油田堵水调剖技术研究进展与发展趋势探析

油田堵水调剖技术研究进展与发展趋势探析作者：买尔当·吐尔逊帕提古丽·麦麦提阙庭丽闫少波

来源：《中国石油和化工标准与质量》2013年第14期

【摘要】油田堵水调剖技术是实现油藏稳产的最主要措施之一。本文详细分析了冻胶类、沉淀类、颗粒类、泡沫类、微生物类油田堵水调剖技术的研究进展，展望了油田堵水调剖技术的发展趋势，使油田能够安全、稳定、持久的向前发展，最终达到延长油田使用周期的目的。

【关键词】油田堵水调剖技术发展趋势研究进展

1 油田堵水调剖技术的研究进展

依照各不相同的施工对象，油田堵水调剖工作可有效划分为注水井调剖与油井堵水这两大种类，不管是注水井调剖，还是油井堵水，现阶段实行起来最具成效的均是应用化学剂，也就是采用化学方法来成功阻塞水层，该类化学剂具有品种繁多、发展迅速和效用显著等特点。根据化学剂对水层与油层起到的阻塞作用，可将化学堵水剂划分为选择性堵水剂与非选择性堵水剂；根据相应形式可划分为胶体分散型、冻胶型、沉淀型与凝胶型；根据施工工艺可划分为双液法堵水剂与单液法堵水剂[1]。

1.1 冻胶类

以物理阻塞为主要核心，同时具备动力捕集与吸附作用，而物理阻塞是因为聚合物链上存在大量反应基团和交联剂接触产生交联作用，通过一定的发展变化成网状结构，该结构可以使晶格结构包含水，从而形成粘滞性与弹性的冻胶体，该冻胶体能够在空隙介质中间产生物理阻塞，使水流方向发生改变，成功阻制了水流的通行，这一过程就是聚合物冻胶类堵水剂的封堵原理。冻胶类堵剂的主要作用表现在以下几个方面：①吸附。分子链上存在的极性基团和岩石表面之间相互吸附，有效增强了堵水剂与调剖剂对岩石形成的残存阻力，进一步提高了堵水效果。②渗透率降低。化学剂出现交联反应，导致地层渗透率不断降低，而高渗地区的下降幅度尤为显著，其下降幅度主要关系到两者之间的配比、交联剂实际浓度大小。③滞留和捕集。一些交联体系的分子和分子上存在的极性基团会在孔道中逐步卷缩，也就是形成捕集，成功地对水流动起到阻碍作用。④油层非均质水平下降。堵水调剖能够对注水井的相应吸水剖面进行合理调整，使得油井与水井附近的高渗地区得以下降，有利于驱替剂扩大波及体积。

1.2 颗粒类

以物理阻塞为重要核心，并高度重视颗粒大小和孔隙喉道之间的匹配关系，这就是颗粒类堵水剂的封堵原理。颗粒类堵水剂可合理划分为土类颗粒、水膨体颗粒与其他类颗粒。该类堵水剂比较容易进入到高渗层，所以对于高渗透地层来说具有十分良好的封堵效果，但由于悬浮性不足，极易形成沉积而阻塞地层，加上强度低和选择性差，封堵效用不持久[2]。

1.3 沉淀类

采用地层流体中存在的离子与化学剂相结合，相互作用后形成沉淀，有效减少了高渗透层的实际吸水量，此为沉淀型。沉淀类堵水剂的封堵原理是往地层注入采用隔离液分离的两种互不相同的无机化学剂溶液，并逐步在地层中发展变化成沉淀堵塞物，顺利将所有地层高渗透孔道完全封堵。该类堵水剂适用于深井高温高盐油藏中。

1.4 泡沫类

泡沫类堵水剂可有效划分为泡沫凝胶堵水剂和三相泡沫堵水剂这两大类。

泡沫凝胶堵水剂。该堵水剂是近年最新研发出来的一种现代化堵水技术，其在很大程度上能够有效延长堵水的实际效用。泡沫凝胶主要由凝胶、溶液与气体组成，不具备较高的气含量，大约有50%左右。而泡沫液膜是由凝胶的产物衍变而成，其同时具备有凝胶与泡沫这两种特性，进一步提高了自身的机械强度以及稳定性能，通常应用在中渗透地层、高渗透地层和液量大的裂缝性含水层。泡沫凝胶堵水剂具有成本低、操作简单、安全可靠、油层损害小等优点，较适合用在大规模的施工作业中。

