活性微球深部调剖技术(石油大学)
调剖堵水调驱技术的概念和内涵-石大油服系列技术之一
石大油服
评价方法
水井三条曲线：注水井的井口压降曲线、吸水剖面和指示曲线评价；
油井三条曲线：油井的日产液量、日产油量和含水率评价； 区块：由区块的水驱特征曲线变化评价。
石大油服
目 录
前言 一、调剖技术的概念及内涵 二、堵水技术的概念及内涵 三、调驱技术的概念及内涵
结束语
石大油服
二、堵水技术的概念及内涵
一种酚醛树脂SD-103冻胶。优点：热稳定性好、成冻
时间长。用于70度以上高温地层。
一种有机铬交联剂SD-107冻胶。特点：成冻强度高， 时间和强度可控，用于70度以下常温地层。
石大油服
(2)分散相堵剂。冻胶微球简称微球PPD，是采用不同聚 合方法得到粒度从纳米到毫米级的冻胶分散体。
微球首先随注入水进入含水饱和度高的地层，使注入压力升高，迫 使注入水转向进入含油饱和度高的地层，因此冻胶微球是一种单液法调 驱剂，用于地层深部调驱。
石大油服
注水井
采油井
油井堵水
石大油服
注水井
采油井
油水井对应调剖堵水
石大油服
调剖、堵水及调剖与堵水 结合的水驱采收率可视化模型
水驱采收 率增值
25.7%
12.8%
52.1%
石大油服
结论
1、注水井调剖和油井堵水都可提高水驱采收率。
2、注水井调剖的水驱采收率增值高于油井堵水的水驱采收率
增值。
3、注水井调剖与油井堵水相结合存在协同效应，其水驱采收 率增值（52.1%）比注水井调剖与油井堵水水驱采收率增值 之和（38.5%）还高。
一、调剖技术的概念及内涵
1、概念
调剖是指从注水井调整注水地层的吸水剖面。
一口注水井的吸水剖面 石大油服
新型聚合物微球逐级深部调剖技术
油 气 地 质 与 采 收 率 2006年7月 PETROLE UM GE OLOGY AND RECOVERY EFF I C I E NCY 第13卷 第4期・三次采油・新型聚合物微球逐级深部调剖技术孙焕泉1,王 涛2,3,肖建洪2,陈 辉2(1.中国石化股份胜利油田分公司,山东东营257000;2.中国石化股份胜利油田分公司孤岛采油厂,山东东营257231;3.中国石油大学(华东),山东东营257061)摘要:由于现有调剖堵水材料在进行油田深部调剖时存在不足,根据理想的深部调剖材料所应该具备的性能,提出了新型聚合物微球结构的设计思路。
对所合成的新型材料进行了实验评价,研究了微球水化前后的粒径和形态的变化,结果表明,其初始粒径为几十纳米,在室温下水化30d后粒径膨胀为几微米;研究了聚合物微球在人造岩心和填油砂模拟岩心管中的封堵性能,结果表明,聚合物微球在岩心中具有封堵、突破、深入、再封堵的逐级封堵和逐级调剖特性。
关键词:聚合物微球;深部调剖;提高采收率;膨胀;封堵中图分类号:TE357.431文献标识码:A文章编号:1009-9603(2006)04-0077-03 目前,胜坨、孤岛、孤东和埕东等整装油田经过几十年的注水开发,一方面由于层内非均质性较强形成大孔道,加剧了注入水层内窜流;另一方面井况变差,造成管外窜槽,加剧了层间矛盾,致使注水效果变差。
堵水调剖能有效封堵高渗透层,是改善储层非均质性的重要措施之一[1-3],但在特高含水开发后期,由于堵调体系性能等因素的限制,多轮次调剖效果日益变差[4-5]。
目前,现有调剖技术的深部调剖效果不佳,如无机堵剂易沉淀,不能进入地层深部封堵[6];可动弱凝胶交联可控性差,成本高;水膨体聚合物凝胶颗粒大[7-8],存在注入深度与封堵强度之间的矛盾,失效较快;LPS(交联聚合物溶液)技术容易受污水水质影响,而使体系性能受到影响[9]。
聚合物微球逐级调剖技术正是为了解决以上矛盾而发展起来的一项新型深部调驱技术。
调剖调驱效果分析方法简述
调剖调驱效果分析方法简述何禹羲(沈阳采油厂工艺研究所， 辽宁 沈阳 110316)摘要：在对石油进行处理的过程中调剖技术是对陆上石油提升开采效率、有效实现老区长稳发展的一项重要技术，同时也是水驱开发到一段时间之后进行深度挖潜的一个技术，是提升层系井网发挥作用的必要方法，是提升油田单井产量的有效方法。
就目前的情况，为了能够有效地提升油田整体产量，区块整体调剖可以有效地替代目前石油调剖堵水的情况，所以，调剖调驱的效果来分析，主要分成两个情况：区块整体调剖调驱的效果、不同井组的调剖调驱效果分析。
