中国石油大学堵水剂制备与性能评价
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钻井液微纳米封堵性能评价方法研究进展
钻井液微纳米封堵性能评价方法研究进展
宋瀚轩;叶艳;郑连杰;孙振玮;周童;张謦文
【期刊名称】《应用化工》
【年(卷),期】2024(53)2
【摘要】综述了国内外钻井液微纳米封堵性能的评价方法及发展动态,阐述了各评价方法的特点。
并且对微纳米封堵评价方法的智能化、精确化发展进行了展望。
为开发高效、智能、落地性强的微纳米封堵评价方法提供了新思路。
【总页数】3页(P383-385)
【作者】宋瀚轩;叶艳;郑连杰;孙振玮;周童;张謦文
【作者单位】中国石油大学(北京)石油工程学院;中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ314;TE24
【相关文献】
1.钻井液用纳米二氧化硅封堵剂的制备与性能评价
2.油基钻井液用纳米材料CQ-NZC的封堵性能评价
3.钻井液封堵剂高温高压封堵性能评价方法
4.耐高温核壳型油基钻井液纳米封堵剂的制备与性能评价
5.一种油基钻井液封堵用油溶胀微凝胶的制备及性能评价
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注聚区油水井用解堵剂和保护剂的研制及评价
１ Ｆ Ｓ系列解 堵 剂的研 制与评价
１１ Ｆ ． Ｓ系 列解堵 剂 的研 制
速分解 ， 释放出氧气 ， 造成火灾或爆 炸； 浓度超过 １％的 Ｈ Ｏ 运输也较 困难 。 ０ ２２ 为充 分发挥 Ｈ Ｏ 对 聚合物 的降解效果 ， ：： 且 保 证其 稳 定 性 、 全 性 、 运 输 ， 对 注 聚 区油水 安 易 针 井堵塞原 因， 研制 出 Ｆ ｓ系列高效环保聚合物解堵 剂 。Ｆ ＳБайду номын сангаас堵 剂是 一种 含 有过 氧基 团 的化合 物 ， 碱 性 白色 晶 体粉 末 ， Ｈ Ｏ 是 的稳 定 固态 形式 ， 油 在 层 中与引 发剂 作 用 后会 以一定 的速率 释 放 出 ＨＯ， 具有降解率高、 无毒环保 、 不会造成地层伤 害 等优点 。 １ ２ 解 堵剂含 量 对聚 合物 溶 液降解 效 果的影 响 ． 在酸 性 引发剂 含 量 （ 量 分数 ， 同 ） 同的 质 下 相 条件 下 ， 分别 考察 了 含量 为 ５ 和 １％ 的过 氧 化 ％ ５ 氢、Ｓ一１和 Ｆ Ｆ ｓ一２型解 堵 剂 对 浓 度 为 ２５０ ０ ｍ ／ 的 Ｐ Ｍ 溶液 的降 黏效 果 ， ｇＬ Ａ 结果 如表 １所示 。 从表 １ 可以看出 ， 在相同降解时间内， 过氧化 氢和 Ｆ Ｓ一１型解堵 剂 含量 变 化 ，Ａ 溶液 降 解 率 ＰＭ 没有明显影响 ， Ｆ ２型解堵剂含量增加 ，Ａ 而 ｓ一 ＰＭ 溶 液 的 降 解 率 下 降 。从 反 应 机 理 上 分 析 ，Ｓ一１ Ｆ 和Ｆ一 ｓ ２型都属于含有过氧基 团的解堵剂 ， 但二
ｐ Ｈ值时有腐蚀性 ， 与强酸接触时产生有毒气体氯
气 。Ｈ Ｏ 虽然 解 堵 效 果 好 ， 稳 定 性 较差 ， 与 ： 但 易 环境 中 的弱还 原 剂 如 亚 铁 离 子 、 化 氢等 发 生 反 硫 应 而失 活 ， 达不 到有 效 氧化 、 降解 聚合 物及 其衍 生 物 的 目的 ； 如遇 到 酸 ， 会 发 生 强 烈 反应 而迅 Ｈ０
