凝胶类调剖体系 - 360文档中心

调剖调驱技术

调剖、调驱技术调剖和调驱属于三次采油范畴，均是为了优化注水井的吸水剖面和提高原油采收率而采取的措施。

调剖主要是调整吸水剖面，而调驱则侧重于调整驱动方式，通过注入化学药剂和形成油墙来提高驱油效率。

目前我国油田开发新区接替不足，注采井网区域不完善，层间、层内矛盾加剧，水驱效果变差，低渗透层难动用，储量未能得到有效开发，造成产量递减，含水上升。

在后备储量不足的情况下，为挖掘老区生产潜力，通过调剖以及调驱工艺，改善吸水和产出两个剖面，缓解层间和层内矛盾，提高油田稳产基础。

一、技术简介1、调剖调整注水井的吸水剖面，从注水井封堵高渗透层，以调整注水层段的吸水剖面。

通过向地层中、高渗透层吸水能力较强的部位或层段注入化学堵剂，降低中、高渗层的渗透率，提高低渗透层的吸水能力，缓解层间矛盾，改善水驱效果，提高原油采收率。

2、调驱既能有效改善油层深部非均质性，扩大注水波及体积，又能提高驱油效果，从而达到提高采收率的目的。

是向地层中注入具有一定封堵作用的可动的化学剂，对地层进行深部处理，实现注入水增粘、原油降阻、油水混相和高渗透层颗粒堵塞等。

一方面，封堵地层中注水窜流的高渗条带和大孔道，实现注入水在油层深部转向，提高注入水波及体积；同时，注入的调驱剂在后续注水作用下，可向地层深部运移驱油，可以同时起到剖面调整和驱替的双重作用。

调剖和调驱有以下区别：一是作用机理不同：常规调剖作用机理是以调整、改善吸水剖面为目的，使注入水产生转向从而扩大注入水波及体积。

而调驱不仅一般剂量较大，处理半径多在30m以上，仍以深部调剖改变液流方向为主，同时辅以提高驱油效果的功能。

二是对化学剂要求不同：常规调剖要求调剖强度大，注入地层后产生较强封堵作用，调驱要求调驱剂具有一定强度，且调驱剂具有“可动性”，可在地层中运移，有的调驱剂具有增粘性，可改善流度比，有的还具有表面活性，可改变“死油”的表面性质，调驱剂还可以打破残余油的静态平衡，使“死油”移动变活。

调剖剂的分类

当油田开发进入中晚期后，由于油层的非均质性或因为开采方式不当，使注入水及边水沿高渗透层及高渗透区不均匀地推进，在纵向上形成单层突进，在横向上形成舌进，造成注入水提前突破，致使油井过早出水，直至水淹，而低渗透层尚未发生作用，降低了原油的采收率。

因此，必须采用油井堵水或注水井调剖的方法来治理水害。

对于多数注水开发的油田，由于油层的非均质性，使注入水沿高渗透层条带突进是油井水淹的主要原因。

对出水油井采取措施后，虽然可以降低含水量，但有效期短，仅单井受益，势必增加施工成本，且成功率不高，特别是非均质性严重的地层。

为此，解决油井过早水淹的问题，还必须从注水井着手。

在注水井上，采用分层注水及分层改造低渗透层是使水线能比较均匀推进的重要措施，但并不是在所有情况下都能比较好地解决问题。

因此，对注水井进行选择性封堵高渗透层大孔道的方法来调整和改善吸水剖面，即注水井调剖，是使水线较均匀地推进，防止油井过早水淹，降低原油含水，增加水驱油的面积，减少死油区，提高油层采收率较好方法。

