论我国油田深部调剖技术研究进展

论我国油田深部调剖技术研究进展
【摘要】本文综述了我国油田深部调剖技术的现状，并根据不同
体系的深部调剖体系，总结目前我国应用的油田深部调剖技术及其
应用研究，并在此基础上探讨了我国油田深部调剖技术未来的发展
趋势。
【关键词】深部调剖技术 新技术 发展趋势
层油具有较强的非匀质性，而我国油田中，约有92%的储集层均
为陆相碎屑岩沉积层，非匀质性较强。地层原生以及后生的非匀质
行或者施工操作不当等都有可能导致水的波及效率降低，从而影响
油田开采效果。因此，需采取有效措施封堵高层渗透层，并改善储
层的匀质性，堵水调剖技术便是一种有效的措施。但传统的堵水调
剖技术的多次论调剖效果较差，水驱以及化学驱过程中，存在严重
的窜流现象。为有效避免这些问题，研发出了深部调剖技术。深部
调剖技术主要是通过调堵剂将地层深部的高渗通道封堵，使得液流
转变为绕流，从而提高层间以及层内水驱所具有的波及体积，进而
改善水驱的开发效果。本文分析了该技术的现状、研究进展以及未
来的发展趋势。
1 研究现状以及进展
油田深部调剖技术以及相关的配套技术在油田余油挖掘中具有
重要作用，目前，该技术已成为了油田控水稳油技术以及改善水驱
或者聚合物驱的一项重要措施。近年来，该技术取得了较大的发展。
1.1 延缓交联型深部调剖技术
该技术的主要特点是延缓交联性，其延缓交联调剖体系的主剂为
聚丙烯酰胺，与特制交联剂接触时不发生反应，而当深入地层时，
可缓慢交联。目前，常向该体系中加入除氧剂或缓冲剂等来延缓交
联剂的释放速度，以此延长交联的时间。国内近年采用的交联聚合
物冻胶主要有胶态分散凝胶和弱凝胶两种类型。其中，弱凝胶集调
和驱于一体，可有效深入油藏深部，并且用量较少，已成为目前应
用最为广泛的一种深部调剖技术，且在国内各大油田的应用中取得
较为显著的开发效果。但该技术的抗温、抗盐性能较差，因此，在
配制时需要注意交联聚合物体系与配用用水以及地层流体等之间
的配伍性。90年代初，美国tiorco公司提出了胶态分散凝胶，国
内于1995年开始开始研究并应用该技术。
1.2 柔性深部调剖技术
深部调剖的机理主要是微观模型转向机理。柔性体具有任意变形
的特征，自由度是无限的，因此，柔性转向剂是最佳的深部液流转
向变形剂。通过其粒径能够起到阻流和封堵等作用，从而迫使注入
的水转向，进而扩大水的波及体积。该技术又包括聚合物微球、橡
胶颗粒复合、纤维球颗粒、预交联凝胶颗粒深部调剖技术。
聚合物微球深部调剖技术是近年来新研发出的深部调驱技术，具
有体系黏度低、耐高温、高盐和受外界因素小等优点，能够直接利
用油田污水进行配置，且可在线注入，在岩石中能够有效进行逐级
深部调剖效果。目前，该技术在国内的青海、大港、胜利等油田取
得了显著效果。
橡胶颗粒复合调剖技术是一种低成本调剖体系，能够利用工业废
弃物等进行调配，虽膨胀性不佳，但能够受压变形从而进入到地层
的深处，封堵性较好。
纤维球颗粒调堵剂是近年来新兴的一种调堵剂，可利用纤维的弹
性实现封堵作用，且在高温条件下，其膨胀速度以及膨胀度较低温
时更高。
预交联凝胶颗粒是一种有效的吸水体积膨胀材料，在水中分散以
后，具有较高的柔韧性，当注入地层以后，可有效驱油和封堵。
1.3 自生颗粒类调剖技术
该技术主要包括醇致盐沉析法和粘土絮凝两种。前者是一种基于
盐的沉析理论来对地层吸水剖面进行调整的物理方法，耐高温和耐
高盐性能较好，且适用性广、对地层伤害小、价格低廉，但不适用
于非均质性严重的地层。后者是上世纪90年代，由中国石油大学
与胜利油田一同研发的新技术，目前已在胜利油田等大规模应用，
并取得了较为显著的效果。但该技术的调剖剂注入性差、自然选择
性差，且现场施工需要采用专用设备，还有待进一步研发。
1.4 无固相颗粒类深部调剖技术
该技术的无固相颗粒类体系包括冻胶泡沫和三相泡沫深部调剖
体系两种。前者具有用量少、机械强度高、具有一定的弹性、滤失
较少以及对地层的伤害小等优点，且调驱性能较好。目前，该体系
又可分为自生和外加气源两种。其中，自生气冻胶泡沫深部调剖技
术可有效简化施工工序，在国内应用取得了明显效果。后者是一种
可压缩性的非牛顿流体，具有密度低、携砂能力强、漏失低以及对
油层的伤害小等优点，能够封堵高渗透层，并提高低渗透层所具有
的波及系数，且还能够封堵水层，在三次采油中具有可观的应用前
景。
2 发展趋势
近年来，随着油田开发的不断发展，油藏的特征以及油藏环境环
境均发生了较大的变化，传统的深部调剖技术已不能满足油田开发
的需要，尤其是对于一些条件特殊的油田，应有针对性研发相应技
术，以改善水驱或者聚合物驱。目前，该技术的主要发展趋势可以
总结为以下几个方面：
2.1 精细调剖技术
随着深部调剖技术同油藏工程之间的结合日益紧密，应在充分认
识我国油藏现状的前提下，有针对性地开展各类层油余油的深部调
剖技术，以深化稳油控水技术，并提高储量的动用程度，同时改善
油田的开发效果，为高含水地层的后期挖掘余油提供技术依据。同
时，应有针对性地研究特殊油藏的深部调剖技术，如水平井、深井
油藏、高温高盐油藏以及海上油藏等调剖技术，并研发其相应的配
套技术。
2.2 组合调剖技术
由于油田高含水问题的日趋复杂，而单一的技术自身存在一定的
缺陷，且应用范围以及推广均会受到一定的限制，油田开发效果不
佳。技术组合能够有效克服这类不足，能够对高渗通道进行封堵，
且能够有效实现深部液流转向，并可限制聚合物溶液的窜流，还可
提高聚合物驱效果。目前，适用于严重非均质地层的技术有泡沫聚
合物微球技术等。
2.3 特殊技术
目前，基于分子结构的调剖剂，例如具有hpam双基团的交联剂；
有机和无机高分子聚合物等均投入研究，微胶囊类交联剂的可行性
以及生物酶作为交联反应的催化剂等都是今后的研究新思路。同
时，堵剂定位放置技术堵剂的性能、最佳投放位置、定位、工艺以
及参数优化设计等都还有待进一步研究。此外，特殊材料的研发及
应用也是未来研究发展的重点。如具有不规则外形和优良吸附性的
天然沸石以及纳米材料等均具有广阔的研究、应用前景。
参考文献
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作者简介
关卓（1987-），男 ，辽宁省盘锦市人 ，助理工程师，本科，毕
业于长江大学石油工程专业，研究方向为调剖驱油。