水实践 (20)3.5结论与建议 (21)5对堵水技术发展的一些建议 (21)5.1堵水工艺 (21)5.2堵水材料 (22)“稳油控水”是高含水后期控制油气生产成本、提高油田开发效益的必由之路。
堵水是从生产井实施的一项“稳油控水”的重要工艺技术措施。
本文检索了国内外相关文献和资料,对现有的堵水技术和堵水化学产品进行分类,希望能够对裂缝性水淹油井堵水技术的发展提供一些参照。
1国内外油井堵水技术的发展现状我国自20世纪50年代起即开始进行堵水技术的探索研究,1957年-1959年在老君庙油田实施堵水66井次,所用堵剂主要是原油、松香皂、火油水泥和水泥等,成功率61.7%。
1979年原石油部在玉门组织了6大学科12项配套技术的攻关,成立了全国油田堵水技术协调小组,在全国全面展开了油田堵水调剖的研究和应用。
20世纪80年代初、中期,油田堵调技术得到了大发展,从单纯油井堵水转为注水井调剖,进而发展到油水井对应封堵,大幅度地提高了堵水调剖效果。
20世纪80年代后期和20世纪90年代,各油田普遍加大堵调研究与推广力度,使其发展形成配套技术和以区块或油田为对象的堵调综合治理。
有的(如胜利油田)已发展到工业化推广应用的规模。
概括地讲,我国堵水调剖技术的发展大致可分为四个阶段:(1)单纯油井堵水阶段;(2)单纯注水井调剖阶段;(3)油水井对应堵调阶段;(4)区块整体堵调阶段。
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油田化学堵水剂的开发研究与应用摘要:近年来,油田化学堵水剂得到了一定程度的发展,它的作用越来越受到重视。
本文介绍了化学堵水剂的国内外研究及应用开发情况 ,并对堵水剂的研究及发展提出了建议。
关键词:化学堵水剂;研究概况;应用
中图分类号te3 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2012)66-0081-02
1 油田堵水剂概述
从50年代起,我国油田化学[1]堵水技术得到了应用,逐渐发展到60年代的树脂,再到70年代的水溶性聚合物,使得油田堵水技术取得了很大的进展。
经济的飞速发展带来了油田的过度开采, 在所开采的石油当中,占了绝大部分是水。
在这种情况下,油井出水将直接导致石油的产量越来越低。
另外,地还有各种各样的原因,比如设备的腐蚀加剧等,也会带来巨大的经济损失,最终使得石油的开发受到抑制。
由此可见,在油田开采的过程中,油田堵水的作用是不容忽视的。
堵水剂主要是指从油、水井注入地层,能减少地层产出水的物质。
堵水又包括水井调剖和油井堵水。
从油井注入地层的堵水剂称油井堵水剂(或简称堵水剂),至于从水井注入地层的我们常称之为调剖剂。
堵水也好,调剖也好,在当今使用得最多的以及最有效的还是化学试剂,因此,应用于油井堵水的化学试剂常被人称为油
井堵水剂。
这种堵水剂不但能够从油井渗入,还能够减少油井的产水量,经过各方面的考验,堵水剂的发展已经全面系列化了,这对于油田的合理开发与应用具有重要意义。
2 油田堵水剂的种类
2.1 冻胶型堵水剂
由高分子(如hpam)溶液转变而来的,我们称之为冻胶,而交联剂可以使高分子间发生交联,从而形成网络结构,这样可以把液体包在其中,那么高分子溶液将会失去流动性,转变为冻胶。
联系实际,锆冻胶就是目前油田常用的冻胶型堵水剂。
2.2 凝胶型堵水剂
溶胶转变既产生凝胶。
这种转变的原因有很多,比如电解质的加入引起部分溶胶粒子的稳定性下降而产生的有限度聚结的网络
结构,通过包裹液体使整个体系失去流动性,在这种情况下即转变为凝胶。
而硅酸凝胶就是目前油田堵水中常用的凝胶。
同理,硅酸凝胶也是由硅酸溶胶转化而来的,而硅酸溶胶又是由水玻璃(又名硅酸钠)与活化剂(常用盐酸)反应生成。