目前行之有效的方法都是使用化学剂调剖，即通过化学手段调整吸水剖面，这类化学剂品种多，发展快，效果显著。

国外调剖技术发展现状国外调剖技术的研究和应用己有近六十年的历史，注水井调剖技术是在油井封堵水层技术的基础上发展起来的。

早期利用水基水泥和封隔器进行分层卡堵水。

20世纪50年代在油田应用原油、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。

前苏联试验了叔丁基酚和甲醛合成树脂，环烷酸皂尿素甲醛树脂等化学剂。

20世纪60年代开始使用聚丙烯酰胺类高分子聚合物凝胶技术，这为化学调剖堵水技术打开了新局面。

20世纪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。

20世纪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技术等。

低渗透油藏凝胶堵水调剖技术研究和现场应用

２１年８月０１
颜海涛等．低渗透油藏凝胶堵水调剖技术研究和现场应用
１９
低渗透油藏凝胶堵水调剖技术研究和现场应用
颜海涛张桂意王青春唐洪涛，，，，石云刘建发，
（．１中国石化胜利油田胜利采油厂，东营２７５；．５０１２山东省东营市利津油区办办公室，营２７５）东５０１
交联反应，制备调剖剂Ｄ。调剖剂体系在地下形Ｊ成网状结构，过调节组分浓度，通可延长成胶时间和降低体系黏度，有成胶强度高、稳定性好、具热
抗盐、泵人性能好等特点。
１２物理模型评价方法．
∞
罢
骠垡镫
将石英砂装入填砂管，各填砂管的渗透率使相同或相近，和地层水，饱和调剖剂，注候饱再停凝，用地层水反向驱替，再测定调剖剂的突破压力和耐冲刷能力。１３调剖剂性能静态评价方法．静态评价成胶时间：调剖剂放入水浴锅中养从护开始，至完全失去流动性的时间即为成胶时间。
应１６区块油藏的低渗高温特点的耐温延迟交联６
的凝胶调剖剂Ｄ。Ｊ
１实验
中等变形流动凝胶
低变形流动凝胶，无流动，有较短舌长为刚性凝胶。无流动，无舌长
２凝胶调剖剂成胶性能的影响因素２１聚合物浓度．交联剂浓度１５０ｍ／，层水矿化度０ｇＬ地

有机凝胶调堵体系的研究

图１聚合物浓度对成胶强度的影响
收稿日期：０７０．０２０－４３。作者简介：肖传敏，程师，０４年毕业于长江大学油气工２０田开发工程专业，从事三次采油研究工作。现
维普资讯
２２成胶行为影响因素．２２１聚合物浓度．．
综合含水均为高含水阶段，了改善油田的开发效为果，进一步提高采收率，者主要针对兴隆台采油笔厂兴５块开展凝胶调剖堵水研究，区块渗透率８该差异大，合含水已达９％以上，藏平均温度综０油６５℃ ，地层水矿化度在５００ｍ／左右，ＮＨＯ０ｇＬ为ａＣ３型，在此条件下研制出了一种有机凝胶调堵体系，可以有效地改善注水开发效果，高采收率。提
聚合物浓度分别为６００，１０，０，１０００２１０ｇＬ交联剂浓度均为５０ｍ／，系静置０ｍ／，５０ｇＬ体
于６５℃烘箱内成胶，实验结果如图１示。所
５０００
４０００３０００
ｌ％以上。Ｏ
关键词注水开发有机凝胶调堵剂性能评价
油田注水开发中经常发生水驱指进现象，水驱指进的发生主要是由于储油岩层结构的不均质
体系放入具塞广口瓶中，５ｃ烘箱内静置成在６Ｉ＝胶，一定时间后取出，在布氏粘度计上测定粘度。

泡沫凝胶调剖技术在超稠油油藏研究与应用

２２凝胶体系的配制． ‘
２３复配体系发泡性能＿．２
发泡剂体系与凝胶体系混合后，由于体系粘度
的变化以及其它化学剂的加入，复配体系的发泡性
能会受到影响－。改变发泡剂的用量，测定泡沫凝
其中，已动用含油面积８９ｍ，．２２ｋ储量７９．１７５００２ｘ
ｔ，年产油１８１０ｔ２． ×１，占曙光油田产量的５％以７０
１技术原理
该工艺体系由氮气、凝胶体系、表面活性剂组
成。其调堵具体机理包括以下几个方面：
Ｒｅｅｒｈｏｎｔａｅｅ０ｉｅＣｏｒｌＴｅｈｎｑｕｅｓａｃｈｅＦｏｍｄＧｌＰｒｆｌｎｔｏｃｉａｔｐｐｉａｉｎｉｔａＨｅｖｉＲｅｅｖｏｒｎｄＩｓＡｌｃｔｏｎＥｘｒ．ａｙＯｌｓｒｉｓ
油层吸汽不均加之普遍存在的蒸汽超覆现象，ｌ，最
终出现井间汽窜，蒸汽热效率低等问题，响超稠油影开发效果。随着开发规模的扩大，油井吞吐轮次的增加，汽窜矛盾更为突出，对产量的影响日趋严重，近年来，年影响产量都在４ｘ１４以上，成为影响超稠０ｔ油高效开发的一个主要矛盾。目前吞吐井普遍进入且中高周期，平均吞吐周期达到１．，地层压力大２１轮幅下降，力系数为０压３左右，周期间递减矛盾突出。
泡沫凝胶调剖技术在超稠油油藏研究与应用