关键词：调剖调驱；压降分析；效果分析中图分类号：TE357 文献标识码：A0 引言鉴于大部分老油田处于开发后期，调剖调驱成为老油田稳产增产的主要措施手段。
由于地质油藏的复杂性、调剖剂多样性，在大部分油田调剖调驱工作目前仍处于开发试验阶段，因此如何有效的、准确的分析调剖的效果，不仅能直接反应施工的成功与否，为下一步措施提供必要依据，同时能反馈到前期方案设计中，使科研人员能更进一步了解地质情况、堵剂的适用性，以及各种设计参数的合理性。
1 深部调驱作用机理概述(1)注入水的流度比在使用调驱剂的过程中会得到有效地提升，同时，在一定程度上还会让处在低渗的石油得到良好的驱动。
此外，石油调剖调驱机在成胶的过程中，地下普通的聚合物存在的变化并不是很大，所以，水量的流度比在注入阶段都可以得到有效地提升，这样就可以有效的让原有的压差小于凝胶变换成压力并且对得到有效地控制。
(2)在具体使用的过程中，能够对残余的油进行有效地改变，这样可以保证石油的移动状态。
(3)在对石油注入水躯体的时候，就会出现高渗或者是下级孔道移动情况。
在具体实践的过程中，当凝胶的压力非常小的时候，就会出现堵塞的情况，当凝胶的压力比较大的时候，凝胶就会在石油的底层移动。
而且凝胶的移动的过程中还会受到水冲刷以及底层石油剪力的作用，这样就会导致凝胶出现继续移动的情况，这个过程会持续到凝胶压差比较低的部分出现堵塞，出现这样情况的时候可以通过纵向与水平的调剖作用，这样就可以使石油在不同的程度上被注入的水波能够得到有效地提升。
中国石油大学(华东)开发的聚合物微球调驱取得新进展
中国兵器工业集 团利用海外 石油资源打造石化产业链 ，
在 华 锦 集 团投 资 建 设 ５ Ｍｔａ乙 烯 原 料 工 程 ， 年 将 为 下 游 ／ 每 生 产 装 置 提 供 ２Ｍｔａ 优 质 石 脑 油 和 加 氢 尾 油 等 。 同 时 扩 ／ 的
建 ４ ０ｋ／ ５ ｔａ乙烯工程 以及 ２０ ｋ ａ环氧 乙烷 、４ ｔａ ０ ｔ ／ １０ｋ 本体 ／ Ａ Ｓ树脂 、 电联 产 、 Ｂ 热 污水 处理 等配套 工程 ， 计新建 装置 共
第 １期
刘明霞等 ．固载型催化裂化汽油脱臭催化剂催 化性 能的影响因素
・ ｌ・ ５
４ 夏道宏 ， 根权 ， 玉芝等． 种工艺对 脱除汽 油 中硫醇 效果 的 朱 项 各
研 究 ． 油 设 计 ，９ ４，４ ４）３ ３ 炼 １９ ２ （ ：６— ９ ５ 司西强 ， 志军 ， 玉路等． 化物及胶 质对 固载型催化 裂化汽 管 周 硫 油 脱 臭 催 化 剂 性 能 的 影 响． 油 化 工 ，０ ９ ３ １ ） １ ９ 石 ２ ０ ， ８（ １ ： １０～
中 国石 油 大 学 （ 东 ） 发 的 聚 合 物 微 球 调 驱取 得 新 进展开发 的主要方式 ， 但是在 注水过程中 由于地层的非均质性 ， 注入水极 易沿高渗透层 向 油井突进 ， 致使油井产 出液 中含水量 迅速上 升 ， 而原 油的动
用 程度 却 很 低 。针 对 这一 情况 ， 研 人 员 研 究 开 发 了 多 种 堵 科
Ｃ ｍｐｅｅ．ＩｄＥ ｇ Ｃ ｅ Ｐ ｏ ｓＤｅ ， ９ ４，３（ ）：２ ７～ ｏ ｌ ｓ ｎ ｎ ｈｍ ｒｃＤｅ ｖ １６ ｘ ３ ３
２ １ ４
６ 奚 强 ， 常 申 ， 春芳 等 ． 刘 赵 酞菁 钴 催 化 氧 化 脱 硫 的机 理 研 究 ． 油 石 学报（ 石油 加 工 ） １９ １ （ ）９ ９ ，９ ８，４ ２ ：７～ ８
聚合物微球深部调剖剂
聚合物微球深部调剖剂技术方案及说明在油田注水开发过程中，由于地层非均质性的存在，注入水沿高渗层突进，油井产水率逐年上升。
在水驱和聚合物驱过程中，注入水和聚合物溶液沿高渗透层不均匀推进，纵向上形成单层突进，横向上形成舌进，造成注入水和聚合物溶液提前突破，致使中低渗透层波及程度低、驱油效果差，严重影响了水驱和聚合物驱的开发效果，注水井调剖、油井堵水已成为油田稳产增产的重要措施。
但随着常规调堵措施轮次的增加，近井地带剩余油饱和度下降，增油效果变差。
只有通过深部调堵才能更有效地调整、改善油藏的非均质性，从而提高注入液体积波及系数，提高注水采油阶段的原油采收率。
目前，现有深部调剖存在无机堵剂易沉淀，不能进入地层深部封堵；可动弱凝胶交联不可控性、成本高；水膨体聚合物凝胶颗粒大、存在注入深度与封堵强度之间的矛盾、破胶较快等缺点，导致现有调剖技术的深部调剖效果不佳。
针对如上情况，我公司开发了以AMPS、AM、氢氧化钠、特殊交联剂、司班、吐温、引发剂等合成的聚合物微球深部调剖剂。
