yh第5章 調(diào)剖和堵水

1、第 5 章,注水井調(diào)剖與油井堵水,第二篇 采油化學(xué),,（1）砂、（2）蠟、（3）水、（4）稠、（5）低。,（1）出砂（2）吸水剖面不均勻（3）水注不進(jìn)去,油井問題,水井問題,,第5章 注水井調(diào)剖與油井堵水,油層化學(xué)改造－油水井化學(xué)改造,第 1 節(jié),注水井調(diào)剖,,第5章 注水井調(diào)剖與油井堵水,（1）什么是調(diào)剖？（2）為什么要調(diào)剖？（2）怎么進(jìn)行調(diào)剖？ ●調(diào)剖劑？ ●調(diào)剖方法？ ●調(diào)剖工藝？,,5.1注水

2、井調(diào)剖5.1.1 引言,吸水能力好,吸水能力差,,5.1注水井調(diào)剖5.1.1 引言,油層是不均質(zhì)的；注入水沿阻力最小的地方前進(jìn)；高滲透層流動(dòng)阻力小；由于注入水的沖刷，使油層的不均質(zhì)性隨著時(shí)間的推移而加??；注入水的波及系數(shù)低，采收率低，油井含水上升快。,,,,（含油飽和度低）,,低滲透層（含油飽和度高）,,5.1注水井調(diào)剖5.1.1 引言,調(diào)整注水油層的吸水剖面。,“調(diào)剖”的含義：,從注水井進(jìn)行封堵高滲透層的工作，從而迫使

3、注入水波及到含油飽和度較高的中、低滲透層，從而起到提高注入水的波及系數(shù)和降低油井含水的目的。,,5.1注水井調(diào)剖5.1.1 引言,“調(diào)剖”的目的：,對(duì)高滲透實(shí)施封堵，改善地層非均質(zhì)性，降低高滲透層的吸水量，提高注入水波及系數(shù)，從而提高采收率。,,5.1注水井調(diào)剖5.1.1 引言,從19世紀(jì)70年代提出，已由單純的“剖面調(diào)整”發(fā)展為深部封堵高滲透層。,,深部調(diào)剖,淺層封堵,,5.1注水井調(diào)剖5.1.1 引言,調(diào)剖是指調(diào)整注水地層

4、的吸水剖面。調(diào)剖劑是指能調(diào)整注水地層吸水剖面的物質(zhì)。,調(diào)剖：調(diào)整注水油層的吸水剖面。從注水井中注入調(diào)剖劑，封堵高滲透層降低其吸水量，從而相應(yīng)提高注水壓力，達(dá)到提高中低滲透層吸水量，改善注水井洗水剖面，提高注入水體積波及系數(shù)，改善水驅(qū)狀況的工藝技術(shù)。,5.1注水井調(diào)剖5.1.1 引言,,（1）單液法：向油層注人一種工作液，這種工作液所帶的物質(zhì)或隨后變成的物質(zhì)可封堵高滲透層。 單液法調(diào)剖主要適應(yīng)于近井地帶的調(diào)剖。 （2）

5、雙液法：向地層注入相遇后可產(chǎn)生封堵物質(zhì)的兩種工作液（或工作流體），注入時(shí)，兩種工作液用隔離液隔開，但隨著工作液向外推移，隔離液越來(lái)越薄。當(dāng)外推至一定程度，即隔離液薄至一定程度，它將不起隔離作用，兩種工作液相遇，產(chǎn)生封堵地層的物質(zhì)，由于高滲透層吸入更多的工作液，所以封堵主要發(fā)生在高滲透層，達(dá)到調(diào)剖的目的。 雙液法調(diào)剖主要適應(yīng)于遠(yuǎn)井地帶的調(diào)剖。,5.1注水井調(diào)剖5.1.2 調(diào)剖的方法,（1）單液法,向油層注人一種工作液，這種工作液

6、所帶的物質(zhì)或隨后變成的物質(zhì)可封堵高滲透層．,流 體,流動(dòng)性降低,溶液、乳狀液、溶膠、懸浮體,凝膠、凍膠、沉淀、固化物,注入過程中,進(jìn)入地層后,基本原理：,,,,,,,5.1注水井調(diào)剖5.1.2 調(diào)剖的方法,（2）雙液法,向地層注入相遇后可產(chǎn)生封堵物質(zhì)的兩種工作液（或工作流體）。,,,注水,注水,基本原理：,調(diào)節(jié)封堵位置,隔離液作用：,,5.1注水井調(diào)剖5.1.2 調(diào)剖的方法,調(diào)剖劑分類：（1）按注入工藝分類：?jiǎn)我悍ㄕ{(diào)剖劑（如

