凝胶类调剖体系

TGU概念
Smith通过测定恒压条件下25ml胶态分散凝胶流过筛网的时间， 比较聚合物基液和胶态分散凝胶的流量，定义了胶态分散凝胶的TGU 参数，即：
TGU=QP×ΔPg/ΔPP×Qg 恒压时 TGU= QP/ Qg
式中：QP－表示胶态分散凝胶的流量； Qg－表示聚合物基液的流量。
传统的高强度调剖剂成胶时间短、注入量小，常 规的注水井调剖半径一般不大，通常为几米到十米左 右，仅仅改善了井筒附近的产层结构。
八十年代后，传统的注水井高强度浅调技术被大 剂量的弱交联凝胶深部调剖技术和油田区块整体调剖 技术所代替。
1) 胶态分散凝胶技术的发展概况
胶态分散凝胶的概念是由Mack和Smith提出来的， 他们把低浓度的聚丙烯酰胺/柠檬酸铝交联体系称 为 “ 深 部 胶 态 分 散 凝 胶 （ In-depth Colloidal Dispersion Gel）—CDG”。
高分子量HPAM
600-1500mg/l
醋酸铬， 有机体系等
成本低，成胶时间长、强 度可调、可用污水配制； 可设计为组合段塞而具备 调驱功能； 适合深部调剖。
不适合裂缝和大孔道； 温 度 极 限 120℃ ； 成 胶 性 质受剪切、吸附的影响较 大。
2 弱交联凝胶调驱体系
按聚合物（主要是部分水解聚丙烯酰胺HPAM）分子发生交联 反应官能团，制备胶态分散凝胶的交联剂分为3类：① 与水溶性 聚合物分子中酰胺基团作用的有机醛类交联剂；② 能与聚合物 分子中羧酸基团作用的有机金属交联剂；③ 与聚合物分子中羟 基起作用的有机金属交联剂和有机硼交联剂。使用不同的交联体 系形成聚合物凝胶的机理就不一样。
2）弱凝胶技术的发展概况
弱凝胶是一项新兴的稳油控水技术，由低浓度的聚 合物/交联剂组成。弱凝胶有成胶时间长、成本低、评价 方便等特点，适合于油藏大剂量深部调剖的要求，可使 油藏“真正”的深部调剖成为现实。
弱凝胶的稳定性较差，影响其稳定性的因素较多， 尤其是在现场配置时，恶劣的环境条件或较差的水质均 会大大降低弱凝胶的稳定性，影响其调驱效果。
WG发展概况
弱凝胶是以分子间交联为主及分子内交联为辅的、 粘度在100－10000mPa·s之间、具有三维网络结构的弱 交联体系，这样的凝胶体系在后续注入水的驱动下会 缓慢的整体向前“漂移”，从而具有深部调剖和驱油 的双重作用。
提高弱凝胶的稳定性，发展稳定的弱凝胶体系是目 前弱凝胶调驱技术应用中的最大难题。因此，研究重点 之一是从体系上提高弱凝胶的稳定性，探索稳定性弱凝 胶体系研究的新方法、新思路。
3.联作形式
各种凝胶可复合或组合使用； 堵酸一体化：先堵后酸，提高酸化或堵水效果 堵压联作：先堵后压的重复压裂技术
二、弱交联凝胶技术
1. 弱交联凝胶概况
弱交联凝胶调驱技术是油田提高水驱油藏采 收率的有效方法之一，其机理是通过油藏深部剖 面调整（或流体转向）和驱油双重作用达到控水 增油目的。
1.1弱交联凝胶的定义
胶态分散凝胶存在一个临界压力（即转变压力， Transition Pressure）， 低于此压力时，胶态分 散凝胶能有效地封堵多孔介质；高于此压力时，胶态 分散凝胶的流动类似未交联的聚合物。因此，胶态分 散凝胶又称为半流动胶体。
进一步说明
CDG发展概况
由于CDG其深部调驱理论及国外报道的显著经济效 益，90年代我国各油田及研究院所相继开展了CDG的研 究工作，但严格来说没有明显的实际效果，所谓CDG较 好的效益应该是弱凝胶（报道的是Cr+3体系）。
弱凝胶、胶态分散凝胶及本体凝胶特征比较
类型
不 动 凝 胶
胶 态 分 散 凝 可胶 动 凝 胶
弱 凝 胶
典型配方
优点
缺点
主剂
浓度
交 联 剂
主剂
浓 度 交 联 剂 主 剂 浓 度 交 联 剂
HPAM， 两性HPAM
4000mg/l
醋酸铬，柠檬酸 铝，活性树脂等
技术成熟；交联剂的选择 范围广，强度高，能封堵 高渗层；适用温度高；污 水配制。
胶态分散凝胶大大地降低深部调剖的成本。但 是，由于其评价的困难及其较差的适应性（成胶条 件苛刻）在一定程度上限制了它的应用。
CDG同时具有交联聚合物深部调剖和油藏内部 流体流度调节两种技术的特点，因此，这项技术既 可用于油藏深部调剖，也可用于聚合物驱。
CDG发展概况
Mack和Smith认为，柠檬酸铝与聚丙烯酰胺形成 胶态分散凝胶的机理是分子内交联。由于聚合物和交 联剂的浓度很低，分子间碰撞机会少，不能形成分子 间交联的三维结构。
弱交联凝胶一般是指低浓度的聚丙烯酰胺 与低用量的交联剂作用形成的低密度交联凝胶 （粘度在100－10000mP.s范围）。弱交联凝胶 体系按交联方式分弱凝胶（Weak Gel-WG）体系 和胶态分散凝胶（Colloidａｌ Ｄｉｓｐｅｒｓ ｉｏｎ Ｇｅｌ CDG）体系。
1.2 弱交联凝胶调驱技术的研究现状
成本较高； 成胶时间短； 不适合油藏深部调剖。
高分子量HPAM 300-1200mg/l 柠檬酸铝等
成本低；成胶时间长；凝 胶以分散形式存在，具有 流体转向和驱油双重作用； 低阻力系数、高残余阻力 系数
不Байду номын сангаас合裂缝和大孔道； 温度极限94℃；清水配制 ，聚合物纯度要求高、适 应性差、评价困难、成胶 性质受剪切、吸附的影响 较大。
—流度控制及控水稳油
一、聚合物凝胶概况
1.基本构成
主剂－聚合物； 交联剂：金属离子、醛及酚醛类； 添加剂：热稳定剂、除氧剂、盐稳定剂
2.聚合物凝胶形式及作用
强凝胶：主要用于油井堵水或水井近井地带调剖 弱凝胶：主要用于水井深部调驱或流度控制 分散凝胶：主要用于水井深部调驱或流体转向 预凝胶颗粒：用于水井深部流体转向 二次凝胶：主要用于裂缝性油藏调剖堵水
弱交联凝胶调驱体系是由低浓度的聚合物和 交联剂发生轻度交联而形成的弱交联体系，其形 成和性能主要受聚合物性质、交联剂性质、聚交 比、温度、矿化度、PH值和岩石物性等多方面因 素的影响。
2.1胶态分散凝胶体系研究
1） 胶态分散凝胶的评价
胶态分散凝胶的评价应当参考两个指标，既粘度 和转向压力。CDG粘度不高，与聚合物溶液接近，但 转向压力很高。