油田化学第5章 注水井调剖与油井堵水.ppt
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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。
石油开采注水调剖技术PPT课件
.
3
一、注水井调剖概述
1．注入水指进和窜流
油
井 出
2． 底 水 锥 进
水
的 主
3． 边 水 突 进
要
原 因
4.其他原因
同层水
窜层（槽）水
.
4
一、注水井调剖概述
注水开发油田，注入水沿高渗透层（高吸水 层）窜流是造成油井高含水与过早水淹的主要 原因。油井堵水可增加产油量和降低含水，但 有效期短、仅单井受益，油层非均质性严重时， 成功率较低。为保持油田的高产、稳产和改善 水驱开发效果，在开展好油井堵水的同时，还 必须调整注水井的吸水剖面，即开展注水井调 剖。
距入口端0.3m取出砂样
距入口端3m取出砂样
.
17
（一）冻胶类调剖剂
压力（MPa）
5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0
0
第一点压力 第二点压力 第三点压力 第四点压力 第五点压力
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 时间（min）
调剖剂即使被突破后，仍能够较大幅度地降低高渗层的渗透率
HPAM+有机铬体系静态成胶试验结果
250
200
150
100
50
0 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000
时间(分钟)
HPAM+有机铬体系动态成胶试验结果
动态成胶时间一般会比静态成胶时间长3~5倍。
.
14
（一）冻胶类调剖剂
Cr3+交联：－CH2-CH-
－CH-CH2- 醛类交联： －CH2-CH-
O=C
C=O
采油PPT课件：堵水设计
表4 试油及射孔数据
序 号
层 号
射孔井段 (m)
射孔 日期
射 射孔 孔 枪型 孔
密
射 孔 孔 数
工作 制度
日产 油 (t)
日 产 气 (m3)
日 产 水 (m3)
含 水 (%)
含 砂 (%)
油 压 (Mp a)
套 压 (Mp a)
静 压 (Mp a)
静 温 (0C )
4、油井生产数据
采油生产情况表
年月
主要是依靠地层水和注入水在组成上的明显不同而进行判断。
根据地球物理资料判断出水层位：流体电阻测定法、井温测量
法、放射性同位素。
油井找水方法
机械法找水
1）压木塞法： 2）封隔器找水：
找水仪找水：找水仪找水是指在油井正常生产的情况下，下入专门
仪器—找水仪，不停产确定主要出水层位和流量的方法。找水仪主要 由电磁振动泵、注排换向阀、皮球集流器、涡轮流量计、油水比例计 等组成。
堵水设计
油井出水是油田开发中后期遇到的普遍现象，特别 是水驱油田，油井出水是不可避免的现象。油层的非均 质性以及开发方案和开采措施不当等原因，会使水的推 进不均匀，造成个别井层过早水淹和油田综合含水的迅 速上升，而降低产量产采收率。因此在油田开发过程中， 必须及时注意油井出水动向，利用各种找水方法，确定 出水层位，采取相应的堵水措施。
油井出水来源 油井找水方法 油井封堵水技术
油Hale Waihona Puke 出水来源●注入水及边水 由于油层的非均质性及开采方式不当，使注入
水及边水沿高渗透层及高渗透区不均匀推进，在纵 向上堪单层突井，在横向上形成舌进，使油井过早 见水。 ●层外水
上层水、下层水及夹层水是油层以外来的水， 主要是由于固井质量不好、套管损坏或误射水层造 成的。
《注水井调剖技术》课件
《注水井调剖技术》PPT 课件
本课件将介绍注水井调剖技术的概述，背景，基本原理，分类，工作流程， 优点，局限性，现状与应用，发展趋势以及相关的数据、技术指标、水化学 分析、设计注意事项、工程案例、经济效益、环保影响、风险评估等内容。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
注水井调剖技术概述
注水井调剖技术是一种用于增强油藏采收率的油田开发技术，通过调整地层 渗透性，改善注采物质平衡，提高油井产能。
注水井调剖技术背景
随着油田开采的深入，油井产能逐渐下降，为了提高采收率，注水井调剖技术应运而生。
注水井调剖技术的基本原理
通过注入特定的调剖剂，改变地层的渗透性，调整油水分布，从而改善油井的产能和采收率。