7、鉻凍膠）、雙液法調(diào)剖劑（如水玻璃－氯化鈣）。（2）按封堵的距離分類：近井地帶調(diào)剖劑（如硅酸凝膠）、遠(yuǎn)井地帶調(diào)剖劑（如膠體分散體凍膠）。（3）按使用條件分類：高滲透層調(diào)剖劑（如粘土／水泥固化體系）、低滲透層調(diào)剖劑（如硫酸亞鐵）、高溫高礦化度地層調(diào)剖劑（如各種無(wú)機(jī)調(diào)剖劑）等。（4）按化學(xué)組成分類：有機(jī)調(diào)剖劑（如聚合物凍膠）、無(wú)機(jī)調(diào)剖劑（如粘土類）、有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合（如粘土／聚合物體系）調(diào)剖劑。（5）按外觀形態(tài)分類：液體類調(diào)剖劑（如硫酸）

8、、顆粒類調(diào)剖劑（如粉煤灰）、凍膠（膠體）類調(diào)剖劑等。（6）按化學(xué)成分分類：按名稱進(jìn)行分類（如硫酸亞鐵）。,5.1注水井調(diào)剖5.1.3 主要的單液法調(diào)剖劑,調(diào)剖劑：又稱堵劑，注入地層起封堵作用的物質(zhì)。,了解堵劑的適應(yīng)性、了解堵劑的作用機(jī)理,,5.1注水井調(diào)剖5.1.3 主要的單液法調(diào)剖劑,（1）硫酸：利用油層中的鈣、鎂源產(chǎn)生調(diào)剖物質(zhì)。 作用機(jī)理：濃硫酸或含濃硫酸的化工廢液注入井中，硫酸先與近井地帶的碳酸鹽（巖體或膠結(jié)物的碳酸鹽

9、）反應(yīng)，增加了注水井的吸水能力，產(chǎn)生的硫酸鈣、硫酸鎂將隨酸液進(jìn)入地層，然后飽和析出并在適當(dāng)位置（如孔隙結(jié)構(gòu)的喉部）沉積下來(lái)，形成堵塞。由于高滲透層進(jìn)人的硫酸多，產(chǎn)生的硫酸鈣、硫酸鎂也多，所以主要堵塞發(fā)生在高滲透層。 特點(diǎn)：近井增注，遠(yuǎn)井調(diào)剖，腐蝕性強(qiáng)。,5.1注水井調(diào)剖5.1.3 主要的單液法調(diào)剖劑,(2)硫酸亞鐵作用原理:硫酸亞鐵可在水中水解產(chǎn)生氫氧化亞鐵和硫酸：硫酸起調(diào)剖作用，氫氧化亞鐵是一種沉淀，同樣可起調(diào)剖作用．

10、隨著硫酸在地層不斷消耗，只要有硫酸亞鐵，氫氧化亞鐵的沉淀就可不斷產(chǎn)生。由于高滲透層進(jìn)人硫酸亞鐵溶液多，所以堵劑的封堵主要發(fā)生在高滲透層。近井增注，遠(yuǎn)井調(diào)剖（三氯化鐵也可以）,5.1注水井調(diào)剖5.1.3 主要的單液法調(diào)剖劑,(3)硅酸凝膠硅酸凝膠是由水玻璃與活化劑反應(yīng)生成。水玻璃：又名硅酸鈉，分子式為Na2O·mSiO2，m：模數(shù)（即水玻璃中SiO2的物質(zhì)的量與Na2O的物質(zhì)的量之比）。模數(shù)一般在1～4范圍。

11、水玻璃的性質(zhì)隨模數(shù)而變。模數(shù)越小，水玻璃堿性越強(qiáng)，越易溶解。,5.1注水井調(diào)剖5.1.3 主要的單液法調(diào)剖劑,（A）活化劑是指可使水玻璃變成熔膠隨后變成凝膠的物質(zhì)。 無(wú)機(jī)活化劑：如鹽酸、硝酸、硫酸、氨基磺酸、碳酸銨、碳酸氫銨、氯化銨、硫酸銨、磷酸二氫鈉等， 有機(jī)活化劑：如甲酸、乙酸、乙酸銨、甲酸乙酯、乙酸乙酯、氯乙酸、三氯乙酸、草酸、檸檬酸、甲醛、苯酚、鄰苯二酚、鄰苯二酚、間苯二酚、對(duì)苯二酚、間苯三酚等。,通常用鹽酸作

12、活化劑（10％，pH1.5),5.1注水井調(diào)剖5.1.3 主要的單液法調(diào)剖劑,兩種硅酸凝膠,兩種硅酸凝膠都可在一定的溫度、pH值和硅酸含量下，先形成硅酸溶膠，然后在一定時(shí)間內(nèi)膠凝成硅酸凝膠。,水玻璃加到鹽酸中 鹽酸加到水玻璃中,例:4-5%水玻璃(模數(shù)3.4)+10%鹽酸－PH1.5的硅酸凝膠,(4) 鋯凍膠,用Zr4+組成的多核羥橋絡(luò)離子交聯(lián)溶液中帶－COO-的聚合物（如HPAM）生成．Zr4+可來(lái)自ZrOCl2或

