调剖堵水技术在高含水油藏应用

　　摘 要：我国陆上石油 80%以上是靠注水开发的。一个油藏往往由多个油层组成，由于各油田渗透性的差异，注人水将沿高渗透层突进，造成油井过早水淹，因此对于注水开发的油田产水是一个普遍问题，及时弄清产水层和产水方向，采取合理有效的措施———即调剖堵水措施是非常必要的。我国自50年代开始进行堵水技术的探索和研究。经过多年发张已经形成机械堵水和化学堵水两大类堵水调剖技术。为高含水油藏的开采工作做出了巨大贡献。

　　关键字：调剖堵水 高含水油藏 注水开发 非均质油藏

　　第一章 概论

　　目前，中石油股份公司东部老油田均已进入高含水，特高含水开采期。据统计，股份公司可采储量的85%以上，年产油量的80%来自含水大于80%的高含水油藏，改善高含水油田水驱开发效果是油田开发工作的主体和重点。高含水油藏原始非均质严重，加上长期水流冲刷形成的大孔道，导致注水沿大孔道或高渗条带低效或无效循环严重影响水驱开发效果和油田开发整体效益。

　　第二章 调剖与调驱技术基本原理

　　注水开发过程中，水在储层中运动都是沿阻力最小的路径前进，导致注水采油效率的降低和产出水的增加。因此堵水调剖技术一直是油田提高采收率、稳油控水的重要技术措施。

　　调剖可分为机械堵水（机械细分注水）和化学调剖。

　　机械细分注水主要适用于隔层条件较好，井筒及隔层厚度满足座封条件的注水井，各层配注量的大小通过水嘴控制，有效期的长短取决于封隔器的寿命和座封质量。

　　第三章 部分常用调堵技术

　　1.沉淀型调驱技术

　　原理：沉淀类深部调剖剂调剖方法可分为单液法和双液法。单液法通常采用笼统注入，通过控制反应条件，采用缓释催化剂的作用来实现堵剂的延缓形成；双液法一般分段塞注入不同的化学剂，2种成分地下混合后，形成无机沉淀，对高渗层产生机械堵塞。单液法注入中，要求地层水为高矿化度钙镁型，同时考虑到地层水中形成沉淀的有效成分钙镁离子不够，在配液中补充一定量的氢氧化钙，进入地层后，缓慢与地层水发生作用，生成硅酸钙沉淀。

　　2.冻胶类调剖剂

　　原理：由聚合物溶液和适当的交联剂形成具有空间网状结构的物质而成的。在水中有优良的增粘性，线性大分子链上都有极性基团，能与多价金属离子或有机基团反应，生成体型交联产物—冻胶，形成冻胶后，粘度大幅度增加，丧失流动性。交联剂可用高价金属离子形成的多核羟桥络离子或低分子醛类化合物等。施工时，若近井地带调剖，可将高分子溶液和交联剂混合后注入地层；若远井地带调剖，可将它们分成几个段塞，中间以隔离液隔开，交替地注人地层，让它们进入水层一定距离后才混合交联成冻胶[3]。

　　3.聚合物微球调剖剂

　　原理：聚合物微球技术是近年来发展起来的一种新型调剖技术，其优点包括受外界影响小，可以直接用污水配制，耐高温高盐，以及注入无粘度、无污染、成本较低等。聚合物微球的调驱机理是交联聚合物微球是纳米级/微米级微球，对油层孔喉直径，其初始粒径满足“进得去”的要求；微球经过水化溶胀后，能达到封堵大孔喉的粒径要求，且具有一定的强度，满足对地层大孔喉“堵得住”的要求，使后续液流发生转向；微球具有弹性，在一定压力下变形并向前移动到地层深部，满足了调驱剂能够进入地层深部发挥作用的要求[4]。

　　4.树脂类调剖剂

　　原理：树脂类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。油田最常用的树脂是酚醛树脂。

　　5.交联聚合物弱凝胶深部调驱技术

　　原理：是目前国内外应用最广泛的深部调剖改善水驱技术，也被称为“流动凝胶”（flowing gel）。这里所谓的“流动”是指弱凝胶在试管内呈现流动状态，弱凝胶主要由聚合物和交联剂两部分组成，以整体形式存在，交联状态为分子间交联。弱凝胶在地层中的封堵是动态的，凝胶在一定条件下可运移，使其具有深部调驱双重作用。

　　6.胶态分散凝胶调驱技术（CDG）

　　原理：是低浓度HPAM溶液（最低可至100 mg/L）与多价金属离子交联剂形成的分子内交联凝胶体系。聚合物和交联剂形成的非网络结构的分子内交联凝胶体系，交联反应主要发生在分子内的各交联活性点之间，以分子交联为主，几个至十几个分子发生交联，形成分散的凝胶线团。

　　7.水膨体调剖剂

　　原理：水膨体是一类适当交联遇水膨胀而不溶解的聚合物，是近年来常被用于注水井调剖的一种堵剂。这类调剖剂主要通过两个机理封堵渗滤面：一个是调剖剂粒径大于孔径时颗粒对孔隙所产生的堵塞；另一个是粒径大于孔径的1/3时颗粒通过架桥所产生的堵塞。通过这两个机理，固体分散体可在渗滤面上产生封堵层（滤饼）而起封堵作用。

　　第四章 调剖堵水工艺与试油试井工艺相关猜想

　　综上所述，调剖堵水剂种类繁多且互相组合可适用于多种复杂地层构造，但目前为止据了解多数堵水溶剂的配置利用地面实验室油气藏模拟工具及软件解释，与地下实际情况相差较多。堵水效果及调剖半径难以确定，如果将调剖堵水工艺技术与试油试井相关技术结合，以研究调剖剂在地下的运移状态，堵水效果，对高含水率地层的产量提升效果，确定调剖半径，及进一步研究地层裂缝，改进调剖剂配方以更适应储层，为之后对区域内油水井调剖堵水工艺技术的广泛展开提供依据。

　　参考文献：

　　[1] 李宇乡，唐孝芬，刘双成.我国油田化学堵水调剖剂的开发与应用现状[J].油田化学，1995，12（1）：88-94.

　　[2] 江如意等：聚合物冻胶堵水调剖机理研究，《第五届全国渗流力学学术讨论会论文集》，石油工业出版社，1996.

　　[3] 周林然，卢渊，伊向艺.聚合物冻胶类堵剂在油田堵水中的应用[J].内蒙古石油化工，2005，（10）：82-84