2油水井调剖堵水剂讲解
堵水、调剖技术方面的概述
堵水、调剖技术概述发布：多吉利来源：减小字体增大字体堵水、调剖技术概述油田开发到中后期，通过注水补充地层能量是我国大部分油田所采用的主要措施。
由于油层存在着非均质性，会出现水在油层中的“突进”和“窜流”现象，严重地影响着油田的开发效果。
为了提高注水效果和油田的最终采收率，需要及时的采取堵水调剖技术措施。
一、堵水调剖的概念（一）吸水剖面与调剖对于注水井，由于地层的非均质性，地层的每一层的吸水量都是不平衡的，每一层的每一部分的吸水量都是不同的，这反映在吸水剖面上。
地层吸水的不均匀性，为了提高注入水的波及系数，需要封堵吸水能力强的高渗透层，称为调剖。
（二）产液剖面与堵水对于油井，由于地层的非均质性，每一层与每一层的不同部分，产油量与含水率都不一定相同，其产液剖面是不均匀的。
封堵高产水层，改善产液剖面，称为堵水。
堵水能够提高注入水的波及系数。
堵水的成功率往往取决于找水的成功率。
除了直接测定产液剖面外，还可以利用井温测井等方法来确定出水层位。
二、堵水调剖方法（一）机械卡封利用井下工具将高吸水层或高产水层封住，称为机械卡封。
机械卡封作用范围只限于井筒范围，但由于施工简单，成本较低，往往成为优先考虑的堵水方法。
（二）化学堵水向地下注入化学剂，用化学剂或者其反应产物堵塞高渗透层或高产水层，称为化学堵水。
（1）单液法与双液法：从施工工艺来分，化学堵水可分为单液法与双液法。
单液法是向油层注入一种工作液，这种工作液所带的物质或随后变成的物质可封堵高渗透层。
双液法是向地层注入相遇后可产生封堵物质的两种工作液（或工作流体）。
注入时，这两种工作液用隔离波隔开，但随着工作液向外推移，隔离液越来越薄。
当外推至一定程度，即隔离液薄至一定程度，它将不起隔离作用，两种工作液相遇产生封堵地层的物质。
由于高渗透层吸入更多的工作液，所以封堵主要发生在高渗透层，达到调剖的目的。
（2）选择性堵水工艺：利用产液剖面等测试资料，确定出水部位后，进行选择性堵水。
第5章 油水井化学堵水与及调剖技术
第5章油水井化学堵水与调剖技术5.1油井出水原因及堵水方法 (2)5.1.1油井产水的原因 (2)5.1.2堵水方法和堵水剂分类 (3)5.2油井非选择性化学堵水剂 (5)5.2.1树脂型堵剂 (6)5.2.2沉淀型堵剂 (8)5.2.3凝胶型堵剂 (10)5.2.4冻胶堵剂 (13)5.3油井选择性堵水剂 (13)5.3.1水基堵剂 (14)5.3.2油基堵剂 (23)5.3.3醇基堵剂 (24)5.4油井堵水工艺和堵水成效评定 (25)5.4.1油井堵水选井原则 (25)5.4.2油井堵水工艺条件 (25)5.4.3油井堵水成效评定 (27)5.5注水井化学调剖技术 (28)5.5.1调剖剂 (28)5.5.2注水井调剖工艺条件和效果评定 (40)5.6用于蒸汽采油的高温堵剂 (42)5.6.1用于蒸汽采油的高温堵剂 (43)5.6.2高温注蒸汽调剖剂 (44)参考文献 (47)油气井出水是油田开发过程中普遍存在的问题，特别是采用注水开发方式，随着水边缘的推进，由于地层非均质性严重，油水流度比的不同及开发方案和措施不当等原因，均能导致油田含水上升速度加快，致使油层过早水淹，油田采收率降低。
目前，世界上许多油田都相继进入中高含水期,而地下可采储量依然较大，我国主要油田也已进入中高含水期，现仅采出注水开采储量的62%。
原注水条件下广泛应用的增产增注措施效率越来越低，技术难度越来越大，产量递减，产水量大幅度增加，经济效益差。
所以，急需寻找有效的新方法，改善高含水产油效果。
当前运用较广泛的措施就是调剖堵水技术，它是在原开采井网不变的情况下通过调整产层结构来实现的。
注水井调剖和生产井堵水技术在现场进行了广泛的应用，有效地改善了注入水波及体积，调整了油藏开采结构，提高了产量，因而它是注水开发过程中一种关键技术。
堵水作业是“控制水油比”或“控制产水”。
其实质是改变水在地层中的流动特性，即改变水在地层的渗流规律。
调剖堵水技术在高含水油井中应用
调剖堵水技术在高含水油井中应用调剖堵水技术是一种充分利用水的物理、化学和流体力学特性来改变油藏物性、改善油藏性质、增强油藏采收率的一种技术。
它是通过在油层中注入一定量的水，使水与油混合，从而使油层中的压力变化，形成一定的力学作用，进而达到提高采出率和延长采油期的目的。