耐温抗盐凝胶调剖剂研究进展

耐温抗盐凝胶调剖剂研究进展胡绍彬;王鹏;王哲;陈长亮;张成君【摘要】针对凝胶调剖剂用于封堵高温高盐油藏时需要满足耐温抗盐要求，综述了近年来国内外凝胶调剖剂的研究进展；探讨了聚合物类、生物类、木质素磺酸盐类、膨胀型颗粒类、泡沫类等凝胶调剖剂的作用机理、配方和性能；指出了凝胶调剖技术存在的不足及发展趋势，即现有的凝胶调剖剂未能很好地满足高温高盐等复杂油藏的实际需求，特别是蒸汽驱过程中汽窜现象导致的驱替波及体积小、采出程度低、油藏动用程度差、边底水锥进等问题还未得到实质性的解决，今后凝胶调剖剂主要朝着耐高温、抗高盐、环保廉价等方向发展。

%Gel must meet the requirements of temperature resistance and salinity tolerance when it is used as a profile agent to seal the high temperature and high salinity reservoir. In this paper, research progress of gel plugging agents was reviewed. The mechanism, formulation and performance of different gel plugging agents were discussed, such as polymer-type, biology-type, lignosulfonate-type, inflating particle-type and foam-type. The shortage and development trend of gel profile control technology have been pointed out, namely the existing gel plugging agents can not completely meet the requirements of complex reservoirs of high temperature or high salinity, and particularly the issues of small swept volume, low level of recovery, poor degree of reservoir utilization and edge-bottom water coning caused by steam channeling in steam flooding are still not solved. Therefore, higher temperature resistance and salinity tolerance, moreenvironmental friendly and less expensive gel plugging agents are the development trend in the future.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】5页(P263-267)【关键词】耐温抗盐;调剖剂;研究现状;发展趋势【作者】胡绍彬;王鹏;王哲;陈长亮;张成君【作者单位】东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室，黑龙江大庆163318;东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室，黑龙江大庆 163318;大庆油田有限责任公司第四采油厂作业大队，黑龙江大庆 163511;东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室，黑龙江大庆 163318;东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室，黑龙江大庆 163318【正文语种】中文【中图分类】TE357在注水井中注入调剖堵剂是国内外油田封堵高渗透层（带）的主要方法，调剖堵剂可使注入水发生液流转向，从而转入低渗透层（带），起到扩大注入水的波及体积、改善驱油效率的作用，将低渗透层（带）中的原油采出。