１１ Ｆ ． Ｓ系 列解堵 剂 的研 制
速分解 ， 释放出氧气 ， 造成火灾或爆 炸； 浓度超过 １％的 Ｈ Ｏ 运输也较 困难 。 ０ ２２ 为充 分发挥 Ｈ Ｏ 对 聚合物 的降解效果 ， ：： 且 保 证其 稳 定 性 、 全 性 、 运 输 ， 对 注 聚 区油水 安 易 针 井堵塞原 因， 研制 出 Ｆ ｓ系列高效环保聚合物解堵 剂 。Ｆ ＳБайду номын сангаас堵 剂是 一种 含 有过 氧基 团 的化合 物 ， 碱 性 白色 晶 体粉 末 ， Ｈ Ｏ 是 的稳 定 固态 形式 ， 油 在 层 中与引 发剂 作 用 后会 以一定 的速率 释 放 出 ＨＯ， 具有降解率高、 无毒环保 、 不会造成地层伤 害 等优点 。 １ ２ 解 堵剂含 量 对聚 合物 溶 液降解 效 果的影 响 ． 在酸 性 引发剂 含 量 （ 量 分数 ， 同 ） 同的 质 下 相 条件 下 ， 分别 考察 了 含量 为 ５ 和 １％ 的过 氧 化 ％ ５ 氢、Ｓ一１和 Ｆ Ｆ ｓ一２型解 堵 剂 对 浓 度 为 ２５０ ０ ｍ ／ 的 Ｐ Ｍ 溶液 的降 黏效 果 ， ｇＬ Ａ 结果 如表 １所示 。 从表 １ 可以看出 ， 在相同降解时间内， 过氧化 氢和 Ｆ Ｓ一１型解堵 剂 含量 变 化 ，Ａ 溶液 降 解 率 ＰＭ 没有明显影响 ， Ｆ ２型解堵剂含量增加 ，Ａ 而 ｓ一 ＰＭ 溶 液 的 降 解 率 下 降 。从 反 应 机 理 上 分 析 ，Ｓ一１ Ｆ 和Ｆ一 ｓ ２型都属于含有过氧基 团的解堵剂 ， 但二
ｐ Ｈ值时有腐蚀性 ， 与强酸接触时产生有毒气体氯
气 。Ｈ Ｏ 虽然 解 堵 效 果 好 ， 稳 定 性 较差 ， 与 ： 但 易 环境 中 的弱还 原 剂 如 亚 铁 离 子 、 化 氢等 发 生 反 硫 应 而失 活 ， 达不 到有 效 氧化 、 降解 聚合 物及 其衍 生 物 的 目的 ； 如遇 到 酸 ， 会 发 生 强 烈 反应 而迅 Ｈ０
一种超分子体系堵水-防砂性能评价及应用
本 文研 究 了由聚 乙烯 吡咯 烷酮 和 改性 聚氨 酯形 成 的 ｄ ）旋转黏度计 （ Ｖ一Ⅲ， 国 Ｂｏｋ ｉｄ公 司） ｏ， Ｄ 美 ｒ Ｆｅ ｏ ｌ ，
超分子溶液的成膜性质和堵水 、 防砂性能 ， 并进行 了 Ｃ １ Ｙ一 岩芯流动仪 （ 江苏海安石油仪器厂） 等。
收稿 日期 ： ０ ０—０ ２１ ８—２ ９ 数字 出版 日期 ： ０ １— ２—０ ２１ ０ ９
作者简介 ： 波 （９ １ ） 男 （ 张 １７ 一 ， 汉族 ） 山东蓬莱人 ， ， 博士在读 ， 从事采油工程技术研究工作 。Ｅ— ｍ ： ｙｈ ＠１３ ｃ ｍ ｌｃ ｚｂ ６ ．ｏ ｙ ｎ ｒ
ｌ８ ４
西南石油大学学报 （ 自然科学版）
价键与 Ｓ ， ｉ 表面上的大量硅羟基进行键合 ， Ｏ 从而将 二氧化硅无机相与超分子有机相连接起来 。超分子 将 聚 乙烯 吡 咯烷 酮 与 乳 酸 一聚 乙 二 醇 一２ ０ ００ 沉积并架桥 ， 从而将多 共聚物按 １ １ ： 比例加入反应瓶中， ５ ℃下搅拌反 在多个地层微粒界面上吸附、 于 ０ 在油层 的水 孔道 内产生胶 应 ２ｈ测定溶液 黏度 ， ， 待黏度不 再降低时 （ 保持在 个固体颗粒黏合在一起 ， １０ｍ ａ・ 左 右 ） 停 止 搅 拌 ， ０ Ｐ Ｓ ， 降至 室 温 。用 草 酸 和 凝并形成堵塞 ， 而在油孑 道内则不存在上述作用 ， Ｌ 因