该聚合物微球深部调剖剂依靠纳米/微米级聚合物微球遇水膨胀来逐级封堵地层孔喉实现其深部调剖堵水的目的。
该聚合物微球最外层是水化层，使微球在水中稳定存在，不会沉淀；微球具有弹性及变形性。
由于聚合物微球机械封堵位置为渗水通道的孔喉，大幅度提高微球的使用效率。
由于聚合物微球的初始尺寸小，且水相中呈溶胶状态，是稳定体系，可以实现进入地层深部。
该产品作为一种新型聚合物微球深部调剖剂，具有以下技术优势：1、各项指标均达到标准要求（1）外观：棕黄色半透明均相液体；（2）固含量≥45.0%；（3）密度（25℃）：0.95—1.05g/cm3；（4）可析出固形物含量≥20.0%；（5）分散性能（1%浓度，搅拌5min）：静置24h后不分层；（6）初始粒径≤500nm的颗粒数：≥80.0%；（7）膨胀倍数（70℃，蒸馏水，7d）：≥10；（8）梯度膨胀倍数（70℃，蒸馏水）：1d ≥1.52d ≥5.03d ≥8.0；（9）耐温、耐盐性（85℃，10%NaCl，7d）：无沉淀，膨胀倍数≥5.0；（10）有机氯含量0.0%。
中国石油大学开发出共聚冻胶微球提升海陆油田采收率
中国石油大学开发出共聚冻胶微球提升海陆油田采收率
佚名
【期刊名称】《石油化工》
【年(卷),期】2012(41)6
【摘要】中国石油大学（华东）开发出新型调驱剂——共聚冻胶微球，可解决注水开发油田低渗、高温、高盐深部调驱技术难题。
中国石油大学（华东）研究人员通过共聚方法制得了一系列微球新技术，用于水驱开发中高渗及裂缝性油藏的深部调驱。
通过调整微球粒度、膨胀度、强度和使用不同的浓度，完全可以满足国外海陆油田开发要求。
截至目前，这项新成果已成功应用于胜利油田、吉林油田等的多个矿区，油田增产效果显著，取得了重大经济效益。
【总页数】1页(P652-652)
【关键词】中国石油大学;注水开发油田;油田采收率;微球;共聚;冻胶;石油大学(华东);深部调驱
【正文语种】中文
【中图分类】TE-4
【相关文献】
1.油气田井开发工程：微冻胶堵剂在提高石油采收率中的研究进展 [J], 陈凯;崔亚;赵福麟
2.三元共聚冻胶微球调驱剂驱动深部储量 [J], 孙清华
3.共聚冻胶微球提升海陆油田采收率 [J],
4.长庆油田聚合物微球调驱技术显著提高采收率 [J],
5.微冻胶堵剂在提高石油采收率中的研究进展 [J], 陈凯;崔亚;赵福麟
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深部调驱用纳米聚合物微球的研究进展
纳米微球一般以 AM( 丙烯酰胺) 为聚合单体, 以 AA ( 丙 烯 酸) 和 AMPS ( 2-丙 烯 酰 胺-2-甲 基 丙 磺 酸)等为功能性单体共聚而得,制得的聚丙烯酰胺 微球无毒、可溶于 水, 有 一 定 的 耐 热 性 能, 微 球 的 初 始粒径为纳 米 级 别, 具 有 较 好 的 分 散 性, 易 水 化 溶 胀,而且微球的溶 胀 程 度 可 控 制, 在 实 际 油 田 应 用,
率,但这种调驱剂 一 般 只 能 对 近 井 地 带 进 行 有 效 封 堵,运移能力不强[6] ,不利于深部调驱,给以后的重 复调驱带来极大困难。
聚合物微球因其对水、温度和矿化度具有良好 抵抗力以及较低的使用成本而受到更多关注,作为 一项新型调驱技术,在油田开采 中取得了良好成 果,大大提升了水驱 油 的 效 率,大 幅 提 高 油 田 采 油 效率。 在国外,法 国 石 油 研 究 所 ( IFP ) [7] 制 备 了 一 种水溶性聚丙烯酰胺微球,可以大幅度降低水相渗 透率实现深 部 调 驱;Al-Anazi 和 Sharma[8] 制 备 了 一 种酸敏聚合物电解质调驱剂,可以交联形成分子网 状结构的微凝胶,但其表观黏度会影响其调驱效果。
