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新型硅酸凝胶深部堵水剂的研究与应用
近年来，随着信息技术的飞速发展，深部堵水技术受到了广泛的
关注，其中，硅酸凝胶深部堵水剂是抗水垢封堵效果最佳、使用技术
对环境影响最小的堵水剂，被广泛应用于深部堵水施工中。
硅酸凝胶
深部堵水剂具有良好的抗压强度和弹性，可防渗、防污染，且能以满
足客户环境要求的低粘度的质量进行施工，是一种效果极佳的绿色材料，具有防腐蚀、防腐蚀防水等优点，可实现深部堵水效果，具备提
高深部堵水施工效率、减少施工成本等优点。
在研究过程中，分析硅酸凝胶深部堵水剂的成分组成，通过改变
配方控制其特性，并进行了拉伸试验、室温老化试验以及抗老化性能
试验，考验其质量质量优良，为制造出高质量的硅酸凝胶深部堵水剂
建立了理论基础，为满足客户的不同要求提供了理论依据。
在应用中，硅酸凝胶深部堵水剂除了可以用于深部堵水外，还可以用于桥涵深部
施工，潜水搅拌施工，如注浆施工，回填施工，再加工施工等一系列
施工工程，在山区、河床、海堤护坡等抗滑、防污染、防渗漏、防腐
蚀和其它工程施工中有着广泛的应用。
总之，硅酸凝胶深部堵水剂具有高抗渗效果、耐压强度高、结构
紧凑牢靠并具有良好的移动性；并且具有极低的环境污染，施工过程
简单、速度快，是一种非常有效的深部堵水施工材料，可以广泛应用
于土木建筑、水利枢纽、船舶工程及其它深部堵水工程中。
第1章概述1.1 我国堵水技术的发展历史和堵水剂的研究现状我国自20世纪50年代开始进行堵水技术的探索和研究，20世纪70年代以来，大庆油田在机械堵水、胜利油田在化学堵水方面发展较快，其他油田也有相应的发展。
20世纪80年代初提出了调整注水井吸水剖面来改善一个井组或一个区块整体的注水波及效率。
20世纪90年代，随着油田含水不断升高，油田进入高含水期，调剖堵水技术也进入发展的鼎盛期，由单井处理发展到以调剖堵水措施为主的区块综合治理。
提出了在油藏深部调整吸水剖面，迫使液流转向，改善注水开发采收率的要求，从而形成了深部调剖研究的新热点，相应地研制了可动性凝胶、弱凝胶、颗粒凝胶等新型化学剂。
进入21世纪后，油田普遍高含水，油藏原生非均质及长期水驱使非均质性进一步加剧，油层中逐渐形成高渗通道或大孔道，使地层压力场、流线场形成定势，油水井间形成水流优势通道，造成水驱“短路”，严重影响油藏水驱开发效果。
近年来，油田堵水调剖技术出现了一些新动向，主要有：弱凝胶调驱技术，稠油热采井高温调剖技术，深井超深井堵水调剖技术，注聚合物油藏的调剖堵水技术，以及水平井堵水治水技术等。
经过多年发展，已形成机械和化学两大类堵水调剖技术，相应地研制成功八大类近百种堵水调剖化学剂。
研制了直井、斜井和机械采油井多种机械堵水调剖管柱，配套和完善了数值模拟技术，堵水调剖目标筛选技术等7套技术，达到年施工2000井次，增产原油60×104t的工业规模，为我国高含水油田挖潜，提高注水开发油田的开采效率做出了重要贡献。
同时，开展了机理研究，进行了微观、核磁成像物模的试验研究，使堵水、调剖机理的认识更深一步。
分析我国堵水调剖技术的研究内容和应用规模，其发展大体经历了4个阶段。
（1）50至70年代：油井堵水为主，堵剂材料主要是水泥、树脂、活性稠油、水玻璃/氯化钙等。
（2）70至80年代：随着聚合物及其交联凝胶的出现，堵水调剖剂研制得以迅速发展，以强凝胶堵剂为主，作用机理多为物理屏障式堵塞，以调整近井地层吸水剖面及产液剖面为目的。
一种堵水调剖成胶技术摘要本文介绍了一种降低或堵塞水在注水井和生产井中的渗透率而又不会对地面环境造成伤害的新型堵剂。
该堵剂的作用原理是将低浓度单体水溶液分段注入地层, 然后单体在井温环境下生成聚合物凝胶堵塞孔隙空间和通道, 从而限制了水的流动。
单体在井温条件下所生成聚合物凝胶的相对溶解性直接由注入地层的单体的浓度控制。
该凝胶体系（EFS）不用金属作为交联剂，具有胶凝时间可延长，对环境无伤害，具有无毒、耐酸的特点。
本文所介绍的EFS凝胶体系能解决以下问题：①生产井中的水锥进问题；②高渗透率夹层问题；③井间通道大问题；④层外注水问题。
前言1. 生产井当含油层嵌在含水层中间或当油藏与岩层露头之间有液流通路时, 就会生成天然水驱油藏。
水具有很大的驱替能量, 但水驱费用较高。
影响油层水窜、水锥进的因素有：(1)完井层段的长度；(2)原油粘度；(3)垂直渗透率；(4)原油和水的粘度差；(5)射孔孔眼和水一油接触面之间的距离。
水最终会由于水窜或水锥进入井筒，从而降低原山产量。
2.注水井多年来, 注水一直是油藏的二次采油方法。
注水采油的机理是水被注入到水井周围, 将生产井外沿孔隙空间的原油推向井眼。
如果地层对注入水的阻力都是均匀的,原油就能被连续推向生产井井眼。
从而提高原油产量。
在下列情况下, 注水采油会失败：(1)高渗透夹层被水淹；(2)注入井和生产井之间通道直接连通；(3)注入水进入生产层外；(4)水锥阻止原油流进射孔孔眼。
对于注水采油无效果的油田,要采取措施封堵注入井与生产井之间对流体流动阻力最小的通道, 调整吸水剖面, 提高采收率。
调剖堵水技术的应用至少有四十年的历史。
这期间, 采用了各种方法来提高采收率。
但是, 在该技术中, 人们更关心的是化学剂。
特别是在近二十年, 人们越来越关注这些化学剂对自然的危害。
各国政府和企业开始调查这些化学物质对生态环境的危害性并制定了现场作用的安全规则以及化学药品的处理制度以保护人类健康。