子在 油 田 防 砂 和 堵 水 工 艺 的应 用 文 献 不 多 。 Ｐ ｉｐ Ｌ０型扫 描 电 子显 微 镜 （ ｈｌ ｓＸ ３ ｈｉｓＸ ３ ｌ Ｐ ｉｐ Ｌ０， ｉ 荷兰 Ｐ ｉｐ） 电 子 天平 （ Ｐ０ Ｓ 瑞 士 Ｍｅｌ ０ — ｈｌ ｓ ， ｉ Ｘ ２４ ， ｔｅ Ｔｌ ｔｒ ｅ
新型耐温堵水调剖剂的研制与性能评价
182部分水解的HPAM凝胶是一种高效的化学调剖剂，可以有效地提升水驱的效率。
由于其中的苯雪分甲醛富含游离苯酚，给环境、储层造成严重的污染，且操作性不强。
这样，极大地制约了堵水调剖剂的功能发挥。
为此，开发低毒、环保、水溶性的新式交联剂是现阶段相关领域探讨的重要课题。
1 实验部分1.1 材料与仪器主要材料：丙烯酸胺、丙烯酸、2-丙烯酸胺-2-甲基丙磺酸、过硫酸钾、乙醇、亚硫酸氢纳、多酚、氢氧化钠、多乙烯多胺TET，甲醛溶液；经甲基多酚。
主要仪器：精密循环型烘箱OMGX-10；高温耐压型玻璃瓶。
1.2 实验方法把丙烯酸、丙烯酸胺、丙烯酸等经过特定地配比，研制出单体浓度25%的溶液，再添加氧化还原引发剂发生聚合反应，同时均匀搅拌。
当温度达到30℃时，可生成透明的聚合物胶冻，经过粉碎、沉析、干燥以后，可生成HPAM。
在四口瓶里装上温度计、搅拌器、回流冷凝管，依据特定比例添加多酚、氢氧化钠、蒸馏水，然后搅拌，等固体溶解，添加适量的甲醛溶液，常温状态下进行搅拌，通过一段时间的反应，生成THMBPA。
把HPAM调配成特定的水溶液，添加适量THMBPA、稳定剂、TET，持续搅拌，对pH值进行调节。
再装进透明的耐压玻璃瓶，放入烘箱。
关注凝胶液的变化，以观察法了解成胶的时间，通过代码法对凝胶的强度及其耐温性能加以评价。
2 实验结果分析2.1 pH值对成胶时间带来的影响调配成质量浓度0.5%的HPAM溶液，在1%的NaZSOa 下，添加0.2%的还原性盐，作为稳定剂，0.2%的THMBPA，作为主要的交联剂，0.3%的多乙烯多胺，作为辅助性交联剂，交温度调到120度，分析pH值的大小对体系的成胶时间带来的影响，参见下表：表1 120度ph值对成胶时间的影响PH值456788成胶时间t/h8173677101117从上表可知，pH值从4至9范围变化时，如果pH值越大，凝胶体系的成胶时间越长。
而pH值较低时，多乙烯多胺TET的亚胺基团可能会与HPAM分子链的酸胺键发生反应，从而生成了带有伯胺的侧链，再生成带有伯胺的侧链段，和经甲基化的THMBPA发生反应，将分子水脱去，最后生成网状的凝胶。
有机硅吸水膨胀型选择性堵水剂的合成与性能评价
Ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｎｄ Ｐｅ ｆ ｒ ａ ｃ ａ ｕ ｔｏ ｆ ａ ｇ ｎｉ ｌｃ ｎ ｖ ｌｐ ｎｔａ ｒ ｏ ｍ ｎ ｅ Ｅｖ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｎ Ｏｒ ａ ｃ Ｓｉｉ ｏ Ｗ ａ ｅ － ｓ ｒ ｎ ｐａ ｓ ｏ ｅ ｅ ｔｖ ａ ｅ ｈｕ ｏ ｆ Ａｇ ｎｔ ｔ ｒ Ａｂ ｏ ｂｉ ｇ Ｅｘ ｎ ｉ ｎ Ｓ ｌ ｃ ｉ ｅ Ｗ ｔ ｒ Ｓ ｔ ｆ ｅ