Abstract:The efficient extraction of crude oil is an important foundation for the country’ s sustainable development, and how to enhance oil recovery is an urgent problem to be solved. As a new type of deep profile control agent, nanoscale polymer microspheres have achieved significant application effects in the oilfields. The effect of enhancing waterflood recovery is obvious, which effectively supports the stable production of oilfields. Based on the review of the development process and preparation methods of nanoscale polymer microspheres, this paper introduces the current research situation of the mechanism of deep profile control of nanoscale polymer microspheres, and points out that it is urgent to establish a set of experiment methods and mathematical models that can reveal the microscopic mechanism of nanoscale polymer microspheres from the aspects of improving sweep efficiency and oil washing efficiency, systematically explain the microscopic oil displacement mechanism of nanoscale polymer microspheres. This is of great significance to elucidate the micro-mechanism of nanoscale polymer microspheres improving oil recovery and guide the development and application of new nanoscale displacement materials.
纳米聚合物微球调剖性能研究
纳米聚合物微球调剖性能研究X付 欣1,刘月亮1,葛际江1,俞 力2,朱伟民2(1.中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛 266555;2.中石化江苏油田分公司工程院,江苏扬州 225000) 摘 要:聚合物微球具有在地层孔道中运移、封堵、改变注入水渗流方向的特点,可以持续提高注入水的波及体积,是一种很有潜力的深部调剖剂。
微球的调剖性能对其在油田上的应用起着至关重要的作用,本文运用T EM 、并联填砂管模型等实验分析手段,考察了MG-5型聚合物微球在75℃油田注入水环境下,经过不同膨胀时间后的粒径,以及不同膨胀时间下的聚合物微球对非均质地层的调剖性能。
实验结果显示,由油田注入水配制的MG -5型微球在75度下膨胀5d 时粒径达到175nm ,膨胀15d 时粒径达到375nm 、膨胀15d 时粒径达到500nm 。
随着微球粒径大增大,微球对填砂管的封堵效率越来越高,调剖效果越来越明显。
可见,微球的粒径与地层渗透率的具有良好的配伍性能。
同时从压力变化曲线可以看出,MG -5微球具有很好的运移性能和封堵性能。
关键词:聚合物微球;深部调剖;TEM;并联填砂管模型 中图分类号:T B383∶T E357.6 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)07—0001—05 我国大部分油田的开发已经进入到中后期,油井平均含水已达80%以上,东部地区的一些老油田含水高达90%以上,因此选择一种合适的调剖剂,对于提高采收率至关重要。
由于普通调剖剂无法实现深部封堵,并且对地层伤害较大,成本高等缺点[1]。
近年来,聚合物微球作为一种新型的深部调驱剂,被广泛应用。
它是以交联聚合物溶液为基础开发出来的新型交联聚合物,是采用目前国内外研究较多的乳液、微乳液及分散聚合技术制备的,微球尺寸可控,分散性能好,可用油田污水配制工作液,在油田中后期开发中使用。