13、ZrC14,5.1注水井調(diào)剖5.1.3 主要的單液法調(diào)剖劑,多核羥橋絡(luò)離子,A.絡(luò)合,B.水解,C.羥橋作用,D.進(jìn)一步水解和羥橋作用,形成的交聯(lián)體,例:0.75%HPAM:(1%ZrOCl2+5.5%HCl)=100:4,(6)氫氧化鋁凝膠 三氯化鋁與尿素配成溶液注入地層，尿素分解后由酸性變成堿性，生成溶膠，再轉(zhuǎn)化為凝膠。,(7) 鉻凍膠,用Cr3+組成的多核羥橋絡(luò)離子交聯(lián)溶液中帶-COO-的聚合物（如HPAM）生成。Cr3

14、+可來(lái)自KCr（SO4）2、CrCl3、Cr（NO3）2、Cr（CH3COO）3，由Cr6+（如K2Cr2O7、Na2Cr2O7）用還原劑（如Na2S2O3、Na2SO3、NaHSO3）還原得到,,例:0.7%HPAM+0.09%NaCr2o7+0.16%Na2SO2,5.1注水井調(diào)剖5.1.3 主要的單液法調(diào)剖劑,(8) 鋁凍膠,用Al3+組成的多核羥橋絡(luò)離子交聯(lián)溶液中帶-COO-的聚合物（如HPAM）生成。Al3+來(lái)自檸檬酸

15、鋁。鋁凍膠強(qiáng)度低，通常將其配成膠體分散體凍膠CDG使用。CDG是由低質(zhì)量濃度的聚合物和低質(zhì)量濃度的交聯(lián)劑配成。聚合物的質(zhì)量濃度在0.1～1.2 g·L-1范圍，聚合物與交聯(lián)劑質(zhì)量濃度之比在20:1～100:1的范圍。由于低質(zhì)量濃度，聚合物與交聯(lián)劑不足以形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)，而只能緩慢形成凍膠束(gel bundle)。凍膠束是少量聚合物分子在分子內(nèi)或分子間由交聯(lián)劑交聯(lián)而成，因此CDG是凍膠束的分散體。,,5.1注水井調(diào)剖5.

16、1.3 主要的單液法調(diào)剖劑,(9) 酚醛樹脂凍膠,用酚醛樹脂交聯(lián)溶液中帶-CONH2的聚合物（如HPAM）生成。酚醛樹脂由甲醛和苯酚在氫氧化鈉催化下生成。HPAM的質(zhì)量濃度在0.4%，酚醛樹脂的質(zhì)量濃度為0.8%時(shí)，可得到一種在80℃下成膠時(shí)間為72h的酚醛樹脂凍膠。酚醛樹脂凍膠可用于封堵高滲透層。,,5.1注水井調(diào)剖5.1.3 主要的單液法調(diào)剖劑,(10)水膨體,水膨體是一類適當(dāng)交聯(lián)遇水膨脹而不溶解的聚合物．所有適當(dāng)交聯(lián)的水

17、溶性聚合物都可制得水膨體(例:N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺交聯(lián)的丙烯酰胺)．供選用的攜帶介質(zhì)有三類：非極性物質(zhì)（如煤油）半極性物質(zhì)（如乙醇、異丙醇）電解質(zhì)溶液（如 NaCl、HCl、CaCl2、FeCl3等）．有些是通過去溶劑化和壓縮水膨體擴(kuò)散雙電層來(lái)抑制膨脹的作用（如NaCl溶液），有些通過與水膨體中的-COO-反應(yīng)生成弱親水能力的基團(tuán)來(lái)抑制水膨體的膨脹（如HCl、CaCl2、FeCl3等溶液）．,常用NaCl水溶液攜帶,濃

18、度為1-2%(膠體或顆粒),5.1注水井調(diào)剖5.1.3 主要的單液法調(diào)剖劑,,適當(dāng)?shù)呐蛎洷稊?shù)和較慢的膨脹速率,(11)石灰乳,石灰乳是將氧化鈣分散在水中配成。由于氧化鈣可與水反應(yīng)生成氫氧化鈣；而氫氧化鈣在水中溶解度很?。?0℃下，在 100g水中溶解 0.116g氫氧化鈣），所以石灰乳是氫氧化鈣在水中的懸浮體。特點(diǎn)： 氫氧化鈣的粒徑較大（ 62μm左右），特別適合于封堵裂縫性的高滲透層。由于氫氧化鈣顆粒不能進(jìn)入中、低滲透層，因此對(duì)

19、中、低滲透層有保護(hù)作用。氫氧化鈣的溶解度隨溫度升高而減小（表52），所以可用于封堵高溫地層。氫氧化鈣可與鹽酸反應(yīng)生成可溶于水的氯化鈣，在不需要封堵時(shí)，可用鹽酸解除。,氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.05-0.10;可加適量的粘土等,5.1注水井調(diào)剖5.1.3 主要的單液法調(diào)剖劑,(10)粘土／水泥分散體,粘土／水泥分散體由粘土與水泥懸浮于水中配成。特點(diǎn)適合于封堵特高滲透地層。粘土與水泥進(jìn)入地層后，可在孔隙結(jié)構(gòu)的喉部形成濾餅。在濾餅中，水泥