８８ ０ ；．中国石油吐哈油 田分公司井下技术作业公司， ３２ ２３ 新疆鄯善 ８８ ０ ；．长江大学化学与环境工程学院， ３２ ０４ 湖北荆州 ４ ４ ２） ３ 油 井 出砂 、 底 流 压 增 大 、 油 井 自喷 井 停 喷 、 下 设 备 被 腐 蚀 ， 至 造 成 严 重 的 油 井 故 井 甚
ｍｅ ｔ ｌＥｎ ｉ ｅｒ ｎ ｎａ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ，Ｙａ ｇ ｚ ｉ ｅ ｓｔ Ｊ ｎ ｚ ｏ Ｈｕ ｅ ， ３ ０ ３ Ｃｈ ｎ ） ｎ ｔｅ Ｕｎ ｖ ｒｉｙ， ｉ ｇ ｈ ｕ， ｂ ｉ ４ ４ ２ ， ｉａ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｗ ａ ｅ ｒ ｄ ｃｉｎ ｆｏ ｏ １ ｌ ｕ ｄｒ ｓ ｌ ｉ ａ ｄ ｐ ｏ ｕ ｔｏ ｂ ｔｏ ｈ ｌ ｌｗｉ ｇ ｐ ｅ — ｔｒｐ ｏ ｕ ｔｏ ｒ ｍ ｉ ｗｅｌ ｗｏ ｌ ｅ ｕｔ ｎ ｓ ｎ ｒ ｄ ｃｉｎ， ｏ ｔ ｍ－ ｏ ｅｆ ｓ ｏ ｎ ｒｓ ｓ ｒ ｎ ｒ ａ ｅ ｆｏ ｎ ｔ ｐ ｏ ｈ ａｕ ａ ｌｗｉ ｇｗ ｅｌ ｕ ｄ ｒ ｒ ｕ ｄ ｅ ｕｐ ｅ ｔ ｏ ｒ ｓｏ ｕ ｅｉｃ ｅ ｓ 。ｌｗｉ ｇ ｓｏ ｆｔ ｅｎ ｔ ｒ ｌｆ ｏ ｎ ｌ， ｎ ｅｇ ｏ ｎ ｑ ｉｍ ｎ ｓｃ ｒｏ ｉｎ，ａ ｄ ｅ ｅ ｏ ｅ ｎ ｖ ｎ ｍ ｒ
第４ ０卷 第 １ 期
腐殖酸高温堵水剂的制备及评价
活性羧 基 、 甲氧基 、 基 ， 中可 能 含 有 氧 、 、 等原 羰 环 氮 硫
２ ２ 实验 方法 ． （ ）实 验 步 骤 。将 配 置 好 的胶 凝 液 加 入 安 瓿 瓶 １ 中 ， 酒精 喷灯 封 口， 用 然后 将 安 瓿 瓶 置 于 高 温罐 中 ， 放 人预 先设 定好 温度 的 恒温 箱 中加 热 ， 内实 际 温 度 由 箱 水银 温 度计读 出。实验 在 １ ０Ｃ进行 实验 。 ２￣ （ ）胶凝 反 应时 间测试 。高 温罐 在恒 温 箱 中加 热 ２
一
段 时 间后 ， 将其 取 出 ， 容器迅 速 冷却 ， 出安瓿瓶 ， 使 取
观察 其 中 的胶 凝 液是 否 已丧 失 流动 性 ， 判定 其 成 胶 的 标 准是将 安 瓿瓶 水平 放 置 ， 察 冻胶 的前 沿 面与 瓶 壁 观 所 成角 度是 否 大于 ４ 。 若 大于 ４ 。 认 为 其 成胶 。若 ５， ５则 已成胶 且强 度较 大 ， 需要 缩短 加 热时 间 ； 尚未成 胶 则 若 则 延长 加 热时 间 ， 至得 到较 准确 的胶凝 时 间 。 直 （ ）冻 胶强 度 的测定 。冻胶 强 度采 用 突破 真空度 ３
２ 实验 部分
２ １ 仪 器 与药 品 ．
２３ 腐 殖酸 高温 堵水 剂性 能影响 因素 ．
维普资讯
腐 殖 酸高温 堵水 剂 的制 备及 评价
２ ３ １ 腐殖 酸钠 质量 分数 ．．
１ 腐殖 酸高温堵水ｊ 的成胶机理 ｝ Ｉ
腐 殖 酸 是 一 种 天 然ห้องสมุดไป่ตู้有 机 物 质 ， 有 弱酸 性 、 水 具 吸