因此研究清楚聚合物微球的使用条件、调驱性质,对于聚合物微球进一步应用具有重大意义[2]。
微球调剖技术在三叠系油藏区块的应用
微球调剖技术在三叠系油藏区块的应用摘要：西41区长8油藏受天然裂缝和人工裂缝双重影响，目前开发矛盾突出：采出程度高，含水上升速度快；纵向非均质性强，剖面水驱动用变差等。
为减缓区域含水上升速度，提高水驱效率，改善区块开发效果，开展注聚合物微球调剖技术，旨在改善平面、纵向水驱矛盾。
本文从实施参数选定、油井见效特征、注水井压力变化等方面分析了微球调驱技术效果，积累了同类油藏治理经验。
关键词：开发矛盾；水驱效率；微球调剖1基本概况西41区位于西峰油田北部，区域内地形复杂、沟峁纵横，地表为黄土覆盖，地势北高南低，地面海拔1274m-1347m，平均1304m，相对高差约85m左右。
1.1沉积特征该区砂层上部以泥岩为主，下部以砂岩为主的二元结构，砂层总体表现为由粗到细的正韵律性，局部为反韵律。
1.2砂体展布特征该区构造的基本形态为一个由东向西倾伏的单斜，平均地层坡降5-10m/km，在西倾单斜背景上发育5个与区域倾向一致的鼻状构造，鼻轴50-60km，宽3-5km，隆起高度8-10m，在区域上控制了含油的分布。
1.3储层特征西41区长8油层组油层埋深在1950～2300m之间，属特低渗透、高饱和的大型岩性油藏。
平均孔隙度为11.40%，平均渗透率为1.34×10-3μm2。
1.4开发现状截止2020年12月，西41区日产油量532t，综合含水41.8%，地质储量采油速度0.59%，地质储量采出程度6.2%；日注水量2556m3，累积注采比2.25。
2微球调驱技术原理及工艺参数确定2.1技术原理微球调驱技术又称为孔喉尺度弹性微球深部调驱技术,是将岩石孔隙结构特征及渗漏特点与现代微材料合成技术结合,发展起来的一项油藏改善水驱新技术。
纳米级的弹性微球具有凝胶核、交联聚合物层、水化层三层结构。
内部凝胶核强度较高，中间层是不同交联比控制的聚合物层，该层是微球膨胀的主要部分，外层是水化层，它使微球颗粒在水中均匀分散。
深部调剖技术在现河油区实践与认识(研讨会)
深部调剖技术在现河油区的实践与认识
胜利油田有限公司现河采油厂 2006年6月
中国石化胜利油田分公司现河采油厂
提
一、
纲
前言
二、 活性微球的评价 三、 活性微球的应用
四、 结论
一、 前 言
现河稀油油田复杂断块
现河庄、王家岗、郝家、梁家 楼等4个油田的32个开发单元
年产油
胜利油田现河采油厂管辖断块、低渗、 稠油三大油藏，其中复杂断块油藏是现河 采油厂稳产上产的基础。但经过几十年的 滚动开发，综合含水高达94.3％，主力断 块均已进入“三高”开发阶段。
滞流区仍有大量的剩余油。 受高温高盐及地 层物性限制，无法开
展常规的聚合物三次
采油。因此在井网相 对完善的单元，加强
注水调剖工作，提高
原油的采收率。
一、 前 言
采取措施
我们曾经在梁11、河11、河31、河68等区块进行过调剖，现场 效果并不理想。 1、无机堵剂粒径在200目左右，粒径大造成施工时压力上升快，堵 剂注不进去,同时该堵剂没有选择性，堵水同时也堵油。 2、有机堵剂分选性差，只是在炮眼和近井地带堵塞，且受现河高温 高矿影响，降解快，容易发生注入水绕流现象，有效期短。 现有的调剖工艺技术已不适应现河复杂断块油藏的开发应用，急 需一种新的堵剂进行深部调剖，改善复杂断块注水开发单元水驱效果，
提
一、 前言 二、 活性微球的评价
纲
三、 活性微球的应用
四、 结论
三、活性微球的应用
调剖目的 层 间 调 剖
层间调剖目的主要 是有效封堵高渗层，提 高注水压力来启动低渗 潜力层。 提高油压
技术关键
调 剖 目 的 区 别
层内调剖的目的是
微球深部调驱技术介绍
2 国内外现状及发展趋势
１.4调剖失败的形式
之二:调剖剂对层位选择性差，调剖后堵塞低渗层。
2 国内外现Hale Waihona Puke 及发展趋势１.4调剖失败的形式
之三:调剖深度浅，注入水绕流，调剖有效期短。
2 国内外现状及发展趋势
深部调剖目的是将调剖 剂送至地层深部，能够随 着注入水不断向前运移， 调剖剂逐级对地层孔喉进 行封堵，使注入水在油藏 中不断改变流向，最大限 度的提高注入水的波及体 积。
2 基本思路
阴离子型
中性
阳离子型
尺寸控制技术 10nm～10mm 微乳、乳液聚合
组分控制 水化时间和水化倍数
根据油藏和工艺要求生产所需要的调驱剂
表面性质
