堵水調(diào)剖技術及發(fā)展現(xiàn)狀ppt課件

1、堵水調(diào)剖技術及開展現(xiàn)狀 . 目 錄 一、概略二、堵水調(diào)剖根本概念三、堵水調(diào)剖劑的分類引見四、堵水調(diào)剖技術在油田的運用五、堵水調(diào)剖劑研開展方向六、設計和施工技術七、效果評價八、終了語.一、概略我國的大部分油田是以陸相堆積為主，油藏具有非均質(zhì)嚴重的特點，注水開發(fā)過程中無論平面上還是縱向上水驅(qū)推進都不均勻。隨著開發(fā)年限的延伸，水驅(qū)會導致非均質(zhì)性進一步惡化，經(jīng)長期水流沖刷，加之粘土膨脹、微粒運移和出砂，有的油層部位逐漸構成大孔道甚至特大孔道，油層的原生裂痕也會在注水壓力和溶蝕的雙重作用下構成水驅(qū)“短路。使得油田在開發(fā)中后期含水上升速度加快，構成高含水開采或水淹情況。目前我國油田油井消費平均含水已達80

2、%以上，一些老油田含水已達90%以上有的甚至出現(xiàn)暴性水淹。因此，堵水調(diào)剖技術越來越成為高含水期開發(fā)中的重要手段，堵水調(diào)剖的任務量逐年增大，任務難度在增大，而增油潛力卻在降低。.一、概略我國從20世紀50年代起開場在現(xiàn)場運用堵水調(diào)剖技術，至今已有近60年歷史。產(chǎn)品從最初的單一性無機類水泥漿堵水，開展到了如今的顆粒類、樹脂類、沉淀類、凝膠類、復合類等數(shù)大類幾十種產(chǎn)品。產(chǎn)品也從單一功能向多功能開展，正在逐漸構成系列化。.二、堵水調(diào)剖根本概念 堵水普通是指針對油井施工而言，就是控制水油比或控制產(chǎn)水，其本質(zhì)是改動水在地層中的流動特性，即改動水在地層中的浸透規(guī)律。其目的是補救油井的固井質(zhì)量差的情況和降低水

3、淹層的浸透率，提高油層的采收率。 呵斥油井含水高的緣由：1、油層性質(zhì)：邊水、底水、注入水； 2、固井質(zhì)量差：竄層。.二、堵水調(diào)剖根本概念 油田中采用的堵水方法通常分為機械堵水和化學堵水兩大類。 機械法堵水是用封隔器在井筒內(nèi)卡封出水層位， 化學法堵水是用堵劑的化學作用對出水層進展堵塞。 運用區(qū)別：出水層位明確，單一層；管柱無變形、沒有腐蝕、溫度不高-機械法.二、堵水調(diào)剖根本概念調(diào)剖普通是指針對水井施工而言，就是調(diào)整注水井的吸水剖面，改動水驅(qū)的縱向和平面的流動特性，其本質(zhì)是改動水在地層中的涉及面積，即提高注入水在地層中的驅(qū)油面積。從而提高受效油層的采收率。 但，最近也有人提出油井調(diào)剖的概念： 堵劑

4、大劑量、深部.二、堵水調(diào)剖根本概念 堵水劑普通是指用于油井堵水的處置劑;調(diào)剖劑那么是用于注水井調(diào)整吸水剖面的處置劑。 同一種產(chǎn)品既可作為堵劑也可作為調(diào)剖劑。由于被封堵的受力方向不同，要求的質(zhì)量區(qū)別主要是強度.二、堵水調(diào)剖根本概念 目前運用和開展的趨勢主要是化學堵水。根據(jù)堵水劑對油層和水層的堵塞作用，化學堵水從性質(zhì)上分可分為非選擇性堵水和選摔性堵水。非選擇性堵水是指堵劑在油層中能同時封堵油層和水層的化學劑；選擇性堵水是指堵劑可只選擇性封堵水層，而對油層影響甚微。根據(jù)施工要求從時效上分可分為永久性堵劑和暫堵性堵劑。.二、堵水調(diào)剖根本概念實施堵水調(diào)剖技術，欲獲得良好效果，除有好的堵劑產(chǎn)品外，還必需對