性、 体性、 胶 吸附性 、 子交 换 性 、 离 络合 性 、 化还 原 性 氧 及 生理 活 性 等 。腐 植 酸 不 具 有 某 种 完 整 的 结 构 和 化 学构 型 ， 一种 无定 形 的高分 子化 合 物 ， 是 由极小 的球 状质 点 聚集 而成 。相 对 分 子 质 量 为几 百 至几 十万 。 含 有 羧基 、 羟 基 、 羟 基 、 基 、 酚 醇 醌 甲氧 基 等 多 种 含 氧 官 能 团。腐 殖酸 的 结构 尚未 弄 清 ， 般 推 测 为 带侧 链 一 的芳香 环 、 杂环 和酯 环 的缩 合 体 系 ， 核和链 上分 布有 在
２ ２ 实验 方法 ． （ ）实 验 步 骤 。将 配 置 好 的胶 凝 液 加 入 安 瓿 瓶 １ 中 ， 酒精 喷灯 封 口， 用 然后 将 安 瓿 瓶 置 于 高 温罐 中 ， 放 人预 先设 定好 温度 的 恒温 箱 中加 热 ， 内实 际 温 度 由 箱 水银 温 度计读 出。实验 在 １ ０Ｃ进行 实验 。 ２￣ （ ）胶凝 反 应时 间测试 。高 温罐 在恒 温 箱 中加 热 ２
一
段 时 间后 ， 将其 取 出 ， 容器迅 速 冷却 ， 出安瓿瓶 ， 使 取
观察 其 中 的胶 凝 液是 否 已丧 失 流动 性 ， 判定 其 成 胶 的 标 准是将 安 瓿瓶 水平 放 置 ， 察 冻胶 的前 沿 面与 瓶 壁 观 所 成角 度是 否 大于 ４ 。 若 大于 ４ 。 认 为 其 成胶 。若 ５， ５则 已成胶 且强 度较 大 ， 需要 缩短 加 热时 间 ； 尚未成 胶 则 若 则 延长 加 热时 间 ， 至得 到较 准确 的胶凝 时 间 。 直 （ ）冻 胶强 度 的测定 。冻胶 强 度采 用 突破 真空度 ３
２ 实验 部分
２ １ 仪 器 与药 品 ．
２３ 腐 殖酸 高温 堵水 剂性 能影响 因素 ．
维普资讯
腐 殖 酸高温 堵水 剂 的制 备及 评价
２ ３ １ 腐殖 酸钠 质量 分数 ．．
１ 腐殖 酸高温堵水ｊ 的成胶机理 ｝ Ｉ
腐 殖 酸 是 一 种 天 然ห้องสมุดไป่ตู้有 机 物 质 ， 有 弱酸 性 、 水 具 吸
性、 体性、 胶 吸附性 、 子交 换 性 、 离 络合 性 、 化还 原 性 氧 及 生理 活 性 等 。腐 植 酸 不 具 有 某 种 完 整 的 结 构 和 化 学构 型 ， 一种 无定 形 的高分 子化 合 物 ， 是 由极小 的球 状质 点 聚集 而成 。相 对 分 子 质 量 为几 百 至几 十万 。 含 有 羧基 、 羟 基 、 羟 基 、 基 、 酚 醇 醌 甲氧 基 等 多 种 含 氧 官 能 团。腐 殖酸 的 结构 尚未 弄 清 ， 般 推 测 为 带侧 链 一 的芳香 环 、 杂环 和酯 环 的缩 合 体 系 ， 核和链 上分 布有 在
复合凝胶堵剂的研制及应用
２ １ 凝胶含 量对成 胶 速度和成 胶 黏度 的影 响 ． 采用污水 稀 释配制 各种 不 同含 量 的复合凝 胶
１ ６
ＡＶ Ｄ
细
石
油
化
工
进
展
Ａ ＡＮＣＥＳ Ｉ Ｉ ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩ ＡＬＳ Ｎ Ｆ ＮＥ Ｃ
… ３卷第 … 第 ｌ 一 ３期 …
的影 响 ， 结果见 图 ４ 。
１ ２ 复合凝 胶堵剂 的 制备 ．
６