有机凝胶调剖剂强度的剪切恢复性能研究

ｔｒａｉｅｏｉｅｃｎｔｏｇｎｈｅｏｇｎｃｇｌｐｒｆｌｏｒｌａｅｔ
ＷａｇＣｈｏｕｎａｑｎ，Ｌｉｑａｇ，ＱｕＣｈｎｙｎ２ＤｏｇＪａｕｉｎＹｉｅｇｏｇ，ｎｉｙ
时体系强度的剪切恢复性能好；于两种凝胶体系来说，对温度升高使得体系的剪切恢复性能下降；机金属交联的凝胶有体系剪切恢复能力高于有机树脂交联的凝胶体系。关键词：变学方法；胶调剖剂；切恢复；联流凝剪交
海洋石油
第３０卷第４期
０ＦＦＨ０ＲＥ０ＩＳＬ・５・６
文章编号：０８３６２１）４０５５１０ —２３（０００ —０６～０
有机凝胶调剖剂强度的剪切恢复性能研究
王超群李宜强曲成永董加宇，，，析了在聚交比一定的条件下，合物浓度、度以及交联剂类型对凝胶剪切后强度恢分聚温
复性能的影响。结果表明：在一定的应力下，随着聚合物浓度的增加，凝胶的成交点频率向低频移动；同聚合物浓度和相放置时间下，有机金属交联型调剖剂的强度大于有机酚醛交联型调剖剂；同种凝胶体系，在聚交比一定的条件下，浓度高
ｔａｉｎｉｃｅｓｄｈｅ— ｏｎｒｑｅｃｆｔｅｇｌｏｉｇｔｈｗｒｑｅｃａｈ＆ｎｏｃｎｒｔｎｒｔｎｒａｅ，ｔｅｇｌｉｔｅｕｎｙｏｈｅｖｎｔｅｌｆｅｕｎｙ；ｔｔｅｓｔｅｃｎｅｔａｉｏｐｆｍｏｏｏａｄｓｏａｅｔｅｔｅｓｒｎｔｆｏｇｎｍｅａｌｒｓｌｋｎｒｆｅｃｎｒｌａｅｔｉｇｅｔｒｔａｈｎｔｒｇｉ，ｈｔｅｇｈｏｒａｏｔｌｃｃｏｓｉｉｇｐｏｉｏｔｏｇｎｓｒａｅｈｎｔｅｍｉｎｌ

调剖剂种类[1]