5、措施油藏進展詳細了解、研討，制定詳細的施工工藝，三者缺一不可。 .三、堵水調(diào)剖劑的分類引見 堵水調(diào)剖劑的分類非選擇性堵劑選擇性堵劑樹脂類堵劑復合類堵劑顆粒類堵劑沉淀類堵劑凝膠類堵劑凍膠堵劑水泥堵劑粉煤灰堵劑膨潤土堵劑脲醛樹脂堵劑環(huán)氧樹脂堵劑碳酸鈉+三氯化鐵硅酸鈉+硫酸亞鐵硅酸鈉+氯化鈣糖醇樹脂堵劑氰凝堵劑丙凝堵劑硅酸凝膠堵劑木質(zhì)素鋯凍膠鉻凍膠醛凍膠油基類堵劑水基類堵劑醇基類堵劑復合類堵劑ABS類堵劑PAM類堵劑SN類堵劑聚氨酯類堵劑有機硅類堵劑二聚松香類稠油粉類堵劑烴基硅烷類水膨體類堵劑彈性樹脂類預交聯(lián)類堵劑 泡沫 磺酸鹽松香酸鈉油基水泥，瀝青類.、非選擇性堵劑 、顆粒類堵劑、樹脂型堵劑、無機

6、鹽沉淀型調(diào)剖堵水劑、凝膠型堵劑、凍膠型堵劑.、顆粒類堵劑普通顆粒類堵劑如土類、粉煤灰等的特點是注得進就流得走，難以有較長的有效期。最早運用的顆粒類堵劑是水泥，利用它凝固后的不透水性進展封堵，通常用于打水泥塞封下層水；擠入竄槽井段封堵竄槽水，或擠入水層堵水。由于價錢廉價，強度大，可以用于各種溫度，至今仍在研討和運用。主要產(chǎn)品有水基水泥水泥在水中的懸浮體、油基水泥水泥在油中的懸浮體、活化水泥及微粒水泥。由于水泥顆粒大，不易進入中低浸透性地層，因此用擠入水層的方法堵水時，封堵強度不高，勝利率低，有效期短。長時間以來這類堵劑的運用范圍遭到限制。最近研制勝利的超細水泥和新型水泥添加劑給水泥類堵劑帶來了新

7、的活力。.、顆粒類堵劑近年來石油大學趙福林教授在該領域提出的指點調(diào)剖的新實際PI決策中運用的堵劑體系高固化體系、低固化體系等就是該類堵劑的改性化產(chǎn)品。它是以水泥為根底，以粉煤灰或膨潤土為添加劑的新一類顆粒類堵劑。 .、 樹脂型堵劑普通樹脂類堵劑本錢昂高，堵劑用量不能太大，封堵有效半徑較小，有效期不長，且容易呵斥事故，影響效果。樹脂型堵劑是指由低分子物質(zhì)經(jīng)過縮聚反響產(chǎn)生的高分子物質(zhì)，樹脂按受熱后性質(zhì)的變化可分為熱固性樹脂和熱塑性樹脂兩種。非選擇性堵劑常采用熱固性樹脂，如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、脲醛樹脂、糖醇樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂等。.、 樹脂型堵劑 脲醛樹脂脲農(nóng)用尿素與甲醛在NH4OH等堿性催化劑

8、作用下縮聚成體型高分子化合物，稱為脲醛樹脂。 .、 樹脂型堵劑 環(huán)氧樹脂常用的環(huán)氧樹脂有環(huán)氧樹脂、環(huán)氧苯酚樹脂和二烯烴環(huán)氧樹脂。施工時，在泵注前可向液態(tài)環(huán)氧樹脂中添加幾種硬化劑，硬化劑和環(huán)氧樹脂反響后使其聚合成鞏固惰性的固體。.、 樹脂型堵劑 糖醇樹脂糖醇在酸存在時本身會進展聚合反響，生成鞏固的熱固性樹脂。糖醇樹脂堵水是先將酸液80%的磷酸打入欲封堵的水層，后泵入糖醇溶液，中間加隔離液柴油以防止酸與糖醇在井筒內(nèi)接觸。當酸在地層與糖醇接觸混合后，便產(chǎn)生猛烈的放熱反響，生成鞏固的熱固性樹脂，堵塞巖石孔隙。 .、 樹脂型堵劑綜上所述，樹脂類堵劑具有如下優(yōu)點：可以注入地層孔隙并且具有足夠高的強度，可以