20、的水化反應(yīng)，使濾餅固結(jié)，對(duì)特高滲透層產(chǎn)生有效封堵。類似石灰乳中的氫氧化鈣，粘土和水泥也不能進(jìn)入中、低滲透層，所以對(duì)中、低滲透層有保護(hù)作用。可用常規(guī)土酸除去。,粘土質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06-0.20,水泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06-0.20,5.1注水井調(diào)剖5.1.3 主要的單液法調(diào)剖劑,(13)其它調(diào)剖劑A、粉煤灰（可復(fù)合粘土、水泥等）B、復(fù)合顆粒（無(wú)機(jī)、有機(jī)復(fù)合）C、木屑D、橡膠粉E、水泥砂F、復(fù)合纖維G、凍膠微球H、聚乙烯亞胺凍

21、膠I、泡沫J、工業(yè)廢料等,類型：無(wú)機(jī)復(fù)合顆粒調(diào)剖劑； 廉價(jià)的、無(wú)毒的工業(yè)廢料； 添加纖維、木屑、橡膠、塑料等； 大劑量、多段塞深度調(diào)剖； 調(diào)剖與堵水相結(jié)合技術(shù)。,,,,,凍膠微球聚乙烯亞胺凍膠,(1) 沉淀型雙液法堵劑(2) 凝膠型雙液法堵劑(3) 凍膠型雙液法堵劑(4) 泡沫型雙液法堵劑(5) 絮凝體型雙液法堵劑,5.1注水井調(diào)剖5.1.4 主要的雙液法調(diào)剖劑,(1)沉淀型雙液法堵劑,指兩種

22、工作液相遇后可產(chǎn)生沉淀封堵高滲透層的堵劑。,適當(dāng)?shù)呐浔群蜐舛?5.1注水井調(diào)剖5.1.4 主要的雙液液法調(diào)剖劑,例1：第一工作液－5-20％的碳酸鈉水溶液; 第二工作液－5-30％的氯化鐵水溶液.,例2：第一工作液－1-25％的水玻璃水溶液; 第二工作液－5-13％的硫酸亞鐵水溶液.,例3：第一工作液－1-25％的水玻璃水溶液; 第二工作液－1-10％的氯化鈣水溶液.,例4：第一工作液－1-25％的水玻璃

23、水溶液; 第二工作液－5-15％的氯化鎂水溶液.,例5：第一工作液－-10％的水玻璃水溶液; 第二工作液－6％的鹽酸水溶液.,(2)凝膠型雙液法堵劑,兩種工作液相遇后可產(chǎn)生凝膠封堵高滲透層的堵劑。,5.1注水井調(diào)剖5.1.4 主要的雙液液法調(diào)剖劑,(3)凍膠型雙液法堵劑,兩種工作液相遇后可產(chǎn)生凍膠封堵高滲透層的堵劑。例1第一工作液HPAM溶液或XC溶液(1000-3000mg/L)第二工作液檸檬酸鋁溶液(50

24、0-1000mg/L)例2第一工作液 HPAM溶液或XC溶液(1000-3000mg/L)第二工作液丙酸鉻溶液(300-800mg/L)例3第一工作液溶有Na2 SO3的HPAM溶液或XC溶液(0.4-0.8%;0.05-0.15%);第二工作液溶有 Na2Cr2O7，的 HPAM溶液或 XC溶液(0.05-0.10%);例4第一工作液HPAM溶液(0.3-0.6%);第二工作液ZrOCl2 溶液(200-500mg

25、/L).,5.1注水井調(diào)剖5.1.4 主要的雙液液法調(diào)剖劑,(4)泡沫型雙液法堵劑,若將起泡劑溶液與氣體交替注入地層，就可在地層（主要是高滲透層）中形成泡沫，產(chǎn)生堵劑?？捎玫钠鹋輨┌ǚ请x子型表面活性劑加聚氧乙烯烷基苯酚醚陰離子型表面活性劑如烷基芳基磺酸鹽?？捎玫臍怏w包括氮?dú)舛趸細(xì)狻?三項(xiàng)泡沫: A.烷基苯磺酸鈉(ABS):1.0-2.0%

26、; B.氯化鈣:2%; 羧甲基纖維素(CMC):0.5-1.0%; 水:水泥=0.5:0.6; 膨潤(rùn)土:6-8%;(其余為水). 發(fā)泡劑(ABS或AE1910):0.5-1.5%(干水泥的); 其余為水 .水:發(fā)泡劑=100:1.,5.1注水井調(diào)剖5.1.4 主要的雙液液法調(diào)剖劑,空氣？,( 5) 絮凝體型雙液法堵劑,若將粘土懸浮體與HPAM溶液交替注入地層，它們?cè)诘貙又邢嗤ㄐ纬尚跄w。這種絮凝體能有效地封

