调剖堵水技术简介.
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微生物类堵水、调剖化学剂
根据目前的资料,各国用于堵水、调剖的微生物的菌株接种物类型 有下列几类: (1) 葡聚糖β球菌 (2) 硫酸盐还原菌 (3) 需氧和厌氧的充气污泥细菌 (4) 生成生物聚合物的细菌,如肠膜明串珠菌 (5) 生成表面活性物质,助表面活性物质的菌种 (6) 生成聚合物——多糖和气体的菌种
该类化学剂包括:聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、木质素磺酸盐和生 物聚合物黄胞胶与各种交联剂反应所形成的冻胶,以及最近研制成 功的阳离子和复合离子型化学剂,它的作用机理主要是聚合物冻胶 对出水或吸水高渗透层或大孔道形成物理堵塞作用、动力捕集作用 和吸附作用。聚合物链上的反应基团与交联剂作用后形成网状结构, 呈粘弹性的冻胶体,在孔隙介质中形成物理堵塞,阻碍水流通过; 未被交联的分子及其极性基团,可蟋缩在孔道中或称为孔隙空间动 力捕集,也具有阻碍水流动的作用。同时分子链上的极性基因与岩 石表面相吸附,提高了堵水效果。
其他类堵水、调剖化学剂
一、有机硅堵水技术
氯硅烷釜残液中含氯量大于40%,遇水反应剧烈,不便于直接 使用。采用醇解法将氯硅烷制成一种中间体,即可达到缓慢水解目的, 反应最终产物为线型和体型结构物,可牢固吸附于砂岩表面并改变 其表面性质,形成的憎水亲油膜,阻止水的流动起到堵水作用。
油田堵水调剖化学剂
我国研究和开发了7类化学剂:沉淀型无机盐类、聚合物
冻胶类、颗粒类、Leabharlann Baidu沫类、树脂类、微生物类及其他类等
共7类。
沉淀型无机盐类堵水、调剖化学剂
1、双液法水玻璃氯化钙堵 水技术
用清水或油作隔离液将 水玻璃、隔离液和氯化钙依次 注入地层。随着注入液往外推 移,隔离液所形成的隔离环厚
2、单液法水玻璃氯化钙堵
泡沫类堵水、调剖化学剂
根据成分的不同可分为二相或三相泡沫。三相泡沫的主要成分 为发泡剂十二烷基磺酸钠(ALS)或烷基苯磺酸钠(ABS)及稳定剂羧甲 基纤维素(CMC)、膨润土、空气和水组成。利用ABS为发泡剂, CMC为稳定剂加膨润土形成三相泡沫。三相组分混合后,产生稳定 的泡沫流体在注水层中叠加的气液阻效应—贾敏效应,改变吸水剖 面。如用于水泥则反应后生成水泥石,泡沫水泥浆在高含水饱和带 硬化封堵吸水大孔道或高渗吸水层段。二相泡沫不加入固体颗粒, 稳定性较差
树脂类堵水、调剖化学剂
油田上曾用作永久性堵水剂,主要有脲醛树脂、酚醛树脂、环氧树
脂、糠醇树脂、热缩性树脂等。
其主要作用原理是各组分经化学反应形成树脂类堵塞物,在地 层条件下固化不溶,造成对出水层的永久性封堵。 例如酚醛树脂,化学反应分两步进行,先将苯酚与甲醛在酸性 或碱性条件下制备羧甲基酚和多羟甲基酚混合物。以该混合物为原 料在酸性条件下和硬化催化剂存在的条件下进一步聚合成热固性树 脂
调剖堵水的方法
机械卡封
利用井下工具将高吸水层或高产水层 封住,称为机械卡封。机械卡封作用范围 只限于井筒范围,但由于施工简单,成本 较低,往往成为优先考虑的堵水方法。 目前海上油田基本上采用的是分层注 水的机械调剖方法
调剖堵水的方法
化学调剖
通过向注水井注入兼有吸附 能力的化学剂,由于聚合物链上 有许多反应基团与交联剂发生交 联作用,形成网状结构,地层水 包含在晶格结构中形成具有粘弹 性冻胶体,这种冻胶体在孔隙介 质中间形成物理堵塞,阻止水通 过或改变水流方向。 迫使注入水 进入原来的中低渗透层,从而扩 大注入水的波及体积,提高注入 水的利用率。注入水进入中、低 渗透层后使原来未驱动到的原油 被驱替了出来,提高了油井的产 油量和阶段采出程度。
化学调剖法
油井化学堵水是将化学堵剂通过油管注入到高渗
透出水层位,利用化学堵剂封堵出水层,以减少油井出
水,增加原油产量。 根据堵剂在油层形成封堵的方式不同,化学堵水 可分为选择性堵水和非选择性堵水。 从施工工艺来分,化学堵水可分为单液法与双液 法。
选择性堵水和非选择性堵水
选择性化学调剖堵水是将具有选择性的化学堵剂笼统注入井 中,或注入卡出的高含水大层段中,选择性化学堵剂本身对水层 有自然选择性,并能与出水层中的水发生作用,产生一种固态或 胶态阻碍物,以阻止水流入井内。这些化学堵剂因有对水层的选 择性,就很少进入油层,即使进入油层,也不与油发生作用,在 生产与排液过程中随油、气一起排出,从而起到堵水不堵油(理 想状态)或多堵水,少堵油,降低油水比的作用。 非选择性化学调剖堵水是将化学堵剂注入预堵的出水层,形 成一种不透水的人工隔板,使油、水、气都不能通过的堵水方法。 非选择性堵水适用于封堵单一水层或含水层,因为所用的堵剂对 水和油都没有选择性,既可堵水也可堵油。
单液法和双液法
单液法是向油层注入一种工作液,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。
双液法是向地层注入相遇后可产生封堵物质的两种工作液(或工 作流体)。注入时,这两种工作液用隔离波隔开,但随着工作液向外 推移,隔离液越来越薄。当外推至一定程度,即隔离液薄至一定程度, 它将不起隔离作用,两种工作液相遇产生封堵地层的物质。由于高渗 透层吸入更多的工作液,所以封堵主要发生在高渗透层,达到调剖的 目的。
水技术
在地面即将两种注入液体, 水玻璃和氯化钙配成一种液体
向油层注入,但为了减缓反应
速度实现单液法注入,先使氯 化钙与碱反应变为氢氧化钙, 然后再与水玻璃缓慢作用,形 成沉淀,其凝胶时间可达 0.5~3h,便于施工注入。
度越来越小,直至失去隔离作
用,而使两种液体相遇而产生 沉淀物,达到堵水的目的
聚合物冻胶类堵水、调剖化学剂
主要内容
1、调剖堵水工艺的原因及概念
2、调剖堵水的方法
3、化学调剖堵水
4、油田调剖堵水化学剂
调剖堵水的原因
由于油层存在着非均质性,会出现水在油层中的“突进”和“窜流” 现象,严重地影响着油田的开发效果。为了提高注水效果和油田的最终 采收率,需要及时的采取堵水调剖技术措施。
调剖堵水的概念
对于注水井,由于地层的非均质性,地层的每一层的吸水量都是不 平衡的,每一层的每一部分的吸水量都是不同的,这反映在吸水剖面上。 地层吸水的不均匀性,为了提高注入水的波及系数,需要封堵吸水能力 强的高渗透层,称为调剖。 对于油井,由于地层的非均质性,每一层与每一层的不同部分,产 油量与含水率都不一定相同,其产液剖面是不均匀的。封堵高产水层, 改善产液剖面,称为堵水。