9、封堵孔隙、裂痕、孔洞、竄槽和炮眼；樹脂固化后呈中性，與井下液體不反響。其缺陷是：本錢較高，無選擇性，運用時通常僅限于靜底周圍徑向30cm以內(nèi)，運用前必需撿測處置層位并加以隔離，同時必需撿測樹脂固化前對水、外表活性劑、堿和酸的污染敏感。 .、無機鹽沉淀型調(diào)剖堵水劑這種封堵劑來源廣，本錢低，施工平安簡便，封堵效果好，解堵容易高壓酸化、堿液壓裂，但在施工時必需采取有效維護措施，否那么會堵塞油層、污染地層。 該堵劑主要是硅酸鈣堵劑還有：碳酸鈉+氯化鐵；硅酸鈉+硫酸亞鐵等。利用相對密度1.50-1.61的水玻璃和相對密度1.3-1.5的氯化鈣溶液，中間以柴油隔離，依次擠入地層，使水玻璃與氯化鈣在地層內(nèi)相

10、遇，那么生成白色硅酸鈣沉淀，堵塞地層孔隙。水玻璃與氯化鈣的比例約為1：1，總用量可根據(jù)水層厚度、孔隙度及擠入半徑確定。.、凝膠型堵劑普通凝膠類堵劑在大孔道內(nèi)堆不起來，注入水容易突破，并且成膠可靠性不宜控制、本錢較高。凝膠是固態(tài)或半固態(tài)的膠體體系，由膠體顆粒、高分子或外表活性劑分子相互銜接構成的空間網(wǎng)狀構造，構造空隙中充溢了液體，液體被包在其中固定不動，使體系失去流動性，其性質(zhì)介于固體和液體之間。凝膠分為剛性凝膠和彈性凝膠兩類。 . 、凝膠型堵劑 硅酸凝膠彈性凝膠硅酸凝膠是常用的凝膠之一。在稀的硅酸溶液中加電解質(zhì)或適當含量的硅酸鹽溶液加酸，那么生成硅酸凝膠，該凝膠軟而透明，有彈性，其強度足以阻止

11、經(jīng)過地層的水流。其堵水機理如下：Na2SiO3溶液遇酸后，先構成單硅膠，后縮合成多硅膠。它是由長鏈構造構成的一種空間網(wǎng)狀構造，在其網(wǎng)絡構造的空隙中充溢了液體，故成凝膠狀，主要靠這種凝膠物封堵油層出水部位或出水層。硅酸凝膠的優(yōu)點在于價廉且能處置井徑周圍半徑1.5-3.0m的地層，能進入地層小空隙，在高溫下穩(wěn)定。其缺陷是Na2SiO3完全反響后微溶于流動的水中，強度較低，需求加固體加強或用水泥封口。此外，Na2SiO3能和很多普通離子反響，處置層必需驗證清楚.并在其上下隔開。 .、凝膠型堵劑 氰凝堵劑剛性凝膠氰凝堵劑由主劑聚氨酯、溶劑丙酮和增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯組成，當氰凝資料擠入地層后，聚氨酯分

12、子兩端所含的異氰酸根與水反響生成鞏固的固體，將地層孔隙堵死。該堵劑作業(yè)時要求絕對無水，又要運用大量有機溶劑，因此尚需進一步研討。 .、凝膠型堵劑 丙凝堵劑彈性凝膠丙凝堵劑是丙烯酰胺AM和N,N-甲撐雙丙烯酰胺MBAM的混合物，在過硫酸銨的引發(fā)和鐵氰化鉀的緩凝作用下，聚合生成不溶于水的凝膠而堵塞地層孔隙，該劑可用于油、水井的堵水。 .、凍膠型凝膠凍膠型凝膠是由高分子溶液在交聯(lián)劑作用下構成的具有網(wǎng)狀構造的物質(zhì)，因其含液量很高通常大于98%，膠凝后類似于凍膠而得名。該類堵劑很多，如鋁凍膠、鋯凍膠、鈦凍膠、醛凍膠、鉻木質(zhì)素凍膠、硅木凍膠、酚醛樹脂凍膠等都屬此類。 .、非選擇性堵劑 綜上所述，在油水井非