27、堵特高滲透地層,例:聚丙烯酰胺膨潤(rùn)土調(diào)剖: A.膨潤(rùn)土0.3-0.4:1%的鹽水; B.聚丙烯酰胺水溶液(200-800mg/L).,5.1注水井調(diào)剖5.1.4 主要的雙液液法調(diào)剖劑,(6) 其它調(diào)剖劑A .PAM-HR調(diào)剖:聚丙烯酰胺0.6-1.0%;六次甲基四胺0.12- 0.16%; 間苯二酚0.03-0.03%(PH2-5).B.PIA-610調(diào)剖:聚丙烯酰胺0.5-0.9%;苯酚0.05-0.3%;六次

28、甲基四胺0.1-0.6%.C.TP-910調(diào)剖:丙烯酰胺0.3-0.5%;過硫酸鹽0.008-0.02%;N,N-亞甲基雙丙烯酰胺0.015-0.03%;緩聚劑0-40mg/L;緩沖劑0.0-0.6%.D.BD-861調(diào)剖:丙烯酰胺4-5%;引發(fā)劑0.2-0.4%;交聯(lián)劑8610.05-0.1%.,5.1注水井調(diào)剖5.1.4 主要的雙液液法調(diào)剖劑,除雙液法調(diào)剖劑外，單液法調(diào)剖劑也可用于遠(yuǎn)井地帶調(diào)剖。例如可用膠態(tài)分散體凍膠(coll

29、oidal dispersion gel,CDG)作遠(yuǎn)井地帶調(diào)剖劑。 CDG是由低質(zhì)量濃度的聚合物和低質(zhì)量濃度的交聯(lián)劑配成。聚合物的質(zhì)量濃度在100－1200mg·L-1范圍，聚合物與交聯(lián)劑質(zhì)量濃度之比在20:1-100:1的范圍。 由于低質(zhì)量濃度，聚合物與交聯(lián)劑不足以形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)，而只能緩慢形成凍膠束(gel bundle)。凍膠束是少量聚合物分子在分子內(nèi)或分子間由交聯(lián)劑交聯(lián)而成，因此CDG是凍膠束的分散體

30、。,5.1注水井調(diào)剖5.1.4 主要的雙液液法調(diào)剖劑,凍膠束形成以后，CDG的流動(dòng)阻力增加。若流動(dòng)壓差能克服其流動(dòng)阻力，則CDG仍能流動(dòng)；若流動(dòng)壓差不能克服其流動(dòng)阻力，則CDG的流動(dòng)停止，起封堵作用。 由于低質(zhì)量濃度、低成本，可大劑量使用，因此CDG適用于遠(yuǎn)井地帶調(diào)剖，而且遠(yuǎn)井地帶流動(dòng)壓差小，有利于CDG封堵作用的發(fā)揮?？捎删郾０泛蜋幟仕徜X或黃胞膠和Cr3+配得此CDG調(diào)剖劑。,5.1注水井調(diào)剖5.1.4 主要的雙液液法調(diào)

31、剖劑,（1）低滲透層：可選擇硫酸、硫酸亞鐵、凍膠微球、凍膠型及沉淀型雙液法調(diào)剖劑等。（2）高滲透層：可選擇凍膠類、水膨體、石灰乳、粘土／水泥分散體、顆粒型、沉淀型與泡沫型及絮凝體型雙液法調(diào)剖劑等。（3）特高滲透層或微裂縫層：高強(qiáng)度凍膠、水膨體、復(fù)合體系（如復(fù)合纖維、橡膠等材料）。（4）高溫高礦化度地層：主要使用無(wú)機(jī)調(diào)剖劑類。（5）近井地帶：可選用硅酸凝膠、鋯凍膠、鉻凍膠、水膨體、石灰乳等。（6）遠(yuǎn)井地帶：可選用膠體分散體凍膠、

32、凍膠微球、凍膠及沉淀型雙液法調(diào)剖劑等。,5.1注水井調(diào)剖5.1.5 調(diào)剖劑的選擇原則,調(diào)剖劑 ——從注水井注入 ——封堵注水井高滲透層，降低高滲透層的吸水量 ——適當(dāng)提高注水壓力 ——提高高含油飽和度的中、低滲透層的吸水量 ——提高波及系數(shù)，改善水驅(qū)狀況 ——提高原油的水驅(qū)采收率,5.1注水井調(diào)剖5.1.6注水井調(diào)剖作用機(jī)理,（1）綜合含水高，采出程度低，剩余油飽和度高區(qū) 塊的

33、注水井；（2）與油井連通性較好的注水井；（3）吸水和注水狀況良好的注水井；（4）吸水剖面縱向上差異大的水井；（5）固井質(zhì)量好，無(wú)竄槽或?qū)娱g竄漏的注水井。 （最好區(qū)塊整體調(diào)剖）,5.1注水井調(diào)剖5.1.7 注水井調(diào)剖選井原則,（1）注水井壓力適當(dāng)上升；（2）吸水剖面明顯改變；（3）對(duì)應(yīng)油井增產(chǎn)油量和減產(chǎn)水量；（4）有效期較長(zhǎng)；（5）投入產(chǎn)出比較高，經(jīng)濟(jì)效益顯著。,5.1注水井調(diào)剖5.1.8 注水

