油田化学堵水调剖剂的发展及应用

油田化学堵水调剖剂的发展及应用

早在上个世纪50年代，我国就开始在现场应用油田化学堵水调剖技术，刚开始主要借助于水泥浆来达到堵水的效果，后来逐渐发展成活性稠油、石灰乳、树脂等，自从上个世纪七十年代開始在油田中应用凝胶和水溶性聚合物，将油田堵水技术开拓了一个新的发展方向。从此，堵剂的品种急剧增加。处理的井次也越来越多，大大提高了经济效益。本文主要分析了油田化学堵水调剖剂的发展及应用。

标签：油田；化学；堵水调剖；应用

我国油田很多油藏非均质性强，纵向渗透率极差大，并且受开发方式的影响，开采难度逐年增加。尤其是边底水油藏，在开发的中后期，随着边底水的锥进，导致含水上升速度非常快。目前，油井生产平均含水量已经超过了80%，部分地区已经高达90%以上，所以，堵水调剖的工作量越来越大，与此同时，工作难度也呈逐渐上升的趋势，增油的潜力却在降低。所以加强对油田化学堵水调剖剂研究和应用力度具有非常重要的意义。

1 堵水调剖的开发

堵水调剖剂在我国的发展很快，拥有较多的品种，据不完全统计，油田使用过的堵水调剖剂已经超过70多中，下面着重介绍几种。

1.1 水泥类堵水剂

水泥类堵水剂使用时间非常早，由于具有强度大、价格便宜等优势，所以适合各种温度的油藏，至今仍然在进一步开发和应用。水泥类堵水剂主要包括微粒水泥、活化水泥、水基水泥、油基水泥等品种。这种堵水剂的劣势在于由于水泥的颗粒比较大，所以很难进入中低渗透性地层，并且会造成永久性的封堵，所以这类堵水剂的使用受到了限制。

1.2 树脂类堵水剂

树脂类堵水剂主要是热固性的树脂，包含环氧树脂、糠醛树脂、酚醛树脂等。在地层中，这类堵水剂会受到催化剂的作用，形成非常坚硬的固体，堵塞裂缝和孔道。应用范围主要是堵夹层水、裂缝等。优势在于有效期长和强度较高，但是具有选择性少、成本高、误堵油层之后接触困难等缺点。近年来，这类堵水剂的应用越来越少。

1.3 水溶性聚合物冻胶类堵水调剖剂

这类堵水调剖剂是近些年来研究最多、应用范围最广的一种，尤其是聚丙烯酰胺的大量应用，开创了堵水调剖技术新的发展局面。水溶性聚合物主要包含生

物聚合物、合成聚合物等，可以在水中溶解，并且保持較好的粘性。由于线性大分子链上具有极性基团，所以可以和有机基团或者多价金属离子进行化学反应，形成交联产物，也就是冻胶。形成冻胶之后，水溶性和流动性小时，粘度迅速增加，粘弹性非常好。聚合物凝胶之所以可以在堵水调剖中发挥较好的作用，是因为他们可以在地层多孔介质中产生较好的吸附作用和物理堵塞作用，改变水油的流度比。并且处理的成本和使用的浓度都比较低，工艺简单，容易操作，效果较好，在注水井封堵大孔道和油井堵水中都具有较好的应用效果。

1.4 木质素类堵水调剖剂

木质素主要来源于造纸厂纸浆的原液，包含两类，其一，稻草、芦苇等非木材原料和碱进行蒸煮产生的碱法草浆黑液，成分比较复杂，属于草本类木质素，主要由4-羟基苯丙烷、愈创木基丙烷等结构构成，和甲醛进行反应之后，可以增加碱木素的酚化程度，增加羟甲基之间的脱水缩合程度，从而形成凝胶状态，具有的交联结构可以很好的耐高温，可以作为高温地层的堵水调剖剂。其二，用亚硫酸钠对木材进行处理之后产生的纸浆废液，木质素磺酸盐是主要成分，分子结构也比较复杂，主要包含芳香基、醚键、醛基、甲氧基等。这类木质素通常和聚苯酰胺混合使用，用水玻璃或者重铬酸钠作为交联剂，形成混合型冻胶，可以用于堵水，也可以用于调剖。此外，属于林业化工产品的拷胶经过改性交联之后也可以产生凝胶，用于油田的堵水调剖，具有较高的耐热性和稳定性，适用于稠油蒸汽驱地层堵水调剖。

2 堵水调剖的应用

我国大约有70多种堵剂，但是只有30中左右的堵剂受到普遍应用，虽然可以尽量满足堵水调剖剂的需要，但是只有部分堵剂可以满足特殊需要，所以堵剂的性能还需要进一步完善，品种需要实现系列化。

2.1 大力推广廉价材料

由于我国多数油田已经处于高含水的开发中后期，甚至很多油层已经被水淹，空隙结构会有很大的改变，非均质性更加严重。针对这些地层，必须要实施大剂量、多段塞深部处理，由于需要使用较大的堵剂量，所以只有使用廉价的堵剂材料才可以提高经济效益。近年来，有关部门在大力推广土类堵剂，经济效益已经非常明显，工业废酸和纸浆废液的应用效果也比较好，所以加强对工业废弃物和廉价原料的开发和应用是今后堵水调剖剂研究的一个重要方向。

2.2 研发符合特殊油藏需求的堵水调剖剂

稠油的油藏在我国油田开采中非常重要，但是适合这类油藏堵水调剖及的研究和开发起步比较晚，近年来，已经在现场开始广泛应用耐高温300摄氏度的堵剂，如果要进一步扩大应用范围，要将耐热性提高到350摄氏度以上。并且，还有一些超深井高温油藏、低渗透裂缝油藏等使用的堵水调剖剂都需要进一步研究。

综上所述，堵水调剖技术要想在油田中获得较大的成功，产生较好的经济效益，不仅要有好的堵剂，还要进一步加强对处理工艺和油藏的研究，将这三者有效配合起来，实现经济效益的最大化。

参考文献：

[1]李宇乡，唐孝芬，刘双成.我国油田化学堵水调剖剂开发和应用现状[J].油田化学，1995（01）：88-94.

[2]宋燕高，牛静，贺海，汪伟.油田化学堵水调剖剂研究进展[J].精细石油化工进展，2008（05）：5-11.