封堵机理及微 球大小与地层 孔喉的匹配关系
膨胀系数
汇报提纲
第一部分：微球调驱材料研究 1 项目来源 2 国内外现状及发展趋势 3 活性微球深部调剖机理
弱凝胶
子
弱凝胶
整体凝胶
整体凝胶
HPAM<300ppm HPAM>5000ppm
缺点：是两种物质的交联反应，溶液具有不稳定性，进入地 层后存在其他竞争反应，如聚合物降解、金属离子絮凝，深 度调剖效果不明显。
2 国内外现状及发展趋势
１.4调剖失败的形式
之一:由于大孔道的存在不能造成堵塞，调剖剂完全失效。
Time （minutes）
20mL为单位的油水变
化
总 出 液量（20mL）
25
油量（mL）
水 量（mL）
20
15
注
注水
10 注水 球
5
0
400 600 800 1000 1200 1400 1600
活性微球深部调剖技术(石油大学)
四、活性微球的封堵性能
高低渗砂管出液量变化
14 12 10 8
注 入1500ppm微乳球
高低渗砂管采收率变化
100 90
注 入1500ppm微乳球 转 注 水 注 入3000ppm微乳球 转 注 水 注 入1500ppm乳液球 转 注 水
高渗管 低渗管
高渗管 低渗管
转 注 水 注 入3000ppm微乳球 转 注 水 注 入1500ppm乳液球 转 注 水
K23 K34 K45
3000
t/min
初始渗透率(mD) 注微球后渗透率(mD) 渗透率变化
150 70 53%
400 60 85%
3000 180 94%
四、活性微球的封堵性能
（2）不同渗透率条件下封堵实验
（1）中渗岩芯不同膨胀时间微球的封堵实验
实验条件：温度：60℃ 渗透率：0.42dc 600ppm，0.5PV 污水配制
1.8 1.6
压力 MPa
1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0
P P1 P2 P3
0.2%粉状 剂
压力上升 1.5MPa
0
1
2
3
4
5
注入倍数 PV
6
7
8
9
10
实验结果：从实验压力与注入倍数的关系曲线图可以看出，本材料可以形成强大 封堵，并使渗透率从2000mD降低到140mD。
四、活性微球的封堵性能
四、活性微球的封堵性能
（3）不同浓度下封堵实验
结论：实验表明，该药剂低浓度下即可达到较大改变渗透率的特点。
四、活性微球的封堵性能
(4)注入不同堵剂量的封堵效果
注入不同PV量的堵剂封堵率 0.1PV 0.2PV 0.3PV 初始渗透率/dc 堵后渗透率/dc 堵效/% 2.88 2 30.56 2.79 1.137 59.24 3.4 0.81 76.07
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四、活性微球的封堵性能
高低渗砂管出液量变化
14 12 10 8
注 入1500ppm微乳球
高低渗砂管采收率变化
100 90
注 入1500ppm微乳球 转 注 水 注 入3000ppm微乳球 转 注 水 注 入1500ppm乳液球 转 注 水
高渗管 低渗管
高渗管 低渗管
转 注 水 注 入3000ppm微乳球 转 注 水 注 入1500ppm乳液球 转 注 水
0.4PV 4.05 0.44 89.1
随着堵剂量的增加，堵效不断上升。在注入0.3PV情况下，封堵 率达到76％以上。
四、活性微球的封堵性能
（5）室内三管模型驱油试验
实验条件：
低渗727mD
中渗1810mD 高渗2630mD
填砂模型长度： 30cm； 注 入 段 塞： 0.5PV； 微 球 浓 度：1800mg/L
1.8 1.6
压力 MPa
1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0
P P1 P2 P3
0.2%粉状 剂
压力上升 1.5MPa
0
1
2
3
4
5
注入倍数 PV
6
7
8
9
10
实验结果：从实验压力与注入倍数的关系曲线图可以看出，本材料可以形成强大 封堵，并使渗透率从2000mD降低到140mD。
四、活性微球的封堵性能
材料使用工艺简便，微溶胶体系粘度低，注入容易，可以用污水直接配制。
二、活性微球现有种类
根据地层孔喉直径的不同，合成出不同尺寸的微球。
微乳聚合微球照片(产品编:D-2), 共聚微球照片(产品编号:H1),初始尺寸:1-5微米。 初始尺寸:100-400纳米.