34、井調(diào)剖效果評(píng)價(jià),第 2 節(jié),油井堵水,,第5章 注水井調(diào)剖與油井堵水,5.2油井堵水5.2.1引言,（1）油井產(chǎn)出水的來(lái)源來(lái)源于注入水；來(lái)源于邊水；來(lái)源于底水。油藏的非均質(zhì)性——是導(dǎo)致油井出水的根本原因： ——儲(chǔ)層的非均質(zhì)性從宏觀到微觀可分為不同層次； ——不同層次非均質(zhì)性對(duì)不同開發(fā)階段的影響是不一樣的。非正常出水原因： ? 油層縱向上非均質(zhì)性；

35、 ? 次生高滲透通道的形成； ? 注采單元間的不平衡。,如何判斷？有何特點(diǎn)？,近井地帶竄漏,射孔段太靠近底水—底水錐進(jìn),水驅(qū)指進(jìn)現(xiàn)象,裂縫或高滲通道使油水井單向連通,（1）選擇性堵水法選擇性堵水法適用于封堵不易用封隔器將它與油層分隔開的水層（油水層不分明）。選擇性堵水法用選擇性堵劑。這些堵劑都是利用油與水的差別或油層與水層的差別，達(dá)到選擇性堵水的目的。選擇性堵劑可分為三類水基堵劑油基堵劑醇基堵劑,5

36、.2油井堵水5.2.2 油井堵水的方法,（2）非選擇性堵水法 非選擇性堵水法適用于封堵單一水層或高含水層（油水層較分明），因所用的堵劑對(duì)水和油都沒有選擇性，它既可堵水，也可堵油。 ．樹脂型堵劑 ．凍膠型堵劑 ．凝膠型堵劑 . 沉淀型堵劑 ．分散體型堵劑,5.2油井堵水5.2.2 油井堵水的方法,(l)HPAM（水基）,它優(yōu)先進(jìn)人含水飽和度高的地層;進(jìn)入地層的HPAM可通過氫鍵吸附在由于水沖刷而暴露出來(lái)的地層表面;

37、HPAM分子中未吸附部分可在水中伸展，減小地層對(duì)水的滲透性;HPAM可為油提供一層能減少流動(dòng)阻力的水膜。,5.2 油井堵水5.2.3 重要的油井選擇性堵水劑,HPAM分子量一般在300-1200萬(wàn)的范圍內(nèi);水解度在10%-35%;濃度在0.2-0.8%范圍內(nèi)。 可用鹽水配制,以提高其在巖石表面的吸附量;可用交聯(lián)劑水溶液預(yù)處理地層,減少巖石表面的負(fù)電性;也可注入低水解度HPAM,再注入堿溶液。 HPAN也可用于油井的

38、選擇性堵水。,(2)陰陽(yáng)非三元共聚物（水基）,若通過丙烯酰胺（AM）與（3-丙烯酰胺基-3-甲基）丁基三甲基氯化銨（AMBTAC）(或二烯丙基二甲基氯化銨)共聚、水解，就可得到一種陰陽(yáng)非三元共聚物,陽(yáng)離子鏈節(jié)將牢固吸附在帶負(fù)電的巖石表面，而陰離子、非離子鏈節(jié)則伸展到水中增加水流阻力，起選擇性堵水作用。,5.2 油井堵水5.2.3 重要的油井選擇性堵水劑,（3）陽(yáng)離子型聚合物,5.2 油井堵水5.2.3 重要的油井選擇性堵水劑,（4）

39、泡沫（水基）,以水作分散介質(zhì)的泡沫可優(yōu)先進(jìn)入出水層；在出水層穩(wěn)定存在；通過疊加的Jamin效應(yīng)，封堵來(lái)水；油可引起泡沫的破壞，所以進(jìn)入油層的泡沫不堵塞油層。,,5.2 油井堵水5.2.3 重要的油井選擇性堵水劑,（5）烴基鹵代甲硅烷（油基）,烴基鹵代甲硅烷可與水反應(yīng)，生成相應(yīng)的硅醇。硅醇中的多元醇很易縮聚，生成聚硅醇沉淀，封堵出水層。,,5.2 油井堵水5.2.3 重要的油井選擇性堵水劑,（6）松香二聚物醇溶液（醇基）,當(dāng)松香

40、二聚物的醇溶液與水相遇，水即溶于醇中，降低了它對(duì)松香二聚物的溶解度，使松香二聚物飽和析出。,,5.2 油井堵水5.2.3 重要的油井選擇性堵水劑,(7)松香酸鈉（水基）,作用原理:松香酸鈉可與水中的鈣、鎂離子反應(yīng)，生成不溶于水的松香酸鈣、松香酸鎂沉淀(質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.8-0.9)而堵塞水層,由于油層中不含鈣、鎂離子,因而不堵塞油層。 適用范圍:含鈣、鎂離子高于1000mg/L的油井。,5.2 油井堵水5.2.3 重要的油井

