比较用于气井选择性堵水聚合物的室内选择和现场试验

为了选择最有发展前途的聚合物，在不同实验室内进行了深入的、对比性的可行性研究，所选择的聚合物用于低渗、高温、高盐的产气井和储气井的堵水。     

油井选择性堵水技术研究

油井堵水技术分为机械和化学两大类，化学堵水又分为非选择性和选择性堵水，选择性堵水根据其使用溶剂的类型主要分为水基堵水剂、醇基堵水剂和油基堵水剂。     

新型两性聚合物堵水调剖剂研究

两性聚合物由于分子链上同时含有阴离子基团和阳离子基团,因此水化能力强,配伍性好,遇水分子链伸展滞水,遇油收缩,在地层岩石表面吸附能力强,具有较强选择性,耐水长期冲刷。国外自80年代开发以来,广泛用作油水比控制剂处理生产井,取得增油降水[1]的效果。     

国外选择性堵水剂进展

简要介绍了与选择性堵水剂相关的概念,概述了选择性堵水剂的作用机理及一般组分、结构和性质,给出了两种新型选择性堵水剂的制备方法,介绍了其在国外一些油田的应用情况,展望了选择性堵水剂的研究及应用前景.     

两性聚合物水溶液选择性堵剂的探索研究

从聚合物分子能在砂岩表面形成牢固吸附出发设计聚合物组成，从聚合物分子线团能进入低渗透地层孔隙出发确定聚合物的分子量，研制了两性离子聚合物YHL961，其1％地层水溶液的表现粘度为4-7mPa·s，易泵送易注入，耐盐性好，在人造中低渗透岩心上进行封堵实验，堵水率在98％以上，堵油率低于30％。     

抗高温的遇水膨胀型交联聚合物凝胶颗粒选择性堵水剂JAW

在交联剂存在下使丙烯酸钠、丙烯酰胺、季铵盐单体及抗高温单体进行引发共聚合，制得交联聚合物凝胶，机械破碎后在胶体磨中研磨至一定粒度，得到遇水膨胀型交联聚合物凝胶颗粒堵水剂ＪＡＷ。在室内对主要性能所作的评价表明，该堵水剂抗温性良好（≤１３０℃），堵水率高（＞９２％）而堵油率低（＜８％），具有良好的封堵选择性，可用于油井和水井的深部堵水调剖     

凝胶实现选择性堵水的机理探讨

生产井用凝胶充填作业时，如果油层不能够被隔离，那么凝胶降低水相渗透度的能力远大于降低油相渗透度的能力是措施成功的关键。本文针对凝胶能使两相渗透度不同程度下降的现象，作出几种解释。实验结果表明，这种现象不是由重力影响、润滑效应、凝胶的收缩与膨胀、岩石的润湿性引起的。油基凝胶实验结果表明：通过孔隙介质油流、水流通道的分离在这种现象中占主导地位，然而仍需进行深入的工作来证实这一理论。     

新型疏水缔合聚合物(AP-P4)用于堵水的应用研究

AP-P4是四川光亚科技股份有限公司生产的新型高分子疏水缔合聚合物,其固含量为90%,相对分子质量为13×106左右,水不溶物含量为0.154%,水解度为18.1%,疏水基团的摩尔分数在2%～5%之间。在其水溶液中同时存在亲水基团和疏水基团,亲水基团可以使其非常轻松地吸附在水湿的岩石表面,从而使疏水基团向外延伸,增加水透过时的流动阻力;而且聚合物分子之间会发生缔合现象,构成空间立体结构,阻碍水分子的通过,这些均可起到堵水的效果。实验研究结果表明,AP-P4溶液在选择性和堵水效果方面都有不错的表现:其进入水层和油层的比例5∶1(注入压力1 MPa),且这种选择性伴随着压力的增加而升高;其含量0.1%的溶液在中低渗透率的岩心中堵水率可以达到90%以上,而其堵油率可以随着油透过量的增加而逐渐降低,最终可以降到10%以下。     

选择性堵水酸化一体化技术研究

阐述了选择性堵水酸化一体化的技术原理，研制了一种新型的选择性堵水剂JHD，能对高渗透水层有效封堵，而对低渗透油层封堵能力较弱，具有很好的选择性堵水的效果，堵水率大于90％，堵油率小于20％；并提出了相应的选择性堵水酸化施工工艺，取得了很好的现场应用效果。     

地层聚合物堵水剂HY的研制及性能评价

以丙烯酰胺为单体,加入有机硅交联剂、引发剂过硫酸钠、反应速度调节剂,制得聚合物堵水剂HY。确定了堵水剂的最佳配方：丙烯酰胺单体加量6％,交联剂加量0．5％．引发剂加量0．03％,反应速度调节剂T1加量0．005％。聚合物堵水剂HY的封堵试验结果表明,堵水剂HY对不同渗透率的岩芯均具有很好的封堵效果,封堵率大于99．90％,突破压力梯度大于18．0MPa／m。在70℃和80℃条件下,加入反应速度调节剂的堵水剂HY仍具有很好的封堵效果,其封堵率达100％,突破压力达5．5MPa。     

国外油井选择性堵水新工艺

为了降低油井含水和提高原油采收率，论述了油井选择性堵水机理和俄罗斯研制并成功采用的水玻璃＋惰性无机填料，原油重质馏分＋油溶性表面活性剂，硅酸铝盐酸溶液和三氯化铝＋尿素等4种油井选择性堵水新工艺的堵剂组成，堵水机理，施工过程和矿场应用效果。     