注水井调剖技术分类
1 物理调剖
利用物理手段改变地层 渗透性，如水力压裂等
2 化学调剖
通过注入化学物质改变 地层渗透性
3 组合调剖
将物理调剖和化学调剖 相结合，以获得更好的 效果
注水井调剖技术工作流程
1
勘探与评价
确定适合调剖的油井，评估地层特性
设计方案
2
制定注水井调剖方案，确定调剖剂和
注入方式
3
现场操作
进行注水井调剖的现场操作和监控
注水井调剖技术的优点
提高产能
通过增强注水井的渗透性， 提高油井的产能
提高采收率
改善油水分布，提高油田 的采收率
延长油田寿命
有效开发油井，延长油田 寿命
注水井调剖技术的局限性
1 成本高
调剖剂及操作成本较高，增加油田开发成本
2 效果不确定
调剖效果受地层特性等因素影响，效果无法完全预测
3 对环境影响
注入调剖剂可能对地下水等环境造成影响
本课件将介绍注水井调剖技术的概述，背景，基本原理，分类，工作流程， 优点，局限性，现状与应用，发展趋势以及相关的数据、技术指标、水化学 分析、设计注意事项、工程案例、经济效益、环保影响、风险评估等内容。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
注水井调剖技术概述
注水井调剖技术是一种用于增强油藏采收率的油田开发技术，通过调整地层 渗透性，改善注采物质平衡，提高油井产能。
注水井调剖技术背景
随着油田开采的深入，油井产能逐渐下降，为了提高采收率，注水井调剖技术应运而生。
注水井调剖技术的基本原理
通过注入特定的调剖剂，改变地层的渗透性，调整油水分布，从而改善油井的产能和采收率。
注水井调剖技术分类
1 物理调剖
利用物理手段改变地层 渗透性，如水力压裂等
2 化学调剖
通过注入化学物质改变 地层渗透性
3 组合调剖
将物理调剖和化学调剖 相结合，以获得更好的 效果
注水井调剖技术工作流程
1
勘探与评价
确定适合调剖的油井，评估地层特性
设计方案
2
制定注水井调剖方案，确定调剖剂和
注入方式
3
现场操作
进行注水井调剖的现场操作和监控
注水井调剖技术的优点
提高产能
通过增强注水井的渗透性， 提高油井的产能
提高采收率
改善油水分布，提高油田 的采收率
延长油田寿命
有效开发油井，延长油田 寿命
注水井调剖技术的局限性
1 成本高
调剖剂及操作成本较高，增加油田开发成本
2 效果不确定
调剖效果受地层特性等因素影响，效果无法完全预测
3 对环境影响
注入调剖剂可能对地下水等环境造成影响
《注水与油水井措施》ppt课件
油水井措施的应用
应用范围
油水井措施广泛应用于各个油田 ，是提高油田采收率和产能的重
要手段。
应用效果
通过合理的油水井措施应用，可以 有效提高油田的采收率和产能，为 油田的可持续发展提供有力保障。
应用建议
针对不同油田的特点和需求，应选 择合适的油水井措施，制定科学的 实施方案，以达到最佳的应用效果 。
油水井措施对注水方案的影响
油水井的增产措施可能改变地层的渗透性和压力分布，从而影响注水方案的实施 效果。
油水井措施对注水设备的要求
为了满足油水井增产措施的需求，可能需要改进或升级注水设备，以提高注水的 效率和稳定性。
注水与油水井措施的协同作用
协同设计
在制定油水井措施时，应充分考 虑注水方案的需求和限制，实现 注水和油水井措施的协同设计。
目的
通过油水井措施，可以改善油藏 的流动条件，提高油水井的产能 和采收率，延长油水井的生产寿 命，提高油田的整体效益。
油水井措施的分类
增产措施
包括压裂、酸化、堵水等 ，目的是提高油井的产能 。
维护措施
包括清蜡、防砂、热洗等 ，目的是维护油水井的正 常生产和延长生产寿命。
管理措施
包括合理配产、间歇抽油 等，目的是优化生产管理 ，提高油田整体效益。
协同实施
在实施油水井措施和注水方案时 ，应加强沟通和协作，确保各项 措施的顺利实施和效果的充分发
挥。
协同优化
应根据油水井措施和注水方案的 实际效果，及时进行优化调整， 提高油水井的开发效果和采收率
。
04
注水与油水井措施的案例分析
案例一：某油田的注水技术应用
总结词：成功应用
详细描述：某油田通过采用先进的注水技术，有效提高了采收率，降低了生产成 本，为油田的可持续发展奠定了基础。
油田化学第5章注水井调剖与油井堵水
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