3.2化学堵水调剖剂的品种目前国内外的堵水调剖剂发展很快，品种较多。 3.2.1非选择性堵剂 3.2.1.1水泥类堵水剂这是最早使用的堵水剂，利用它凝固后的不透水性进行封堵，通常用于打水泥塞封下层水;挤人窜槽井段封堵窜植水，或挤人水层挤水。由于价格便宜.强度大，可以用于各种温度，至今仍在研究和使用。主要产品有水基水泥、油基水泥、活化水泥及微粒水泥。由于水泥颗粒大，不易进人中低渗透性地层，因而用挤人水嫉的方法堵水时，封堵强度不高，成功率低，有效期短，长时问以来这类堵剂的应用范围受到限制:最近研制成功的微粒水泥和新水沉添加刘给水泥类堵剂带来了新的活力。 3.2.1.2树脂型堵剂树脂恻堵剂是指由低分子物质通过缩聚反应产生的具有体型结构、不溶不熔的高分子物质。树脂按受热后性质的变化分为热固性树脂和热塑性树脂两种。非选择性堵剂常采用热固性树脂，如酚醛树脂、环氧树脂、腮醛树脂、糖醉树脂、三聚氰胺一甲醛树脂等。（一）酚醛树脂将酚醛树脂按一定比例加人固化剂混合均匀，加热到预定温度使草酸完全溶解树脂，呈淡黄色为止。然后挤人水层，形成坚固的不透水屏降，树脂与固化剂比例及加热温度需要通过实验加以确定。（二）脲醛树脂脲与甲醛在碱性催化剂作用下缩聚成体型高分子化合物，称为脲醛树脂。（三）环氧树脂常用的环氧树脂有环氧树脂、环氧苯酚树脂和二烯烃环气树脂。施[--.时，在泵注前可向液态环氧树脂中添加几种硬化剂，硬化剂和环氧树脂反应后使只聚合成坚硬惰性的固体。（四）糠醇树脂糠醇是一种唬琅色液体，酸存在时，糠醇本身进行聚合反应。生成坚固的热固性树脂。糠醇树脂堵水是先将酸液打人欲封堵的水层，后泵人糠醇溶液，中问加隔离液(柴油)以防止酸与糠醇在井筒内接触。当酸在地层与糠醉接触混合后，便产生剧烈的放热反应，生成坚硬的热固性树脂，堵塞岩石孔隙。综上所述。树脂类堵剂具有如下优点:可以注人地层孔隙并且具有足够高的强度，可封堵孔隙、裂缝、孔洞、窜槽和炮眼;树脂固化后呈中性，与井下液体不反应，因而有效期长。据报道，每消耗1t商品树脂堵剂，可增产原油18t，经济效益显著。其缺点是:成本较高，无选择性，使用时通常仅限静底周围径向30 cm以内，使用前必须检剑处理层位并加以隔离，树脂固化前对水、表面活性剂、碱和酸的污染敏感，使用时必须注意。 3.2.1.3无机盐沉淀型调剖堵水剂该堵剂土要是硅酸钙堵剂。利用相对密度1.50—1.61的水玻璃和相对密度1.3-1.5的氯化钙溶液，中间以柴油隔离，依次挤人地层，使水玻璃与氯化钙在地层内相遇，则生成白色硅酸钙沉淀，堵塞地层孔隙。总用量可根据水层厚度、孔隙度及挤入半径确定。一般挤入半径取1.5—2m即可见效。挤人程序为1/2氯化钙溶液(含量为70%-80%)→柴油隔离液→水玻璃→柴油隔离液→氯化钙溶液→柴油隔离液→水玻璃→顶替清水。顶替完后需大排量洗井到井口不再返出封堵剂为止，上提油管至油层以上40m，关井反应40h即可开井。这种封堵剂来源广。成本低，施工安全简便，封堵效果好，解堵容易(高压酸化、碱液压裂)，但在施工时必须采取有效保护的措施，否则会堵塞油层，污染地层。 3.2.1.4凝胶型堵剂凝胶是固态或半固态的胶体体系，由胶体颗粒、高分子或表面活性剂分子互相连接形成的空间网决结构，结构空隙中充满了液体，液体被包在其中固定不动，使本系失去流动性，其性质介于固体和液体之间。凝胶分为刚性凝胶和弹性凝胶两类。（一）硅酸凝胶硅酸凝胶是常用的凝胶之一。在稀的硅酸溶液中加电解质或适当含量的硅酸盐络液加酸，则生成硅酸凝胶，该凝胶软而透明，有弹性，其强度足以阻止通过地层的水流。其堵水机理如下:溶液遇酸后，先形成单硅胶，后缩合成多硅胶。它由长链结构形成的一种空间网状结构，在其网格结构的今隙中充满了液体，故成凝胶状，主要靠这种凝胶物封堵油层出水部位或出水层。硅酸凝胶的优点在于价廉且能处理并径周围半径1.2-3.0m的地层，能进人地层小空隙，在高温下稳定。其缺点是硅酸钠完全反应后微溶于流动的水中，强度较低，需要加固体增强或用水泥封。此外，硅酸钠}能和很多普通离子反应，处理层必须验证清楚并在其上下隔开。 (二)氰凝堵剂氰凝堵剂由主剂(聚氨醋)、溶剂(丙酮)和增塑剂（邻苯二甲酸二丁酯)组成，当氰凝材料挤人地层后，聚氨酯分子两端所含的异氰酸根与水反应生成坚硬的固体，将地层孔隙堵死。该堵剂作业时要求绝对无水，又要使用大量有机溶剂，因此尚需进一步的研究。（三）丙凝堵剂丙凝堵剂是丙烯酞胺和甲撑双丙烯酞胺(MBAM)的混合物，在过硫酸钱的引发和铁氛化钾的缓凝作用下，聚合生成不溶于水的凝胶而堵塞地层孔隙，该剂可用于油、水井的堵水。 3.2.1.5冻胶型凝胶冻胶型凝胶是由高分子溶液在交联剂作用下形成的具有网状结构的物质，因其含液量很高(体积分数通常大于98%),胶凝后类似于冻胶而得名。该类堵剂很多，如铝冻胶,锆冻胶、钛冻胶、醛冻胶、铬木质素冻胶、硅木冻胶、酚醛树脂冻胶等都属此类。综上所述，在油气井非选择性堵剂中，树脂堵剂强度最好，冻胶、沉淀型堵剂次之，凝胶最差;而成本则是凝胶、沉淀型堵剂最低，冻胶次之，树脂型最高。由此可看出，沉淀型堵剂是一种强度较好而价廉的堵剂，加之它耐温、耐盐、耐剪切，是较理想的一类非选择性堵剂。在油气井非选择性堵剂中，凝胶、冻胶和沉淀型堵剂都是水基堵剂，都有优先进人出水层的特点，因此在施工条件较好的油气选择性堵水中同样也可使用。