油水井调剖堵水剂讲解
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
优点： 能充分利用药剂，堵剂混合均匀后注入地层，
经过一定时间后，所有堵剂都能在地层中起封堵 作用。
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；
由于高渗透层进人的硫酸多，主要堵塞发生 在高渗透层。
高渗透层 （含油饱和度低）
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。
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）
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
（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
聚丙烯酰胺的铬冻胶示意图
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。
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。
第三章 油水井的调剖与堵水
第一节 注水井调剖法
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
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
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．
3、硅酸凝胶
硅酸凝胶是由水玻璃与活化剂反应生成。
活化剂是指可使水玻璃由先变成溶胶再变成凝胶的物 质。 无机活化剂：盐酸、硫酸、硝酸、氨基磺酸、碳酸铵、 碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵、磷酸二氢钠。 有机活化剂：甲酸、乙酸、乙酸铵、甲酸乙酯、乙酸 乙酯、氯乙酸、三氯乙酸、草酸、柠檬酸、甲醛、苯酚、 邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、间苯三酚等。 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。
（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。
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。 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。
基本原理：
注入过程中 流 体Baidu Nhomakorabea
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
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 8
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。
+ m CH2 CH
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 等）．
可用常规土酸除去。
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。
1、沉淀型双液法堵剂
具有强度大、对剪切稳定、耐温性好、化学稳 定性好和成本低廉等优点。
作为第一反应液硅酸钠优于碳酸钠，在硅酸钠 中，应选模数大的，浓度以20%~25%为好。
COO-的聚合物（如HPAM）生成。
聚丙烯酰胺的锆冻胶示意图
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。
经过一定时间后，所有堵剂都能在地层中起封堵 作用。
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；
由于高渗透层进人的硫酸多，主要堵塞发生 在高渗透层。
高渗透层 （含油饱和度低）
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。
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）
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
（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
聚丙烯酰胺的铬冻胶示意图
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。
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。
第三章 油水井的调剖与堵水
第一节 注水井调剖法
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
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
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．
3、硅酸凝胶
硅酸凝胶是由水玻璃与活化剂反应生成。
活化剂是指可使水玻璃由先变成溶胶再变成凝胶的物 质。 无机活化剂：盐酸、硫酸、硝酸、氨基磺酸、碳酸铵、 碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵、磷酸二氢钠。 有机活化剂：甲酸、乙酸、乙酸铵、甲酸乙酯、乙酸 乙酯、氯乙酸、三氯乙酸、草酸、柠檬酸、甲醛、苯酚、 邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、间苯三酚等。 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。
（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。
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。 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。
基本原理：
注入过程中 流 体Baidu Nhomakorabea
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
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 8
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。
+ m CH2 CH
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 等）．
可用常规土酸除去。
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。
1、沉淀型双液法堵剂
具有强度大、对剪切稳定、耐温性好、化学稳 定性好和成本低廉等优点。
作为第一反应液硅酸钠优于碳酸钠，在硅酸钠 中，应选模数大的，浓度以20%~25%为好。
COO-的聚合物（如HPAM）生成。
聚丙烯酰胺的锆冻胶示意图
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。