41、選擇性堵水劑,(8)山崳酸鉀（水基）,作用原理:山崳酸鉀溶液注入地層，與地層水的鈉離子即發(fā)生如下反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，封堵出水層 。,5.2 油井堵水5.2.3 重要的油井選擇性堵水劑,(9)烴基鹵代甲硅烷（油基）,烴基鹵代甲硅烷可用通式RnSiX4-n表示，式中R表示烴基，X表示鹵素（即氛、氯、澳或碘），n表示l～3的整數(shù)。 烴基鹵代甲硅烷可與水反應(yīng)，生成相應(yīng)的硅酸。硅酸中的多元醇很易縮聚，生成聚硅酸沉淀，封堵出水層。,5.2 油井堵水

42、5.2.3 重要的油井選擇性堵水劑,(10)聚氨基甲酸酯（油基）,聚氨基甲酸酯（簡(jiǎn)稱聚氨酯）是由多羥基化合物與多異氰酸酯聚合而成。 作用原理:若在聚合時(shí)保持異氰酸基（－NCO）的數(shù)量超過羥基（－OH）的數(shù)量，即可制得有選擇性堵水作用的聚氨基甲酸酯。A.與水可發(fā)生一系列的反應(yīng),生成氨基和二氧化碳:,B.生成的氨基可繼續(xù)與異氰酸基反應(yīng),生成脲鍵:,5.2 油井堵水5.2.3 重要的油井選擇性堵水劑,C.脲鍵上的活潑氫,可繼續(xù)與與未

43、反應(yīng)的異氰酸基反應(yīng),使其原來(lái)可流動(dòng)的線性的聚氨基甲酸酯變成不流動(dòng)的體型的聚氨基甲酸酯,從而將出水層堵住;D.若遇到油,由于不能發(fā)生上述反應(yīng),所以不產(chǎn)生堵塞.添加劑:A.稀釋劑:二甲苯、二氯乙烷、四氯化碳或石油餾分等。B.封閉劑:低分子的醇類(封閉異氰酸基的反應(yīng)).C.催化劑:胺和乙醇胺類.,5.2 油井堵水5.2.3 重要的油井選擇性堵水劑,(11)烷基酚-乙醛樹脂（水基）,將烷基苯酚、乙醛和石油磺酸注入地層，在100℃

44、反應(yīng)，產(chǎn)生一種支鏈型的樹脂，溶于油，不溶于水，而起到選擇性堵水的目 的。,5.2 油井堵水5.2.3 重要的油井選擇性堵水劑,(12)松香二聚物醇溶液（醇基）,作用機(jī)理：松香在硫酸作用下生成二聚物，該二聚物溶于醇不溶于水，當(dāng)松香二聚物的醇溶液與水相遇，水即溶于醇中，降低了它對(duì)松香二聚物的溶解度，使松香二聚物飽和析出。,聚氨基甲酸酯醇溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.4-0.6,5.2 油井堵水5.2.3 重要的油井選擇性堵水劑,(13)油基水泥（

45、油基）,水泥在油中的懸浮體。水泥表面親水，當(dāng)它進(jìn)入出水層時(shí)，水置換水泥表面的油并與水泥作用，使水泥固化，封堵出水層。 分散介質(zhì):柴油,煤油或低粘度油. 活性劑:羧酸鹽,磺酸鹽.,例:1方柴油中300-400Kg的油井水泥、0.1-1.0Kg的 石油磺酸鈉,配成的油基水泥.,5.2 油井堵水5.2.3 重要的油井選擇性堵水劑,(14)活性調(diào)油（油基）,溶有乳化劑的稠油。 乳化劑為油包水型乳化劑（如Span80），它可

46、使稠油遇水后產(chǎn)生高粘的油包水乳狀液,達(dá)到選擇性堵水的目的。 也可用氧化瀝青溶于油中配成活性稠油。,5.2 油井堵水5.2.3 重要的油井選擇性堵水劑,(15)水包稠油（水基 ）,這種堵劑是用水包油型乳化劑將稠油乳化在水中配成。因乳狀液是水外相，粘度低，所以易進(jìn)入水層。在水層，由于乳化劑在地層表面吸附，使乳狀液破壞，油珠聚并為高粘的稠油，產(chǎn)生很大的流動(dòng)阻力，減少水層出水。水包稠油的乳化劑最好用陽(yáng)離子型表面活性劑，因?yàn)樗孜皆趲ж?fù)

47、電的砂巖表面，引起乳狀液的破壞。,5.2 油井堵水5.2.3 重要的油井選擇性堵水劑,(16)偶合稠油（油基）,這種堵劑是將低聚合度的苯酚-甲醛樹脂、苯酚-糠醛樹脂或它們的混合物作偶合劑溶于稠油中配成。由于這些樹脂可與地層表面反應(yīng)，產(chǎn)生化學(xué)吸附，加強(qiáng)了地層表面與稠油的結(jié)合（偶合），使它不易排出，延長(zhǎng)有效期。,5.2 油井堵水5.2.3 重要的油井選擇性堵水劑,(17)酸渣,在硫酸精制石油餾分時(shí)產(chǎn)生的酸渣可用于選擇性堵水，因?yàn)檫@種酸