13、選擇性堵劑中，顆粒堵劑、樹脂堵劑強度最好，凍膠、沉淀型堵劑次之，凝膠最差；而本錢那么是顆粒、凝膠、沉淀型堵劑最低，凍膠次之，樹脂型最高。由此可見，顆粒、沉淀型堵劑是一種強度較好而價廉的堵劑，加之它耐溫、耐鹽、耐剪切，是早期較理想的一類非選擇性堵劑。在油水井非選擇性堵劑中，顆粒、凝膠、凍膠和沉淀型堵劑都是水基堵劑，都有優(yōu)先進入出水層的特點，因此在浸透率差別較大的地層，選擇性堵水中同樣也可運用。.、選擇性堵劑 選擇性堵水適用于不易用封隔器將油層與待封堵水層分開的施任務業(yè)。雖然選擇性堵劑的作用機理有很大不同，但它們都是利用油和水、出油層和出水層之間的性質(zhì)差別進展選擇性堵水的。這類堵劑按分散介質(zhì)的不同

14、可分為3類：水基堵劑、油基堵劑和醇基堵劑，它們分別以水、油和脂及醇作溶劑配制而成。 .、水基堵劑水基堵劑是選擇性堵劑中運用最廣、種類最多、本錢較低的一種堵劑，它包括各類水溶性聚合物、泡沫、水包:油型乳狀液及某些皂類等。其中最常用的是水溶性聚合物。 .、水基堵劑 聚丙烯酰胺PAM以聚丙烯酰胺為代表的水溶性聚合物是目前國外運用最廣泛和最有效的堵水資料。這種堵劑溶于水而不溶于油，注入地層后可以限制井內(nèi)出水而不影響油氣的產(chǎn)量。處置時不需求測定水源或封隔層段，處置費用低。聚丙烯酰胺是一種高分子聚合物，分子構造屬線型高分子化合物，交聯(lián)后其構造屬體型高分子，構成網(wǎng)狀的三維空間構造。其堵水機理是部分水解的聚丙

15、烯酰胺分子上的酰胺基和羧基影響著分子鏈的展開程度和吸附才干，其選堵才干表如今流體阻力上，用來解釋剩余阻力的機理是：吸附、捕集和物理堵塞。 強度低、本錢還是較高 .、水基堵劑 部分水解聚丙烯腈HPAN水解聚丙烯腈作為一種選擇性堵水劑主要用于地層水中多價金屬離子含量高的地層。其特點是與地層水中的電解質(zhì)作用構成不溶的聚丙烯酸鹽，但沉淀物的化學強度低，構成的聚丙烯酸鈣是溶解可逆的。水解聚丙烯酸鹽沉淀物存在淡化問題，即在淡水中由于析出離子開場變軟，最后溶解。 .、油基堵劑油基堵劑相對而言是選擇性堵劑中運用不多、本錢較高的一種堵劑，它包括各類有機硅類堵劑、聚氨酯、稠油類等。其中最常用的是油基水泥。.、油基

16、堵劑 油基水泥水泥在油中的懸浮體，當油基水泥進入地層中時，水可以置換其外表的油而與水泥作用，使之固化，封堵水層；進入油層的水泥不會固化，對油層不呵斥堵塞。.、油基堵劑 有機硅類堵劑有機硅類化合物包括SiCl4、氯甲硅烷和低分子氯硅氧烷等。它們對地層溫度順應性好，可用于普通地層溫度，也可用于高溫200地層。羥基鹵代甲硅烷是有機硅化合物中運用最廣泛且易水解、低粘度的液體，其通式是RnSiX4-n，其中，R為羥基，X為鹵素F、Cl、Br、I，n為1-3的整數(shù)。 .、油基堵劑 聚氨酯這類堵劑是由多羥基化合物和多異氰酸酯聚合而成，聚合對堅持異氰酸基-NCO的數(shù)量超達羥基-OH的數(shù)量，即可制得有選擇性堵水