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。
2、凝胶型双液法堵剂
指两种工作液相遇后可产生凝胶封堵高渗透层的堵剂。
3、冻胶型双液法堵剂
例1 第一工作液HPAM溶液或XC溶液 第二工作液柠檬酸铝溶液 例2 第一工作液 HPAM溶液或XC溶液 第二工作液丙酸铬溶液 例3 第一工作液溶有Na2 SO3的HPAM溶液或XC溶液 第二工作液溶有 Na2Cr2O7溶液 例4 第一工作液HPAM溶液 第二工作液ZrOCl2 溶液
前 言
（1）为什么进行油水井改造？
油水井在生产过程中存在各种问题，影响油田的正常生产。
（2）油水井存在哪些问题？
油井：5个问题，5字概括 水井：3个问题
前 言
（1）砂、（2）蜡、 （3）水、（4）稠、 （5）低。
（1）出砂 （2）吸水剖面不均匀 （3）水注不进去
油井问题
水井问题
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（ 62μm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）什么是桥接剂
冻胶胶结剂：交联剂+HPAM
生成:
胶粒带正电。
酸性硅酸溶胶是由水玻璃加到盐酸中生成。
特点:
碱性硅酸溶胶
碱性硅酸溶胶胶团示意图 （假定模数为1）
生成:
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
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。
2、凝胶型双液法堵剂
指两种工作液相遇后可产生凝胶封堵高渗透层的堵剂。
3、冻胶型双液法堵剂
例1 第一工作液HPAM溶液或XC溶液 第二工作液柠檬酸铝溶液 例2 第一工作液 HPAM溶液或XC溶液 第二工作液丙酸铬溶液 例3 第一工作液溶有Na2 SO3的HPAM溶液或XC溶液 第二工作液溶有 Na2Cr2O7溶液 例4 第一工作液HPAM溶液 第二工作液ZrOCl2 溶液
前 言
（1）为什么进行油水井改造？
油水井在生产过程中存在各种问题，影响油田的正常生产。
（2）油水井存在哪些问题？
油井：5个问题，5字概括 水井：3个问题
前 言
（1）砂、（2）蜡、 （3）水、（4）稠、 （5）低。
（1）出砂 （2）吸水剖面不均匀 （3）水注不进去
油井问题
水井问题
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（ 62μm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）什么是桥接剂
冻胶胶结剂：交联剂+HPAM
生成:
胶粒带正电。
酸性硅酸溶胶是由水玻璃加到盐酸中生成。
特点:
碱性硅酸溶胶
碱性硅酸溶胶胶团示意图 （假定模数为1）
生成:
《注水井调剖技术》PPT课件
注水井调剖技术
一、前言
大庆油田主力油层为河流相沉积，萨、 葡油层较为发育厚度大，非均质性严重
高含水开采阶段
层间矛盾
层内矛盾 平面矛盾
大量注入水沿着高渗透 带无效地循环、消耗
降低了注入 水利用率
油田的注水、脱水、污水 处理等带来了很大的困难
. 2
常规的细分注水、堵水、单纯聚合物驱等措施不能 完全解决注入水低效、无效水循环问题，因此，必 须采用深度调剖技术。
5-P30
1.544
1.55
y4=0.5118x-28.125
1.47 y3=0.3649x+23.733
y5=0.7483x-128.28
1.22
水驱
凝胶驱
水驱
1.11
1.62
北 10-丁 6-P24
1.553
1.43
全0
区50
100
1.326 150
200
250
300
1.403 350
400
450
. 4
1.流动凝胶深度调剖剂的性能指标
流动凝胶深度调剖体系性能指标
分子量 水解度 浓度 交联比 PH 值 矿化度 温度 成 胶时 残余阻
(×104) (%) (mg/L)
(mg/L) (℃) 间 力系数
>1000 25-30 300- 20-60 7.5-8.5 <1500 30-70 3-30d 10-15
井 号 聚驱时阻力系数 凝胶调驱阻力系数
北 2150-4-P123
1.187
北 1-丁 5-P123 200 y1=0.3783x-2.6771
累
1.243
积
y2=0.5018x-13.201
一、前言