在高含水油井中，调剖堵水技术的应用非常广泛，它可以有效的增加油井的产出并达到防止水杂油、防止油气井破坏的效果。
高含水油井的主要特点是含水率高，油水分离困难，采出率低。
由于油藏中含有大量的水，导致油层压力降低，油井产量减少，采油效果变差，经济效益降低。
要解决这个问题，可以采用调剖堵水技术进行治理。
调剖堵水技术首先需要进行注水作业，将一定量的水注入到油层中。
水的注入会使油层中的压力发生变化，进而改变物性和性质。
注入合适的水量可以使油层中的压力略微升高，从而改变油层中的渗透性，提高油的采收率。
此外，水的注入还会改变油层中的水岩比，缩小水相区，进一步提高采收率。
由于油井中含有大量的水，通常调剖堵水技术需要结合堵水技术进行治理。
堵水技术可以有效的防止水杂乳，提高油井的采出率。
堵水通常采用高聚物、石墨烯等材料进行封堵，起到防水、升水压、提高采油率的效果。
此外，堵水还可以防止水推油，减小油井破坏的可能性。
1. 增加油井产出量：调剖堵水技术可以改变油藏物性、改善油藏性质、增强油藏采收率，从而将含水油井的产出量提高。
2. 延长采油期：由于含水油井的采收率低，导致采油周期短，采油期限制了油井的采收效益。
通过调剖堵水技术可以有效地延长油井的采油期。
3. 防止水杂油：通过堵水技术可以有效地防止水杂油，减少采油量的损失，提高油井的采收率。
4. 防止油气井破坏：含水油井采油效率低，导致油气井破坏的可能性增大。
通过调剖堵水技术可以减少油气井破坏的发生率，提高油井的安全性。
总之，调剖堵水技术是一种有效的治理高含水油井的方法，可以提高油井的产出量、延长采油期、防止水杂油和防止油气井破坏，具有非常重要的应用价值。
调剖堵水
水膨体型调剖剂
颗粒分散型调剖剂 颗粒固结型调剖剂
双液法调剖 剂
3、按封堵半径分类 渗滤面调剖剂 近距离地层调剖剂 远距离地层调剖剂
二、主要调剖剂的反应机理
1、铬（锆）冻胶调剖剂 铬（锆）冻胶调剖剂是以 Cr3+ （ Zr4+ ）离子为交联 剂的单液法调剖剂，通过生成铬（锆）的多核羟桥络离 子，再与部分水解聚丙烯酰胺中的 -COO- 基发生交联反 应，生成具有网状结构的铬（锆）冻胶。 2、硅酸凝胶调剖剂
大于5 MP 所以该区块需要调剖，且1、2和3号井为 a 调剖井；4和5号井不需要处理，6号井为增注井。
2、调剖剂的选择
注水井的调剖剂按3个标准选择： 1）地层温度； 2）地层水矿化度；
3）注水井的PI改正值。
调剖剂的选择
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调剖堵水技术在高含水油井中应用
调剖堵水技术在高含水油井中应用调剖堵水技术是一种常用于高含水油井开采中的作业技术，它通过调剖剂的注入，改善油井地层渗透率分布，达到提高产量的效果。
在高含水油井中应用调剖堵水技术，可以有效地解决高含水油井产能下降的问题，提高油井的开采效率，降低开采成本，是一种重要的作业技术。
一、高含水油井的特点高含水油井是指含水率超过50%的油井，由于含水率高，会导致油井产能下降，无法有效地生产出油品。
高含水油井的特点主要包括以下几点：1. 油水分离困难：高含水油井中油水混合在一起，油水分离困难，导致油井产生的油水混合物不易处理。
2. 能量损失大：高含水油井中，油的相对渗透率较低，导致油井的产能下降，能量损失较大。
3. 地层渗透率分布不均匀：由于地层构造复杂，地层渗透率分布不均匀，导致高含水油井中的有效储层有限。
1. 调剖堵水技术原理调剖堵水技术是指通过注入调剖剂，改善地层渗透率分布，提高油井的产能。
调剖剂主要有聚合物、改性静电吸附剂、表面活性剂等成分，通过注入调剖剂，可以提高地层渗透率，降低地层渗透压，增加油井产能。
（1）高效节能：调剖堵水技术可以有效地提高油井的产能，降低开采成本，实现高效节能。
（2）改善油水分离效果：调剖堵水技术可以改善地层渗透率分布，提高油水分离效果，使得油井产出的油品更纯净。
（3）延长油井寿命：调剖堵水技术可以延长油井的寿命，提高油井的开采效率，增加油井的产油周期。
（1）制定调剖堵水方案：根据高含水油井的实际情况，制定合适的调剖堵水方案，确定调剖剂的类型、注入量、注入方式等。