17、作用的聚氨酯 .、油基堵劑 稠油類堵劑稠油類堵劑包括活性稠油、巧合稠油和稠油固體粉末等。石油瀝青和石灰石粉為原料，使石灰石粉充分被瀝青包住，構成油包石灰石粉形狀.、醇基堵劑醇基堵劑包括:松香二聚物、醇基復合堵劑等，運用較少。 .、選擇性堵劑 綜上所述，在選擇性堵劑中，聚合物堵劑、稠油堵劑引起人們注重。部分水解聚丙烯酰胺有獨特的堵水選擇性，且易于交聯(lián)，適用于不同浸透率地層。稠油堵劑是獨一一種可以回收運用的堵劑，但運用時要留意地層的預處置，使地層被油潤濕并添加水層的含油飽和度以利于稠油的進入。 .、常用堵劑一覽表另類分類，按：沉淀型無機鹽類、聚合物凍膠類、顆粒類、泡沫類、樹脂類、微生物類、其它常用

18、堵劑一覽表略.四、堵水調(diào)剖技術在油田的運用 油藏不同 堵水方式不同1、邊水、底水常用方法：打隔板，大劑量。顆粒堵劑；注入水特別是大厚層、油水同層：選擇性堵劑。 施工：不能過頂替-顆粒堵劑和過頂替-體膨堵劑.四、堵水調(diào)剖技術在油田的運用 2、大孔道高浸透油藏調(diào)剖過程中的PI決策 壓降形狀和流入動態(tài)關系決議用量和注入方式：中原油田、文明寨 高、中、低固化體系顆粒堵劑、分段法、大劑量；.四、堵水調(diào)剖技術在油田的運用 3、高壓低浸透油藏：BL-D (中原文南油田是一個高溫、高壓、低滲、非均質(zhì)性嚴重的復雜小斷塊油氣田。多年不斷運用和完善卡堵水技術，但由于遭到井深、高溫、高壓、高礦化度、腐蝕、結垢、井況等

19、要素的影響和制約，不斷沒有收到好的效果。后來，運用了BLD堵水劑，現(xiàn)場實驗12井次，勝利11井次，增油效果非常顯著。BLD堵水劑主要由單寧、芳香族等高分子化合物，參與陽離子極性分子及雜環(huán)樹脂復合而成。為顆粒型堵劑).四、堵水調(diào)剖技術在油田的運用 4、灰?guī)r油藏裂痕、孔洞型：要求不堵小裂痕、還要有一定的浸透性：石灰乳華北油田 提高消費壓差、增大釋放未動用的剩余油.四、堵水調(diào)剖技術在油田的運用 5、綜合補償灰?guī)r油藏、大厚度油層、油井調(diào)剖堵水多次堵水措施后，近井地帶剩余油很少，必需擴展作用半徑：大劑量華北油田.四、堵水調(diào)剖技術在油田的運用 6、水井深部調(diào)剖：勝利采油廠運用比較廣泛 PAM為主 主要針對

20、于高浸透率、高含水油藏.四、堵水調(diào)剖技術在油田的運用 7、近解遠堵：勝利堵水現(xiàn)河堵水 去除近井地帶污染、過量頂替 ZR-TP ZR-D.五、堵水調(diào)剖劑研發(fā)方向 、水膨體調(diào)剖劑 近年來，水膨體調(diào)剖劑運用逐年添加。水膨體調(diào)剖劑普通是指具有一定交聯(lián)度，遇水可發(fā)生溶膠，但不發(fā)生溶解的聚合物顆粒。運用時將調(diào)剖劑制成一定粒徑范圍0.15-5.00mm的預粒，對注水井進展處置，注入高浸透層后遇水膨脹，堵塞高浸透層水層，起調(diào)剖作用。當被擠入油層時，由于它不具備吸油才干，因此在開采時容易攜帶出，到達選擇性調(diào)剖、增大油層涉及體積的目的。預交聯(lián)水膨體凝膠顆粒是新近提出的一種油田用新型深部調(diào)剖劑，此凝膠顆粒在水中水化