另外,制备方法的不同,得到的硅酸溶胶当然也有所差异,主要可得两种硅酸溶胶,即酸性硅酸溶胶和碱性硅酸溶胶。
这两种硅酸溶胶都会受到环境的影响,在一定的条件(如温度、ph值和硅酸含量)下,在一定时间内产生胶凝现象。
硅酸凝胶堵水剂的好坏具有一定的评价指标,主要是对胶凝时
间和凝胶强度的评价。
硅酸体系自生成至失去流动性的时间既为胶凝时间。
而凝胶强度则是指凝胶单位表面积上所能承受的压力。
2.3 沉淀型堵水剂
由两种可反应产生沉淀的物质组成的称为沉淀型堵水剂。
目前,水玻璃-氯化钙是油田中最常用的沉淀型堵水剂,其反应式如下:na2o·msio2+cacl2→cao2·msio2 + 2nacl
2.4 悬浮体型堵水剂
悬浮体是指颗粒直径较大但溶解度极小的固体颗粒分散在溶液中所形成的粗分散体系。
这个分散体系中的固体颗粒可以起到堵塞的作用因此可以作为堵水剂使用。
目前油田中常用的分散体型堵水剂就是粘土悬浮体型堵水剂。
它的粘土颗粒使用的是聚合物(如hpam)的絮凝作用,因此可以产生颗粒更大、堵塞作用更好的絮凝体堵水剂,应用非常广泛。
3 堵水剂的研究意义
油井出水是油田开发过程中不可避免的问题。
主要是由于技术的不成熟引起的。
油井出水所造成的危害极大,不但会减少油层的采收率,环境也会受到一定程度的影响,那么降低采出液的出水率就显得极其重要。
国内外必须对此重视起来。
4 堵水剂国内外研究状况
打从20世纪30年代以后开始,油田化学剂[2]就得到了普遍的重视并应用开来。
比如,国外以不同的聚合物来制备成胶剂,同时
又以某些化合物来制备交联剂,这样得到的凝胶型堵水调剖剂无疑是一个划时代的发展,具有重大的意义。
从1965年的单体凝胶开始起步,国外聚合物凝胶类堵水调剖剂的发展注定要饱受经历和磨练。
在这当中,美国和俄罗斯的发展最让人叹为观止,这两个国家的堵水调剖剂在很早之前就得到广泛应用并且其种类也非常之多,美国着重于使用聚合物凝胶堵水调剖剂,相比之下,俄罗斯则较多地使用水解聚丙烯腈,同时,越来越多的堵水调剖剂得到应用,必将带动社会经济的发展。
跟其他国家相比,即使我国堵水剂的发展还能满足我们的基本需要,但是这还远远不够,有许多堵水剂的性能还不是很完善,品种也不多,急需相应的措施调整。
5 对堵水剂研究的建议
5.1推广廉价原料堵水剂新产品
针对我国目前的情况而言,大部分油田已处于高含水开采期,这些地层需要进行大剂量的堵水处理,既然这样,堵水剂的用量自然会很大,所以,我们需要使用廉价的堵剂才能获得更高的效益。
比如纸浆废液和工业废酸等廉价原料被合理利用了,不但可以大量生产堵水剂,还可以保护环境。
因此,开发利用廉价原料,将会是堵水剂的又一个重要研究方向。
5.2研究开发选择性新型堵剂
80年代左右,我国的油田堵水技术发生了很大的变化,注水井调剖慢慢地取代了生产井堵水,各企业为了增加石油的开采率,都
在对油田进行综合治理[3],不但要进行大剂量的调剖,还要在生产井堵水。
但是可惜的是,到目前为止还没有发现一种可以广泛利用的选择性堵剂,同样国外也对此进行研究中,这必将是一个任重而道远的任务。
5.3研究微生物调剖技术
近些年来,微生物调剖技术已经在国外得到了广泛的应用,这种技术不但能够很好地提高原油采收率,并且其操作简单,安全性问题不大,对环境也基本没有影响,另一方面还减少了费用的支出。
6结论
本文通过对油田化学堵水剂的一系列研究,凸显了其在生活当中所出现的一些问题,使得它越来越受到重视。
通过采取一定的措施,必定可以让其健康稳步发展。
参考文献
[1]李宇乡,唐孝芳,刘双成.油田化学,1995,12(1):88-94.
[2]罗跃,王正良,等.油田化学,1999,16(1):212-213.
[3]付美龙,黄俊英.油田应用化学.荆州:江汉石油学院,2000:141-170.。