三相泡沫堵水剂。三相泡沫堵水剂的封堵原理是凭借具有良好稳定性能的泡沫流体适当在储层水流通道中产生贾敏效应，以便更改吸水层内的吸水剖面以及渗流方向，使主要水流方向的吸水量与水线推动速度得以减缓，有利于扩大注入水的驱油效率、扫油面积与波及体积[3]。三相泡沫堵水剂主要由固体粉末、水溶液与气体组成，具有膨胀率大、起泡迅速、密度低和粘度高等优点。

1.5 微生物类

微生物类堵水剂的封堵原理是将可以形成生物聚合物的有关菌种和其相应营养液灌入地层，让其在地层中大量繁殖，进而衍变成菌体细胞与其代谢形成的生物聚合物，这些对于裂缝高渗透层来说均可以起到显著的选择性封堵效用。微生物对地层有着诸多效用，且在一定程度上能够有效改善注入调剖效果，具体表现在以下两点：①微生物生长与繁殖时会出现大量气体，这些气体能够更改溶液介质的固有环境，不仅可以形成气锁，还能够使盐等多种矿物质逐步沉淀和结晶，成功地将出水层位完全阻塞，使得后注驱替剂只能避开阻塞区域，开启低渗透层，直接对水驱未影响到的区域造成影响，有效强化了采出程度。②一般情况下，微生物会主动进入到水流大孔道，然后在多孔介质中逐步生长和繁衍，直至转变成菌丝团菌落，有利于原始渗透率的降低。

2 油田堵水调剖技术的发展趋势

2.1 强化高含水地层的油藏描述技术

为了充分了解和掌握高含水油藏与特高含水油藏的实际地层条件，需进一步深入探讨高含水地层的油藏描述技术，尽可能快速地研制出一套与地层条件相适应的描述软件，这一软件应具备以下几种功能：①描述油藏平面；②描述垂向渗透率场分部；③描述储层空隙结构变化；④描述剩余油分布；⑤描述特高含水层油藏的实际水淹情况[4]。

2.2 强化地层条件和堵水剂的适应性

地层条件决定着堵水剂的适应性，也就是说堵水剂的适应性随着地层条件的不断变化而发生相应改变，所以除了要认真探讨新型油田堵水剂之外，还要提高堵剂适用条件、与地层配伍性、堵水剂性能和使用效果的研究水平，以确定不同种类的油田能够运用与之相适应的堵水剂。

2.3 强化多轮次堵水调剖效果与堵水剂定位投放技术

为了有效加强堵水剂定位投放技术与多轮次堵水调剖效果，应做好价格实惠、封堵效用强、多种堵水剂结合使用技术研究及大剂量调剖剂的多轮次堵水调剖时机选择的研制与筛选，并加以研究。

3 结语

近年来，随着我国大部分老油田迈入高含水开发期，油田油藏深部存在的非均质矛盾开始日益加剧，而部分特殊性油田存在的高含水问题也呈现越来越严重的趋势，这给控水稳油技术带来了十分严峻的挑战。针对该情况应进一步深入研究油田堵水调剖技术的进展和发展趋势，只有这样才能强化高含水油田在后期开发上的增产稳产技术，确保油田堵水调剖技术的可靠性、安全性和有效性，为油田的建设提供强有力参考依据。

参考文献

[1] 张广政.我国堵水调剖技术的发展及思考[J].中国石油和化工标准与质量，2011，（02）：160

[2] 刘文龙，张杰，赵英杰，田相雷，路辉.油田化学耐盐堵剂研究进展[J].内蒙古石油化工，2011，（18）：30-33

[3] 何万雄.我国泡沫型堵水调剖剂的应用现状与发展趋势研究[J].中国石油和化工标准与质量，2011，（06）：46

[4] 颜海涛，张桂意，王青春，唐洪涛，石云，刘建发.低渗透油藏凝胶堵水调剖技术研究和现场应用[J].精细石油化工进展，2011，（08）：19-22