21、后成為分散的粘彈性微粒，具有一定的體膨性，缺陷是膨脹不可控，末期強度低。 高強度彈性樹脂堵劑，既具有吸水膨脹的特性，又有很高的強度.五、堵水調(diào)剖劑研發(fā)方向 、觸變型彈性樹脂堵劑 隨著油田開發(fā)精細化，低浸透和特低浸透油藏被大量的開發(fā)利用長慶油田，對這類油藏的堵水資料有特殊的要求?！坝|變型彈性樹脂堵劑就是針對種情況運用而生的，它是由觸變型高分子單體聚合而成。它具有延緩反響-快速交聯(lián)的特性，在地面配置好的堵劑為液態(tài)，輸入到堵水層位后，在地溫的作用下才開場快速發(fā)生聚合交聯(lián)反響，構成高強度的網(wǎng)狀彈性聚合體，滯留于溶洞和孔洞中；交聯(lián)后網(wǎng)狀彈性聚合體不僅具有很高的強度，還能吸水膨脹，進一步堵塞水道，從而實現(xiàn)

22、選擇性封堵，勝利率極高。 改良后運用于鉆井溶洞堵漏.五、堵水調(diào)剖劑研發(fā)方向 、炮眼封堵劑本產(chǎn)品采用樹脂和高強度固化劑組成。具有強度高，堵得淺、堵得牢、耐酸堿、費用低、有效期長及工藝平安可靠等特點，特別是該產(chǎn)品可實現(xiàn)恣意層封堵，具有可運用封隔器的特點。運用本產(chǎn)品封堵炮眼施工勝利率高。 .五、堵水調(diào)剖劑研發(fā)方向 、選擇性堵水-防砂一體化堵劑“選擇性堵水和防砂一體化工藝是一種多功能化產(chǎn)品,處理了防砂、堵水一次管柱施工、雙重措施效果的難題，既節(jié)約了施工工期，又節(jié)約了施工費用?，F(xiàn)場運用獲得了很好的效果。ZR-D是一種性能優(yōu)良的防砂和選擇性堵水一體化產(chǎn)品,具有廣泛的耐溫范圍和固化特性。該產(chǎn)品在地下能100

23、%固化,能選擇性的進入高滲層和水層。固化后強度高。.五、堵水調(diào)剖劑研發(fā)方向該項技術是利用由復合磷酸鹽、金屬氫氧化物和雜環(huán)樹脂固化劑等復合資料組成的防砂、堵水一體化產(chǎn)品。復合磷酸鹽和金屬氫氧化物在地下反響而結合，生成不溶于水的微孔膠結物，在雜環(huán)樹脂的包裹和浸透下，微孔膠結物能起到過濾防砂效果強度進一步得到提升。同時，雜環(huán)樹脂外伸的不飽和鏈對巖石有較強的吸附性這一功能也能起到很好的防砂效果，特別是對游離粉細砂，并能吸水微脹。當有流體流經(jīng)該微孔膠結物時，微孔中具有吸附效果的雜環(huán)樹脂，能阻撓水的流過吸水微脹，孔道被阻塞；遇油時不飽和鏈卷曲收縮，幾乎不對油流產(chǎn)生妨礙，油流順暢，從而實現(xiàn)化學選擇性。又，微

24、型粒徑在注入時首先進入大孔道和高浸透層往往是水層，從而實現(xiàn)堵劑的物理選擇性。.五、堵水調(diào)剖劑研發(fā)方向經(jīng)過以上物理和化學兩種選擇性封堵功能，能大幅度提高近井地帶消費壓差，使低浸透層普通為油層中的流體得以啟動，改動流體的流動方向，大幅度改善近井地帶壓力梯度，從而實現(xiàn)真正意義上的選擇性堵水。 .五、堵水調(diào)剖劑研發(fā)方向本產(chǎn)品具有密度低，有自光滑性，反響緩慢，能被攜帶至地層深部，實現(xiàn)深部堵水。固化后性能穩(wěn)定。最順應出砂油層的防砂堵水和調(diào)剖。目前該項技術運用效果良好，還有待于進一步推行運用。.五、堵水調(diào)剖劑研發(fā)方向 、高溫三相泡沫調(diào)剖劑在稠油注汽開采井上運用，有效的控制熱采井出水、調(diào)整吸汽剖面、封堵汽竄、水竄；同時，對巖石外表的堆積油膜有良好的剝離作用及防止蒸汽冷凝水與稠油構成油包水乳狀液，起到助排作用。高溫三相泡沫調(diào)剖劑實現(xiàn)了高溫調(diào)堵、助排一體化，處理調(diào)堵、助排分別施工時，措施