大庆油田主力油层为河流相沉积，萨、 葡油层较为发育厚度大，非均质性严重
高含水开采阶段
层间矛盾
层内矛盾 平面矛盾
大量注入水沿着高渗透 带无效地循环、消耗
降低了注入 水利用率
油田的注水、脱水、污水 处理等带来了很大的困难
. 2
常规的细分注水、堵水、单纯聚合物驱等措施不能 完全解决注入水低效、无效水循环问题，因此，必 须采用深度调剖技术。
5-P30
1.544
1.55
y4=0.5118x-28.125
1.47 y3=0.3649x+23.733
y5=0.7483x-128.28
1.22
水驱
凝胶驱
水驱
1.11
1.62
北 10-丁 6-P24
1.553
1.43
全0
区50
100
1.326 150
200
250
300
1.403 350
400
450
. 4
1.流动凝胶深度调剖剂的性能指标
流动凝胶深度调剖体系性能指标
分子量 水解度 浓度 交联比 PH 值 矿化度 温度 成 胶时 残余阻
(×104) (%) (mg/L)
(mg/L) (℃) 间 力系数
>1000 25-30 300- 20-60 7.5-8.5 <1500 30-70 3-30d 10-15
井 号 聚驱时阻力系数 凝胶调驱阻力系数
北 2150-4-P123
1.187
北 1-丁 5-P123 200 y1=0.3783x-2.6771
累
1.243
积
y2=0.5018x-13.201
注水井调剖与油井堵水优秀课件
堵剂的选择性。
三、选择性堵水剂
水基堵剂 油基堵剂 醇基堵剂
如何实现 选择性？
l、HPAM（水基）
它优先进人含水饱和度高的地层． 进入地层的HPAM(水解聚丙烯酰胺)可通过氢键 吸附在由于水冲刷而暴露出来的地层表面 HPAM分子中未吸附部分可在水中伸展，减小地 层对水的渗透性
HPAM在水中伸展增加水流阻力
5、分散体型堵剂
主要是固体分散体。 用于封堵特高渗透层。 粘土／水泥 碳酸钙／水泥和粉煤灰 水泥
第二节 注水井调剖
一、什么叫注水井调剖
油
驱油体系的
层
洗油效率低
采
收
率
低
驱油体系的
波及系数低
界面张力 润湿性
水油流度比 地层非均质性
一、什么叫注水井调剖
吸水能力好 吸水能力差
一、什么叫注水井调剖
HPAM能提供减少油流动阻力的水膜
2、泡沫（水基）
以水作分散介质的泡沫可优先进入出水层； 在出水层稳定存在； 通过叠加的Jamin效应，封堵来水； 油可引起泡沫的破坏，所以进入油层的泡沫不 堵塞油层。
一种阻力效应。油中气泡或者水中的油滴由于界面张力而力图保持成球形。 当这些气泡或者油滴通过细小的孔隙喉道时,由于孔道和喉道的半径差使得 气泡或油滴两端的弧面毛管力表现为阻力，若要通过半径较小的喉道必须 拉长并改变形状,这种变形将消耗一部分能量,从而减缓气泡或油滴运动,增 加额外的阻力,这种现象称为贾敏效应。
向油层注人一种工作液，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 流 体
溶液、乳状液、 溶胶、悬浮体
进入地层后 流动性降低
凝胶、冻胶、 沉淀、固化物
三、选择性堵水剂
水基堵剂 油基堵剂 醇基堵剂
如何实现 选择性？
l、HPAM（水基）
它优先进人含水饱和度高的地层． 进入地层的HPAM(水解聚丙烯酰胺)可通过氢键 吸附在由于水冲刷而暴露出来的地层表面 HPAM分子中未吸附部分可在水中伸展，减小地 层对水的渗透性
HPAM在水中伸展增加水流阻力
5、分散体型堵剂
主要是固体分散体。 用于封堵特高渗透层。 粘土／水泥 碳酸钙／水泥和粉煤灰 水泥
第二节 注水井调剖
一、什么叫注水井调剖
油
驱油体系的
层
洗油效率低
采
收
率
低
驱油体系的
波及系数低
界面张力 润湿性
水油流度比 地层非均质性
一、什么叫注水井调剖
吸水能力好 吸水能力差
一、什么叫注水井调剖
HPAM能提供减少油流动阻力的水膜
2、泡沫（水基）
以水作分散介质的泡沫可优先进入出水层； 在出水层稳定存在； 通过叠加的Jamin效应，封堵来水； 油可引起泡沫的破坏，所以进入油层的泡沫不 堵塞油层。
一种阻力效应。油中气泡或者水中的油滴由于界面张力而力图保持成球形。 当这些气泡或者油滴通过细小的孔隙喉道时,由于孔道和喉道的半径差使得 气泡或油滴两端的弧面毛管力表现为阻力，若要通过半径较小的喉道必须 拉长并改变形状,这种变形将消耗一部分能量,从而减缓气泡或油滴运动,增 加额外的阻力,这种现象称为贾敏效应。