（2）进行前期准备：调剖堵水前需要对油井进行一系列的准备工作，包括准备调剖剂、清洗油井管道、检修设备等。
（3）注入调剖剂：根据方案要求，将调剖剂通过注入设备注入到油井地层中，改良地层渗透率分布。
（4）效果评估和调整：待调剖剂充分扩散后，进行效果评估，根据评估结果进行调整，确保调剖堵水效果达到预期。
调剖堵水技术在高含水油井中的应用已经取得了一定的实际效果。
调剖堵水技术在高含水油井中应用
调剖堵水技术在高含水油井中应用随着石油勘探领域的不断发展，石油开采领域也在不断拓展，高含水油井的开发已成为石油勘探开发领域关注的热点问题。
在高含水油井的开发过程中，堵水技术的应用成为了一种重要的手段，通过调剖堵水技术可以有效地增加油井的产量，并延长油田的生产寿命。
本文将从调剖堵水技术及其在高含水油井中的应用方面进行探讨，以期进一步提高我国高含水油井的开采效率。
一、调剖堵水技术概述调剖堵水技术是一种利用调剖剂改变地层渗透率的方法，从而达到调整油水分布，提高油井产能的技术手段。
该技术的原理是通过注入调剖剂，将调剖剂与地层中的水相挤出，从而改变地层渗透率分布，减小水相渗透，提高油相渗透，减小水驱升高效地采出地层残余油。
常用的调剖剂有聚合物、环烷醇类、表面活性物质等。
调剖堵水技术的优点在于其可以有效地提高油井的产量，延长油田的生产寿命，减少油田开发成本，并且对地下水资源不会造成污染。
目前，调剖堵水技术在石油开采领域得到了广泛应用，尤其是在高含水油井的开发中发挥了重要作用。
二、高含水油井的特点高含水油井通常指含水层在产出口中含水含量超过70%，即水含量占总产出的百分比超过70%的油井。
高含水油井的产生给油田开发带来了很大的困难，因为高含水会导致油井产出的油含量低，产油效率低，降低油井的产量，而且还会造成地层压力的不稳定，产生油轮效应。
高含水油井的特点主要有以下几点：一是油井产出的油含量低，二是油井产量不稳定，三是易引起地层压力不稳定。
由于这些特点，高含水油井的开发一直是石油行业领域的难题。
对高含水油井的开发技术不断进行改进和创新就显得极为重要。
1. 改进调剖剂的配方针对高含水油井的特点，可以针对调剖堵水技术进行改进和创新。
要改进调剖剂的配方，选择适合高含水油井地层条件的调剖剂，以提高调剖剂的适用性和效果。
在高含水油井中，通常选择相对水溶解度低的调剖剂，以避免与地层水相溶解，减少对地层渗透率的影响。
2. 提高调剖剂的渗透性要通过改进调剖剂的配方，提高调剖剂的渗透性，以加强调剖剂对地层的渗透能力，从而改变地层的渗透率分布。
调剖堵水技术在高含水油井中应用
调剖堵水技术在高含水油井中应用1. 引言1.1 调剖堵水技术在高含水油井中应用的重要性高含水油井是指地层中水含量较高的油层，这种油井通常产水量大，油水混合物的比例偏向水相。
在油井开采过程中，高含水油井会导致采油效率低下、油井产量下降、油气混砂等问题，严重影响油田的经济效益。
如何有效地控制高含水油井的产水量，提高油井的采油效率成为了油田开发中亟待解决的问题。
调剖堵水技术在高含水油井中的应用具有重要的意义，对于提高油田的采油效率、降低生产成本、延长油田的生产周期等方面都具有显著的作用。
随着油藏开发技术的不断进步和完善，调剖堵水技术在高含水油井中的应用前景将会更加广阔。
1.2 高含水油井的特点高含水油井是指含水量高于原油的油井，通常含水量超过50%。
高含水油井的特点主要体现在以下几个方面：1. 产量低：由于含水量高，原油产量相对较低，导致开采效益较差。
2. 水气同采：高含水油井中水和气往往伴随一起被开采，增加了采收难度和成本。
3. 油水界面不稳定：由于含水量高，油水界面不稳定，造成采收不均匀。
4. 堵水困难：由于含水量高，水侵润油层严重，堵水难度大。
高含水油井具有产量低、水气同采、油水界面不稳定和堵水困难等特点，给油田开采和生产带来了诸多挑战。
针对高含水油井的特点，开展调剖堵水技术的研究和应用具有重要意义。
1.3 调剖堵水技术在高含水油井中的应用背景调剖堵水技术在高含水油井中的应用背景是当前油田开发中面临的重要问题之一。
随着油田开采程度的加深，高含水油井的数量不断增加，其中的含水率常常超过50%，甚至达到80%以上。
高含水油井产能低下、油水分离困难，直接影响了油田的开采效率和经济效益。
传统的堵水技术往往效果不佳，难以满足油田的开发需求。