48、渣遇水可析出不溶物質(zhì)，而且硫酸與地層水中的Ca2+、Mg2+也可產(chǎn)生相應(yīng)的沉淀，封堵出水層。,5.2 油井堵水5.2.3 重要的油井選擇性堵水劑,5.2 油井堵水5.2.3 重要的油井選擇性堵水劑,(18)凍膠 對(duì)油和水有不同比例的滲透率降低。 可用膨脹／收縮機(jī)理和油水分流機(jī)理解釋其選擇性作用。,(19)水玻璃,5.2 油井堵水5.2.3 重要的油井選擇性堵水劑,利用水玻璃的鹽敏、熱敏、酸敏作用，作為高礦度、高溫、

49、高酸性氣體地層的選擇性堵水劑。,(20)其它堵劑A.石油(烴)樹脂堵劑;B.改性瀝青堵劑;C.松香樹脂;D.其他油溶性樹脂(聚合物)；E.可逆高吸水性樹脂；F.四烴基原硅酸酯；G.聚氨基甲酸酯等。,5.2 油井堵水5.2.3 重要的油井選擇性堵水劑,1．樹脂型堵劑 2．凍膠型堵劑 3．凝膠型堵劑 4. 沉淀型堵劑 5．分散體型堵劑,,5.2 油井堵水5.2.4 重要的油井非選擇性堵水劑,（1）樹脂型堵劑,由

50、低分子物質(zhì)通過縮聚反應(yīng)產(chǎn)生不溶不熔高分子物質(zhì)的堵劑。酚醛樹脂脲醛樹脂環(huán)氧樹脂,,5.2 油井堵水5.2.4 重要的油井非選擇性堵水劑,脲醛樹脂堵水:典型配方:脲素:甲醛(36%):水:氯化銨(15水溶液)=1:2:0.5-1.5:0.01-0.05酚醛樹脂堵水:典型配方:羥甲基酚(50-70%):氯化銨:鹽酸(20%)=1:0.025:0.025,5.2 油井堵水5.2.4 重要的油井非選擇性堵水劑,（2）凍膠型堵

51、劑,由聚合物水溶液用交聯(lián)劑交聯(lián)所產(chǎn)生的堵劑。 鋁凍膠鉻凍膠鋯凍膠鈦凍膠醛凍膠,,5.2 油井堵水5.2.4 重要的油井非選擇性堵水劑,（3）凝膠型堵劑,由溶膠膠凝產(chǎn)生的堵劑。 使用方法：將硅酸鈉溶液和活化劑溶液混合后注入地層；也可將它們分成幾個(gè)段塞，中間以隔離液隔開，交替他注入水層，讓它們進(jìn)入水層一定距離才混合。硅酸鈉與活化劑混合后，首先生成硅酸溶膠，隨后轉(zhuǎn)度為硅酸凝膠。,,5.2 油井堵水5.2.4 重要的油井非

52、選擇性堵水劑,（4）沉淀型堵劑,由兩種能反應(yīng)生成沉淀的物質(zhì)組成 。,,5.2 油井堵水5.2.4 重要的油井非選擇性堵水劑,（5）分散體型堵劑,主要是固體分散體。用于封堵特高滲透層。粘土／水泥碳酸鈣／水泥和粉煤灰水泥,,5.2 油井堵水5.2.4 重要的油井非選擇性堵水劑,堵水劑下列原則優(yōu)先選擇：（1）水劑堵水劑：水劑堵水劑可優(yōu)先進(jìn)入含水飽和度高的地層。（2）單液法堵水劑：施工方便。（3）凍膠型堵劑：具有選擇性，適用于

53、溫度和礦化度較低的地層。（4）水玻璃堵水劑：選擇性好，適應(yīng)于高溫、高礦化及高酸性氣體的地層。,5.2 油井堵水5.2.5 堵水劑選擇原則,（1）優(yōu)先選擇油水層分明的油井；（2）優(yōu)先選擇層間滲透率級(jí)差較大的油井；（3）優(yōu)先選擇縱向水淹不均勻，尚有增產(chǎn)潛力的油井；（4）在一段時(shí)間內(nèi)含水突然上升的油井；（5）油井的出水層位和來(lái)源要清楚；（6）油井固井質(zhì)量好，沒有竄槽；（7）優(yōu)先選擇水井調(diào)剖后的對(duì)應(yīng)油井。,5.2 油井堵水5.

54、2.6 油井堵水選井原則,（1）堵水有效與否的確定；（2）成功率和有效率的計(jì)算；（3）增產(chǎn)油量或降低產(chǎn)水量的計(jì)算。,5.2 油井堵水5.2.7 油井堵水效果評(píng)價(jià),三要素：好的堵劑＋選井合適＋工藝嚴(yán)格,多輪次調(diào)堵？超低滲透層調(diào)堵？裂縫性油藏調(diào)堵？水平井調(diào)堵？,本章小結(jié),（1）調(diào)剖的目的、方法、調(diào)剖劑及其作用機(jī)理。（2）堵水的目的、方法、堵水劑及其作用機(jī)理。思考題： （1）什么是單液法、雙液法調(diào)剖？如何選擇方法和調(diào)