二、活性微球现有种类
分散聚合微球照片(产品编号:J-1),初始尺寸:10-20微米.
四、活性微球的封堵性能
模型号 空气渗透率μm2 孔隙度 ％ 水相渗透率μm2 配方体系 注入段塞 PV 原始含油饱和度 % 水驱驱油效率 % 化学驱驱油效率 % 总驱油效率 % 突破压力 MPa 单管水驱后渗透率μm2 单管封堵效率 ％ 0.0356 96.93 单管 三管 77.73 69.79 4＃ 2.63 40.59 1.16
四、活性微球的封堵性能
（1）深部封堵－突破－运移试验 实验结果：
1400 1200 1000 800 第一测压点 第二测压点 第三测压点 第四测压点 第五测压点
在通过低渗层面 后，在中渗层面仍然 可以形成有效封堵。 该特性使微球不仅对 层间，对层内非均质 性可进行多次调整。
P/mmHg
600 400 200 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000
耐剪切
能突破 可移动
堵不死
t/min
P1
P2
110mD
P3
450mD
P4
600mD
P5
四、活性微球的封堵性能
（1）深部封堵－突破－运移试验
P1 P2 P3 P4 P5
150mD
400mD
3000mD
第一测压点 第二测压点 第三测压点 第四测压点 第五测压点
微球在34000mg/L矿化度模拟污水中，75℃烘箱中烘烤4天后注入以上砂管
四、活性微球的封堵性能
（1）深部封堵－突破－运移试验 实验条件： 模拟条件：34000mg/L的模拟海水 模 型：填砂管，长度1米, 直径2.5cm, 横截面：5.3cm2 油田采出砂 840g; 空隙体积 160mL。 注采速度：0.5mL/min 注入微球：未经过膨胀，分散到模拟海水后立刻注入。 1500ppm，0.2pV
二、活性微球现有种类
微球种类3：初始粒径为微米，膨胀后彼此粘结封堵
聚合物核壳微球是带有电荷的微米级颗粒，微球外部带有负电荷，在水中可溶涨，
不与近井地带的地层岩石发生吸附；内层是带有正电荷的交联型凝胶，在水中溶涨速
度快于微球外层组分，因此体积膨胀达到一定程度时，正电荷会裸露，微球之间发生 电性吸附，具有封堵能力，正电荷也会吸附在岩石表面，提高封堵效果。同时，这类
80 70 60
％
50 40 30 20 10
ml
6 4 2 0
0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
PV
0 1 2 3 4 5 PV 6 7 8 9 10
第一段塞在高渗管明显提高采收率，调整 了层内非均质性，但不能动用低渗管，第 二段塞开始明显动用低渗管原油。累计提 高采收率分别为高渗10.5%，低渗14.1%.