在当前油田开发中，调剖堵水技术已成为一种不可或缺的技术手段，被广泛应用于高含水油井的开发中。
通过不断的技术创新和实践应用，调剖堵水技术在高含水油井中的应用效果不断提升，为油田的可持续发展和提高开采效率提供了有力支撑。
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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质。
碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵、磷酸二氢钠。
乙酯、氯乙酸、三氯乙酸、草酸、柠檬酸、甲醛、苯酚、 邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、间苯三酚等。
常用的活化剂是盐酸。
根据盐酸和水玻璃的混合顺序可分为酸性硅酸凝胶
13
和碱性硅酸凝胶。
酸性硅酸溶胶
生成:
酸性硅酸溶胶是由水玻 璃加到盐酸中生成。
特点: 胶粒带正电。
2
高渗透层 （含油饱和度低）
一、什么叫注水井调剖 “调剖”的含义：
狭义： 调整注水油层的吸水剖面。 广义： 从注水井进行封堵高渗透层的工作，从而
迫使注入水波及到含油饱和度较高的中、 低渗透层，从而起到提高注入水的波及系 数和降低油井含水的目的。
3
4
一、什么叫注水井调剖 “调剖”的目的：
改善地层非均质性，提高注入水波及系数， 从而提高采收率。
优点：
能充分利用药剂，堵剂混合均匀后注入地层，
经过一定时间后，所有堵剂都能在地层中起封堵
作用。
9
1、硫 酸
（1）调剖机理
硫酸先与近井地带的碳酸盐反应，增加了注 水井的吸水能力； 产生的硫酸钙、硫酸镁将随酸液进入地层， 饱和后析出，形成堵塞； 由于高渗透层进人的硫酸多，主要堵塞发生 在高渗透层。
5、铬冻胶
（2） Cr3+ 可有哪些来源？
KCr(SO4)2、CrCl3、Cr(NO3)2、Cr(CH3COO)3
由Cr6+（如K2Cr2O7、Na2Cr2O7）用还原剂（如
Na2S2O3、Na2SO3、NaHSO3）还原得到
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6、水膨体
水膨体是一类适当交联遇水膨胀而不溶解的 聚合物。
m CH CH
（2）特点 近井增注，远井调剖。
10
2、硫酸亚铁
（1）调剖机理
硫酸是增注调剖剂； 氢氧Biblioteka 亚铁是一种沉淀，同样可起调剖作用。
（2）特点 近井增注，远井调剖。
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3、硅酸凝胶
硅酸凝胶是由水玻璃与活化剂反应生成。 （1）什么是水玻璃？
又名硅酸钠，分子式为Na2O· mSiO2
m:模数(即水玻璃中SiO2的物质的量与Na2O
的物质的量之比)。
模数一般在1～4范围。
水玻璃的性质随模数而变。模数越小，水玻 璃碱性越强，越易溶解。
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3、硅酸凝胶
硅酸凝胶是由水玻璃与活化剂反应生成。
活化剂是指可使水玻璃由先变成溶胶再变成凝胶的物 无机活化剂：盐酸、硫酸、硝酸、氨基磺酸、碳酸铵、 有机活化剂：甲酸、乙酸、乙酸铵、甲酸乙酯、乙酸
可用常规土酸除去
。
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四、双液法堵剂
沉淀型双液法堵剂 凝胶型双液法堵剂 冻胶型双液法堵剂
泡沫型双液法堵剂
絮凝体型双液法堵剂
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1、沉淀型双液法堵剂
指两种工作液相遇后可产生沉淀封堵高渗透层 的堵剂。
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1、沉淀型双液法堵剂
具有强度大、对剪切稳定、耐温性好、化学稳
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8、粘土／水泥分散体
粘土／水泥分散体由粘土与水泥悬浮于水中配成。
特点
适合于封堵特高渗透地层。粘土与水泥进入地层后，可
