调剖机理
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各种调剖机理:
泡沫调剖剂机理
泡沫调剖就是利用泡沫对地层孔喉的封堵作用而迫使蒸汽转向,提高采收率的一种方式。泡沫是气体在液体中的粗分散体系,构成蒸汽泡沫的主要成份是表面活性剂,与普通泡沫不同的是,用于稠油吞吐井中所产生的泡沫必须耐高温,表面活性剂在注蒸汽的地层条件下能产生泡沫并能稳定一定的时间。泡沫调剖依赖其在注汽过程中产生的大量泡沫封堵高渗透地层的咽喉地带,注入蒸汽由于压力增高而转向其它孔隙,平面上提高蒸汽的波及面积,纵向上增加低渗透层的吸汽量,从而提高注汽效率。其优点在于对地层伤害较小,经过半衰期后,其泡沫缓慢、自然解堵;其施工简单、方便。其缺点在于封堵压力较低,有时达不到要求的理想压力,对水窜没有控制能力;泡沫稳定性受稠油特性、储层粘土含量、水质影响很大,使应用受到较大限制。要获得较理想的封堵效果,需要持续不断地挤入药剂,以维持泡沫稳定和处理周期,造成成本过高。另外,目前国内可供选择的起泡剂较少,进口起泡剂成本较高,使现场应用受到很大程度的限制。
聚合物调剖剂机理
聚合物堵水调剖剂一般由聚丙烯酰胺单体等高分子或聚合物单体、引发剂、交联剂等组成的,它是由水井调剖剂转变而来的。在地层条件下,单体在引发剂、交联剂的作用下交联聚合形成具有高弹性、高强度的聚合物凝胶,堵塞地层大孔道,封堵高渗透水层,起到调整吸汽剖面的作用。其特点是具有吸水膨胀性,增加封堵效果。其封堵性能与已成熟应用的水井调剖剂类似,不同点在于选择不同的交联剂,使已形成的冻胶在高温蒸汽的作用下能维持凝胶状态,稳定一定的时间,从而起到促使蒸汽进入低渗透层的目的。其技术的困难之处在于选择交联剂。该技术的优点在于技术成熟、封堵强度高,封堵时间、强度可依现场要求调节。其缺点在于无选择性,封堵高渗透层的同时也会封堵低渗透油层,施工时对机械设备的要求较高,施工时易发生事故,如堵死管柱、挤注管线等,其次其药剂本身具有一定的毒性和吸水膨胀性,会对环境造成污染,也可能会对周围的牲畜造成伤害。
木质素、拷胶类堵水调剖剂利用拷胶、改性拷胶、单宁或提取的木质素与甲醛等配制成堵剂,根据注蒸汽温度及凝胶时间的要求配制成不同浓度。其机理与聚合物调剖剂类似,不同点在于生成的堵剂液与原油有一定的相溶性,从而具有一定的封堵选择性。
固体颗粒调剖剂机理
该类堵水调剖剂侧重于堵水,它由固体颗粒、交联剂、表面活性剂等按比例复合而成,其固体颗粒有生物钙粉、矿物粉、粉煤灰、钠膨润土等等,其交联剂具有固化作用,为弱胶联,可胶结无机颗粒及地层岩石,防止颗粒在流体冲刷下运移,在胶结中以固体颗粒作为骨架材料,表面活性剂可使岩石表面润湿反转,通过交联剂把固体颗粒和岩石松散胶结,提高高渗透层的吸汽阻力。还可以通过颗粒封堵高渗透层和高出水层,从而大幅度降低油井含水。其优点在于对底水及窜槽水封堵效果较好,对高出水层的封堵强度高,有效期长,有效率高。对油井含水大于80%的油井也有较好的封堵效果,尤其对于目前处于吞吐中后期的油井形成的高渗透带、大孔道更具有较好的堵水封窜能力,提高了采收率,也使部分高含水井重新走上正常生产。其缺点在于药剂无明显的选择性,只能依靠地层的选择性,由于稠油井的油水粘度差异大,所以,低粘度的堵剂溶液进入水层的阻力比进入油层的阻力小,堵剂优先进入出水层。它对出水原因较复杂的油井封堵有效率较低,另外在施工中应注意对最终挤注压力的选择,要根据地层的渗透率、含水饱合度等选择不同的最终挤注压力,以免对出油层位的渗透率造成影响。
复合调剖剂机理
复合调剖剂种类较多,它主要是针对单一调剖剂的缺点而设计的,单一的调剖剂有其
各种各样的制约,影响其施工效果和广泛应用,因此在不同的调剖剂里选择加入各种其它药剂,弥补单一调剖剂的不足,发挥各种药剂的协同作用,使堵水调剖工作走上一个新台阶。如在木质素类调剖剂中加入表面活性剂;在固体颗粒类调剖剂中加入保护剂;在凝胶类调剖剂中加入固体颗粒;在木质素类调剖剂中加入固体颗粒;聚合物中加入膨润土等等,都是针对各种调剖剂的缺点而研究设计的,因此其封堵效果和强度等各方面可能会超过单一的调剖剂,这种调剖剂应该能成为以后堵水调剖剂的发展方向。
其它调剖剂:
堵水调剖剂的种类繁多,其封堵机理基本上与上述各类堵剂相似,如热固性树脂、造纸废液、低分子烷氧基氯硅氧烷堵剂、超细水泥等等,其封堵能力和对油水层的选择性也都类似于上述几种调剖剂,只是利用不同的成胶液、交联剂或同一种类不同的来源而形成的不同的堵水调剖剂。