向油层注人一种工作液，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 流 体
溶液、乳状液、 溶胶、悬浮体
进入地层后 流动性降低
凝胶、冻胶、 沉淀、固化物
调剖堵水技术PPT幻灯片课件
1880-1881.3 1875.1-1879 1872.5-1873.9 1870.3-1871.6 1869.8-1870.3 1863-1866.4 1858.6-1860.4
5.7 3.5
20.9 13.2
14.9
16.7
25.1
43.7
56.3
调后吸水 调前吸水
相对吸水
0
10
20
30
40
50
第三讲 1调、剖水、井调堵剖水技术 面临的难题2、以油及井发堵展水趋势
第1节 调剖堵水的基本概念
1、水井调剖 2、油井堵水
第1节 调剖堵水的基本概念
需要注意的是：
1、调剖：针对注入井。核心是解决注 入井因油层非均质性问题而提出来的。 2、堵水：是针对生产井（油井）的。
井段
1890.9-1892.3 1889.5-1890.5 1884.5-1889.5 1881.9-1883.9
第1节 调剖堵水的基本概念
油井的产液剖面，特别是产水剖面是不均匀的。
射井井段（m）
3816 3802 3741 3722 3716 3701.5 3692.5
3696.5 3703.5 3718.5
3725 3746 3805 3825
4.94 13.08
7.16 16.04 31.51 27.28
产油百分数 产水百分数
100
0
20
40
60
80
100
百分比（%）
一口油井的产液剖面
第1节 调剖堵水的基本概念
油井产出的水有不同的来源：
1:注入水：注入水常沿高渗透层进入油井，因此从油 井将高渗透层封堵，可以达到控制油井产水的目的；
5.7 3.5
20.9 13.2
14.9
16.7
25.1
43.7
56.3
调后吸水 调前吸水
相对吸水
0
10
20
30
40
50
第三讲 1调、剖水、井调堵剖水技术 面临的难题2、以油及井发堵展水趋势
第1节 调剖堵水的基本概念
1、水井调剖 2、油井堵水
第1节 调剖堵水的基本概念
需要注意的是：
1、调剖：针对注入井。核心是解决注 入井因油层非均质性问题而提出来的。 2、堵水：是针对生产井（油井）的。
井段
1890.9-1892.3 1889.5-1890.5 1884.5-1889.5 1881.9-1883.9
第1节 调剖堵水的基本概念
油井的产液剖面，特别是产水剖面是不均匀的。
射井井段（m）
3816 3802 3741 3722 3716 3701.5 3692.5
3696.5 3703.5 3718.5
3725 3746 3805 3825
4.94 13.08
7.16 16.04 31.51 27.28
产油百分数 产水百分数
100
0
20
40
60
80
100
百分比（%）
一口油井的产液剖面
第1节 调剖堵水的基本概念
油井产出的水有不同的来源：
1:注入水：注入水常沿高渗透层进入油井，因此从油 井将高渗透层封堵，可以达到控制油井产水的目的；
调驱、调剖、堵水
调驱和调剖1、注水井综合调驱技术注水井综合调驱技术，就是将由稠化剂、驱油剂、降阻剂和堵水剂等组成的综合调驱剂，通过注水井注入地层。
它可在地层中产生注入水增粘，原油降阻，油水混相和高渗透层颗粒堵塞等综合作用。
其结果，就可封堵注水井的高渗透层，均衡其吸水剖面，降低油水的流度比，进一步驱出地层中的残余油，并可在地层中形成一面活动的“油墙”，产生“活塞式”驱油作用，以降低油井含水提高原油采收率。
其中的驱油剂可与原油产生混相作用，有效地驱出残余油，在地层中形成向油井运移的类似于活动的“油墙”的原油富集带，具有较长期的远井地带调剖作用。
堵水剂可对地层的高渗透大孔道产生封堵作用，均衡其吸水剖面，使驱油剂更有效地驱油。
调剖剂可不断地调整地层的吸水剖面，并可更有效地驱油。
它对低渗透地层的渗透率无伤害，用它对注水井进行处理后，在同样的注水量下，注水压力下降或上升的幅度不大。
2、注水井综合调剖技术调剖措施：注入井堵水措施：油井堵水调剖的作用：（1）提高注入水的波及体积，提高产油量，减少产水量，提高油田开发的采收率。
（2）封堵多层开采的高渗透，高含水，或注入井的高吸水层，减少层间干扰，改善产液剖面或吸水剖面。
（3）封堵单层采油井的高渗透段和水流大通道或注水井的高吸水井段。
（4）封堵水窜的天然裂缝和人工裂缝，控制采油井含水上升率。