水驱 注微球 注微球 注大尺 0.3PV后 0.2PV后 采出 寸微球 0.3PV 转水驱 转水驱 液髙 含水 第一段塞没有起到封堵作用，第二段塞开始有
效，第三段塞封堵效果更好
五、活性微球的特点
活性微球的基本特性
“进得去、堵得住、能移动” 1、活性微球具有耐温、耐盐、能移动、有弹性、不易剪切、不伤害储层 等特点。 2、初始的尺寸小，溶胀速度和变形性可调，能进入地层深部－－纳米 / 微米材料 3、水化好，在水中稳定存在，实现了在线注入－－溶液/溶胶 4、由于封堵地层的孔喉，浓度低，用量少；安全环保，不增加下游处理 难度－－膨胀/交联 5、 材料为球形，具有弹性，在一定压力下可以突破，耐盐耐剪切不吸 附，可以形成二次封堵，具有多次封堵能力和长寿命特点。－－弹性 6、在一定压力下能突破－变形
实验结果：
5＃ 1.81 33.54 0.310 1800ppm 0.5 70.96 57.73 60.05 66.28 48.50 6＃ 0.727 32.42 0.112
单管
三管 单管 三管
5.02
74.81
11.28
10.08 69.01 70.13 0.260 0.0266 91.42
16.11
K23 K34 K45
3000
t/min
初始渗透率(mD) 注微球后渗透率(mD) 渗透率变化
150 70 53%
400 60 85%
3000 180 94%
四、活性微球的封堵性能
（2）不同渗透率条件下封堵实验
（1）中渗岩芯不同膨胀时间微球的封堵实验
实验条件：温度：60℃ 渗透率：0.42dc 600ppm，0.5PV 污水配制
四、活性微球的封堵性能
微球封堵机理
三球架桥理论
Abrans根据三球架桥理论得到悬浮固体颗粒在孔喉处的堵塞规律： 1）颗粒粒径大于1/3倍孔喉直径，在地层表面形成外滤饼。 2）颗粒粒径在（1/3～ 1/7）倍孔喉直径，固相颗粒基本可以进入储层内 部。由于孔喉的捕集等作用，在储层内部产生桥堵形成内滤饼。 3）颗粒粒径小于1/7倍孔喉直径，可自由通过地层，不形成固相堵塞。
64.61
0.0231 79.38
从以上三管驱油室内模型可以看出，提高采收率部分主要来自低渗透的油层，说 明利用纳微米聚合物微球，可以有效的改善地层的非均质性，扩大波及体积效率，
四、活性微球的封堵性能
（6）对高渗通道的封堵强度试验
P
P1
P2
2000mD
P3
实验条件：砂管长度1米，4个测压点，微球浓度2000mg/L，注入0.4PV，注入后 在60℃下膨胀5天，然后从正方向注水，观察压力变化，计算渗透率变化。
注微球
800
注水
600
P/mmHg
400
200
0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000
t/min
四、活性微球的封堵性能
（1）深部封堵－突破－运移试验
4500
注入过程中渗透率 变化情况
渗透率K/mD
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0 500 1000 1500 2000 2500
四、活性微球的封堵性能
（3）不同浓度下封堵实验
结论：实验表明，该药剂低浓度下即可达到较大改变渗透率的特点。
四、活性微球的封堵性能
(4)注入不同堵剂量的封堵效果
注入不同PV量的堵剂封堵率 0.1PV 0.2PV 0.3PV 初始渗透率/dc 堵后渗透率/dc 堵效/% 2.88 2 30.56 2.79 1.137 59.24 3.4 0.81 76.07
二、活性微球现有种类
分散聚合微球照片,初始尺寸:20-50微米
二、活性微球现有种类
分散聚合微球照片,初始尺寸:40-60微米
二、活性微球现有种类
分散聚合微球照片,初始尺寸:60-100微米
二、活性微球现有种类
微球扫描电镜图片
微球透射电镜图片
三、活性微球的形态
（1）活性微球的原始尺寸
活 性聚 合 物 微 球 的 大 小 和 形 态
实验温度：75 ℃ 原油粘度：75℃ 下80mPa.s 注入水：现场污水
将填砂管抽真空饱和水测孔隙体积和孔隙度，在测水相渗透率后，饱和油， 制造束缚水，然后进行水驱，水驱时记录压力、采出液量、采出油量。当 综合含水达到98％以后，依据要求注入聚合物微球体系，关闭填砂管两端 的阀门，让微球在岩心中溶胀5d后，再进行后续水驱，观察突破压力，实 验结束后测水相渗透率，计算封堵效率及采收率提高值。
650mD
（7）双管封堵分流试验
3520mD
实验条件：试验中，先注水使高低渗分流率稳定，然后注入2000ppm的聚合物， 再注水；待没有分流效果后，再注入 2000ppm 的活性微球。
100 90 80
注水
高低渗 分流率 /%
70 60 50 40 30 20 10 03.5
（3）一吨微球材料所含微球个数在2×1020个以上。
（4）依据现场试验注入水井压力一般可上升1～1.5MPa;一吨微球材料增油大约5090吨。
七、现场应用 现场施工工艺