聚合物凝胶堵水方法的砂岩地层中的应用

本文对引起油井含水率上升的异常原因作了讨论。以三种现场施工情况为例，说明了聚合物凝胶封堵地层方法的有效性与经济性。     

正负电性聚合物选择性控水技术

针对河南油田特高含水开采期厚油层内各小层强、弱交互水淹且小层间夹层薄无法分层 堵水的技术难题,开展了正、负电性聚合物选择性控水技术的应用研究。通过静态吸附平衡实 验和填砂管驱替实验,研究了正、负电性聚合物的使用浓度、吸附平衡时间、注入方式、注入轮 次及正、负电性聚合物选择性控水效果。研究表明,按先正后负交替注入正、负电性聚合物５ 轮次后,填砂管水相封堵率达９５. ５１％,油相封堵率为２０.７０％,选择性封堵作用明显。现场试 验１１ 井次,阶段累计增油５ ２９０.１ ｔ,降水４９ ６８５. ６ ｍ３,控水和增油效果显著。     

两性聚合物堵剂的合成与应用

两性聚合物是由阴离子单体、阳离子单体和(或)非离子单体合成的一种二元或三元共聚物。由于分子链上含阳离子基团,因此能使聚合物牢固吸附于带负电荷的地层岩石上,其阴离子、非离子基团与水形成强氢键,所以能阻碍水之流(低)动,大大降低水的渗透率;油流通过时聚合物分子收缩,卷曲在孔隙壁上,故对油的流动阻力很小,因而作为油水比控制剂而被广泛应用。     

一种新型选择性堵水技术及其现场应用

采用分别以重铬酸盐十还原剂和有机铬酸盐为交联剂的两种聚合物铬冻胶为堵水剂，依据在温度75℃、矿化度19227mg／L条件下测绘的成胶时间等值图和突破真空度(强度)等值图选择冻胶堵水剂配方，要求冻胶强度达到Sydansk相对强度代码H级。将不同成胶时间的冻胶设置在高渗透条带不同住置，实施油井选择性堵水。1966年投入注水开发的胜二区22N169井，地层温度70～75℃，地层水矿化度16～17g／L，含Ca^2 Mg^2 385mg／L．到2003年3月已被水淹，但数值模拟得到的剩余油饱和度分布表明该井仍有生产潜力。采用上述堵水技术从油套环空注入堵水剂585m^3，其中近井地带(半径3～6m)64m^3，过渡地带(半径6～9m)107m^3，远井地带(9～16m)414m^3。使原油产量由1．3t／d增至9．6洲，含水由96．9％降至36．0％，到2003年10月该井仍处于增产有效期。图6表1参6。     

乳化原油选择性堵水室内研究

通过对乳化稠油堵水技术的分析，针对胜坨油田的油藏温度较高、原油粘度较低的实际情况，研究出适合胜坨油田原油的高效乳化剂SCA和稳定剂SCB，得出了温度、矿化度对堵剂效果的影响，确定了堵剂配方为：96％原油、3％活性剂SCA、1％稳定剂SCB，并进行了物理模拟实验。实验证明，该堵剂具有良好的选择性和封堵性能，堵水率达98％以上，堵油率小于5％，在胜坨油田有广泛的应用前景。     

选择性堵水酸化一体化技术研究

阐述了选择性堵水酸化一体化的技术原理 ,研制了一种新型的选择性堵水剂JHD ,能对高渗透水层有效封堵 ,而对低渗透油层封堵能力较弱 ,具有很好的选择性堵水的效果 ,堵水率大于 90 % ,堵油率小于2 0 % ;并提出了相应的选择性堵水酸化施工工艺 ,取得了很好的现场应用效果。     

配套暂堵实现强凝胶堵剂的选择性堵水实验研究

针对笼统堵水作业时非目的层易被污染问题，利用产水层的高压、高能有利于流体进入低压低渗透非目的层原理，提出堵水作业前配套使用弱凝胶暂堵保护剂，从而实现高强度凝胶类堵剂笼统作业时选择性堵水的目的。同时，还简述了配套暂堵选择性堵水原理、高强度凝胶剂与弱凝胶暂堵剂性能，评价了堵剂与暂堵剂配套使用时相互性能影响以及选择性封堵性能。     

石蜡乳状液选择性堵水技术

所报道的石蜡乳状液由工业石蜡、C5~C9石油树脂、乳化剂TF-1制成,先制备W/O乳状液,再加热水制成O/W乳状液。30%的该乳状液在常温分层很缓慢。所用石蜡在55~65℃大部分软化,最佳使用地层温度为45~55℃,50℃时在黏度~300 mPa.s的锦16块外输原油中,5 h溶解率为73.8%,在黏度535~5760 mPa.s的锦16块原油、锦25块稠油(黏度10000 mPa.s)混合油中的24 h溶解率随黏率增大而减小(100%~43.0%)。在含油25%的石英砂填充管内注入1 PV石蜡乳状液,在20℃或50℃放置24 h后,原油渗透率恢复率达97.6%和96.5%,地层水渗透率恢复率仅为7.5%和5.5%,表明堵水选择性良好。该乳状液已用于辽河锦州采油厂11井次油井堵水,包括稀油井和普遍稠油井,处理半径0.8~1.2 m,获得了很好的增油减水效果,平均有效期为154 d。表3参6。