从概念上很好区分这两个概念：调驱是调剖和驱油双重作用；调剖就是调整吸水剖面。
从注水井封堵高渗透层时，可调整注水层段的吸水剖面，这称为调剖。
为了调整注水井吸水剖面，改善水驱效果，向地层中、高渗透层吸水能力较强的部位或层段注入化学剂，降低中、高渗透层的渗透率，提高低渗透油层的吸水能力，这种工艺措施叫注水井调剖。
主要作用：为了调整吸水剖面，缓解层间矛盾调驱技术，就是将由稠化剂、驱油剂、降阻剂和堵水剂等组成的综合调驱剂，通过注水井注入地层。
它可在地层中产生注入水增粘，原油降阻，油水混相和高渗透层颗粒堵塞等综合作用。
油田化学第五章 第五章 注水井调剖与油井堵水
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。
2．凝胶型双液法堵剂
两种工作液相遇后可产生凝胶封堵高渗 透层的堵剂。
3．冻胶型双液法堵剂
两种工作液相遇后可产生冻胶封堵高渗透层 的堵剂。
例1
第一工作液HPAM溶液或XC溶液 第二工作液柠檬酸铝溶液
例2
第一工作液 HPAM溶液或XC溶液 第二工作液丙酸铬溶液
例3
第一工作液溶有Na2 SO3的HPAM溶液或 XC溶液 第二工作液溶有 Na2Cr2O7的 HPAM溶液 或 XC溶液
例4
第一工作液HPAM溶液 第二工作液ZrOCl2 溶液
4．泡沫型双液法堵剂
若将起泡剂溶液与气体交替注入地层，就可在地 层（主要是高渗透层）中形成泡沫，产生堵剂。
可用的起泡剂包括：
非离子型表面活性剂加聚氧乙烯烷基苯酚醚 阴离子型表面活性剂如烷基芳基磺酸盐。
可用的气体包括：
氮气 二氧化碳气。
5 絮凝体型双液法堵剂
若将粘土悬浮体与HPAM溶液交替注入地 层，它们在地层中相遇形成絮凝体。
有效地封堵特高渗透地层。
调剖剂的选择
1、高渗透层 2、低渗透层 3、高温高矿化度地层 4、近井地带 5、远井地带
4.进一步水解和羟桥作用
5. 铬冻胶
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。
Cr3+的来源:
三价铬化合物 由Cr6+用氧化还原反应得到Cr3+
注意：
冻胶：由高分子溶液转变而来，当高分子溶液由于种种 原因形成网络结构，将液体包在其中，使整个体系失去 流动性。
k2>k1，k2>k3
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由于高渗透层进人的硫酸多，主要堵塞发生 在高渗透层。
（2）特点 近井增注，远井调剖。
2、硫酸亚铁
（1）调剖机理
硫酸是增注调剖剂； 氢氧化亚铁是一种沉淀，同样可起调剖作用。 （2）特点 近井增注，远井调剖。
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。
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
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 CH2 CH
3、硅酸凝胶
硅酸凝胶是由水玻璃与活化剂反应生成。 （2）什么是活化剂？
是指可使水玻璃由先变成溶胶再变成凝胶的物质。 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。
酸性硅酸溶胶胶团示意图 （假定模数为1）
CH2 CH
CH CH2
CONH2
COO
CH2CH2O
OOC
10
CH2 CH CH2 CONH2
CH COO
CH2CH2O 10 OOC
CH CH2
6、水膨体
一种聚丙烯酰胺水膨体的膨胀性
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
工作液（或工作流体）。
基本原理：
隔离液作用：
注水
注水
调节封堵位置
第一工作液 第二工作液
隔离液 注入水
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。
了解堵剂的适应性、了解 堵剂的作用机理
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；
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。
第二篇 采油化学
第五章 注水井调剖与油井堵水
前言
