2油水井调剖堵水剂讲解

质。

碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵、磷酸二氢钠。

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
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和碱性硅酸凝胶。
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。
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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。
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4
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。
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。
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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。
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
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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。
m CH CH

（2）特点 近井增注，远井调剖。
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2、硫酸亚铁
（1）调剖机理
硫酸是增注调剖剂； 氢氧Biblioteka 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。
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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。
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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 无机活化剂：盐酸、硫酸、硝酸、氨基磺酸、碳酸铵、 有机活化剂：甲酸、乙酸、乙酸铵、甲酸乙酯、乙酸
可用常规土酸除去
。
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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
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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。
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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

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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。
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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（ 62μ m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。

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。
2
+
CH2
CH COO CH2CH2O
10
CH OOC
CH2
CONH2
CH2 CH
CH2
CH COO CH2CH2O
10
CONH2
OOC CH
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CH2
6、水膨体
一种聚丙烯酰胺水膨体的膨胀性
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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）． 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）。
酸性硅酸溶胶胶团示意图 （假定模数为1）
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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）
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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 COO-的聚合物（如HPAM）生成。
聚丙烯酰胺的锆冻胶示意图
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。
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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
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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． 基本原理：
注入过程中
进入地层后
流
体
溶液、乳状液、 溶胶、悬浮体 凝胶、冻胶、 沉淀、固化物
流动性降低
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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：
调节封堵位置
注水 注水
第一工作液 第二工作液
隔离液 注入水
8 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。
第三章 油水井的调剖与堵水
第一节
注水井调剖法
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一、什么叫注水井调剖
含油饱和度高 •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。
单井油井堵水
k2 > k 3 > k1
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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
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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
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多核羟桥络离子与HPAM交联
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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。
20 聚丙烯酰胺的铬冻胶示意图