在孔隙结构的喉部形成滤饼。在滤饼中，水泥的水化反 应，使滤饼固结，对特高渗透层产生有效封堵。
类似石灰乳中的氢氧化钙，粘土和水泥也不能进入中、
低渗透层，所以对中、低渗透层有保护作用。
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7、石灰乳
石灰乳是将氧化钙分散在水中配成的氢氧化 钙悬浮体。
特点：
氢氧化钙的粒径较大（ 62μ m左右），特别适合于 封堵裂缝性的高渗透层。由于氢氧化钙颗粒不能进入 中、低渗透层，因此对中、低渗透层有保护作用。
氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，所以可用于 封堵高温地层。
氢氧化钙可与盐酸反应生成可溶于水的氯化钙，在 不需要封堵时，可用盐酸解除。
2
+
CH2
CH COO CH2CH2O
10
CH OOC
CH2
CONH2
CH2 CH
CH2
CH COO CH2CH2O
10
CONH2
OOC CH
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CH2
6、水膨体
一种聚丙烯酰胺水膨体的膨胀性
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6、水膨体
供选用的携带介质有三类： 非极性物质（如煤油） 半极性物质（如乙醇、异丙醇）， 电解质溶液（如 NaCl 、 HCl 、 CaCl2 、 FeCl3 等）． 有些是通过去溶剂化和压缩水膨体扩散双 电层来抑制膨胀的作用（如NaCl溶液）； 有些通过与水膨体中的-COO-反应生成弱亲 水能力的基团来抑制水膨体的膨胀（如 HCl 、 CaCl2、FeCl3等溶液）。
酸性硅酸溶胶胶团示意图 （假定模数为1）
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碱性硅酸溶胶
生成: 碱性硅酸溶胶是将盐酸 加到水玻璃中生成。
特点: 胶粒带负电。
碱性硅酸溶胶胶团示意图 （假定模数为1）
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4、锆冻胶
（1）锆冻胶如何形成？ 用Zr4+组成的多核羟桥络离子交联溶液中带 COO-的聚合物（如HPAM）生成。
聚丙烯酰胺的锆冻胶示意图
浅层 封堵 深部 调剖
单井油井堵水
调剖剂
单井油井堵水
调剖剂
从19世纪70年代提出，已由单纯的“剖面调整” 发展为深部封堵高渗透层。
5
二、调剖技术的分类
（1）单液法调剖：一种工作液 （2）双液法调剖：两种工作液
按起作用的 工艺分类
6
1、单液法
定义： 向油层注入一种工作液，这种工作液所带 的物质或随后变成的物质可封堵高渗透层． 基本原理：
注入过程中
进入地层后
流
体
溶液、乳状液、 溶胶、悬浮体 凝胶、冻胶、 沉淀、固化物
流动性降低
7
2、双液法
定义： 向地层注入相遇后可产生封堵物质的两种 工作液（或工作流体）。 基本原理： 隔离液作用：
调节封堵位置
注水 注水
第一工作液 第二工作液
隔离液 注入水
8 8
封堵物质
三、单液法堵剂
调剖剂：又称堵剂，注入地层起封堵作用的物质。
第三章 油水井的调剖与堵水
第一节
注水井调剖法
1
一、什么叫注水井调剖
含油饱和度高 •油层是不均质的； •注入水沿阻力最小的地方前进； •高渗透层流动阻力小； •由于注入水的冲刷，使油层的 不均质性随着时间的推移而加剧； •注入水的波及系数低，采收率低， 油井含水上升快。
单井油井堵水
k2 > k 3 > k1
16
多核羟桥络离子形成
（2）锆的多核羟桥络离子如何形成？
络合 水解
羟桥作用
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多核羟桥络离子形成
进一步水解和羟桥作用
大的无机阳离子
18
多核羟桥络离子与HPAM交联
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5、铬冻胶
（1）铬冻胶如何形成？ 用Cr3+组成的多核羟桥络离子交联溶液中带 COO-的聚合物（如HPAM）生成。
20 聚丙烯酰胺的铬冻胶示意图