（1）为什么进行油水井改造？ 油水井在生产过程中存在各种问题，影响油田
的正常生产。 （2）油水井存在哪些问题？
油井：5个问题，5字概括 水井：3个问题
前言
油井问题
水井问题
（1）砂、（2）蜡、 （1）出砂
（3）水、（4）稠、 （2）吸水剖面不均匀
（5）低。
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。
含油饱和度高
单井油井堵水
k2> k3 > k1
高渗透层 （含油饱和度低）
一、什么叫注水井调剖
“调剖”含义 ：
调整注水油层 的吸水剖面。
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。
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。
注水井调剖提高采收率可视化模拟录像
一、什么叫注水井调剖
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。
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
1、单液法
定义：
向油层注人一种工作液，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 流 体
溶液、乳状液、 溶胶、悬浮体
进入地层后 流动性降低
凝胶、冻胶、 沉淀、固化物
2、双液法
定义： 向地层注入相遇后可产生封堵物质的两种
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
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
多核羟桥络离子与HPAM交联
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。
聚丙烯酰胺的锆冻胶示意图
Q：Cr3+的多 核羟桥络离 子如何形成？
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。
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。
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）
4、锆冻胶（实验七）
（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。 Zr4+可来自ZrOCl2或ZrCl4
聚丙烯酰胺的锆冻胶示意图
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）。
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（ 62μm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。
（3）水注不进去
第五章 油水井化学改造
第一节 注水井调剖
一、什么叫注水井调剖
油
驱油体系的
层
洗油效率低
采
收系数低
界面张力 润湿性
水油流度比 地层非均质性
一、什么叫注水井调剖
吸水能力好 吸水能力差
一、什么叫注水井调剖
•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
（2）特点 近井增注，远井调剖。
2、硫酸亚铁
（1）调剖机理
硫酸是增注调剖剂； 氢氧化亚铁是一种沉淀，同样可起调剖作用。 （2）特点 近井增注，远井调剖。
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。
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
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 CH2 CH
3、硅酸凝胶
硅酸凝胶是由水玻璃与活化剂反应生成。 （2）什么是活化剂？
是指可使水玻璃由先变成溶胶再变成凝胶的物质。 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。
酸性硅酸溶胶胶团示意图 （假定模数为1）
CH2 CH
CH CH2
CONH2
COO
CH2CH2O
OOC
10
CH2 CH CH2 CONH2
CH COO
CH2CH2O 10 OOC
CH CH2
6、水膨体
一种聚丙烯酰胺水膨体的膨胀性
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
工作液（或工作流体）。
基本原理：
隔离液作用：
注水
注水
调节封堵位置
第一工作液 第二工作液
隔离液 注入水
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。
了解堵剂的适应性、了解 堵剂的作用机理
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；
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。
第二篇 采油化学
第五章 注水井调剖与油井堵水
前言
（1）为什么进行油水井改造？ 油水井在生产过程中存在各种问题，影响油田
的正常生产。 （2）油水井存在哪些问题？
油井：5个问题，5字概括 水井：3个问题
前言
油井问题
水井问题
（1）砂、（2）蜡、 （1）出砂
（3）水、（4）稠、 （2）吸水剖面不均匀
（5）低。
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。
含油饱和度高
单井油井堵水
k2> k3 > k1
高渗透层 （含油饱和度低）
一、什么叫注水井调剖
“调剖”含义 ：
调整注水油层 的吸水剖面。
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。
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。
注水井调剖提高采收率可视化模拟录像
一、什么叫注水井调剖
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。
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
1、单液法
定义：
向油层注人一种工作液，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 流 体
溶液、乳状液、 溶胶、悬浮体
进入地层后 流动性降低
凝胶、冻胶、 沉淀、固化物
2、双液法
定义： 向地层注入相遇后可产生封堵物质的两种
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
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
多核羟桥络离子与HPAM交联
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。
聚丙烯酰胺的锆冻胶示意图
Q：Cr3+的多 核羟桥络离 子如何形成？
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。
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。
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）
4、锆冻胶（实验七）
（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。 Zr4+可来自ZrOCl2或ZrCl4
聚丙烯酰胺的锆冻胶示意图
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）。
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（ 62μm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。
（3）水注不进去
第五章 油水井化学改造
第一节 注水井调剖
一、什么叫注水井调剖
油
驱油体系的
层
洗油效率低
采
收系数低
界面张力 润湿性
水油流度比 地层非均质性
一、什么叫注水井调剖
吸水能力好 吸水能力差
一、什么叫注水井调剖
•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