聚丙烯 酰胺 分子 有 多 种 可交 联 基 因 ， 中酰 其 胺 基 与酚醛树 脂 交 联剂 中 的羟 甲基 反 应 ， 联 能 交 形 成 空间 网络结 构 的 复合 高 分 子水 凝 胶 体 ， 合 聚 物与交 联剂 的 比例 为 ５ ３ ：。 该 体 系在 凝 胶 前 是 一 种 黏 度 接 近 水 的 酸 性
２１ 年３ ０２ 月
陈雷等． 复合凝胶堵剂的研制及应用
ｌ ５
复合 凝胶 堵剂 的研 制及 应 用
陈 雷， 唐延彦 ， 张冬会 ， 郭宏伟 ， 赵 玲
（ 中国石化集团胜利石油管理局采油工艺研究 院 ， 东营 ２７ ０ ） ５０ ０
［ 摘
要 ］ 简要介绍 了复合凝胶堵剂 的制备方法 。考察 了凝胶含量 、 胶体系溶 液 ｐ 溶 液 凝 Ｈ、
温度 、 地层水矿化 度对成胶 速度 和成胶黏度 的影 响。结 果表 明， 凝胶 含量在 ０ ８ 一 ． ％ ， 液 ．％ ２ Ｏ 溶 ｐ ． ９ ０ 溶 液温度 ６ Ｈ７ ０～ ． ， ５℃ ， 地层水矿化度达 ２ ０ ｇ Ｌ条件下 ， 胶溶 液具有很强 的成胶速度快 ， 并 成胶黏度高。岩心封堵 模拟实 验结果 表明 ， 凝胶堵 剂封堵率 达 ９ ． ％ ， 该 ６ ７ 高 渗分流率 由堵前 ８ ％下降到 １ ％ ， ２ ０ 低渗分流率 由堵前 １ ％上升到 ９ ％ ， ８ ０ 有效封堵 窜流通 道 ， 动 启
耐高温改性酚醛树脂复合堵剂体系的研制及性能评价
8精细石油化工进展第14卷第3期A D V A N C ES I N FI N E P E TR O C H E M I C A L S耐高温改性酚醛树脂复合堵剂体系的研制及性能评价付敏杰，赵修太，王增宝，王静，陈龙(中国石油大学(华东)石油工程学院，山东青岛266580)[摘要]研制了耐高温改性酚醛树脂复合堵剂体系，并对其性能进行了评价。
确定了可满足现场油田污水配制要求的复合堵剂体系最佳配方：3000m g／L H PA M+4．5％改性酚醛树脂+0．08％膨润土。
性能评价结果表明，复合堵剂体系的耐温抗盐性能良好，可用于200℃的稠油热采井的调剖堵水作业；封堵性能良好，封堵率高达98．6％，80oC放置20d进行后续水驱，封堵率变化不大，稳定性好。
【关键词】改性酚醛树脂复合堵剂稠油热采耐温抗盐性能评价胜利油田孤东油区稠油油藏主要集中在9个区块的馆陶组地层，埋深1050～1450m，油层厚度3—15m，渗透率为0．2—2．0斗m2，地面原油黏度为2000～15000m Pa s，属于“中深层、薄层、普通一特稠”类型稠油油藏¨J。
自1996年投产以来，已形成以注蒸汽开采为主，火烧油层及其他热力采油技术为辅的稠油开采配套技术。
由于孤东稠油油藏具有河流相正韵律沉积、胶结疏松、低中渗透、泥质含量高、易出砂等地质特点¨J，随着稠油热采的不断深入，地层压降增大，边底水侵入或相邻注水井注入水突进，造成含水上升，影响了热采开发效果。
目前，垦东K D521区块整体含水率大于90％，K D53区块整体含水率也近89％，因此，开展热采高温堵水调剖技术研究十分必要。
结合我国蒸汽开采技术现状，蒸汽发生器产生的蒸汽温度约350oC，沿程(管线及井筒)温度损失约150℃，实际注入油藏的蒸汽温度为200℃。
在一定条件下，将H PA M、改性水溶性酚醛树脂复配，添加少量无机固相颗粒，在地面搅拌均匀，注入地层，可形成不溶、不熔且具有较高强度和耐温性的固相结构，实现对高渗层的有效封堵。
油井化学堵水效果评价方法及应用
技术应用/TechnologyApplication油井化学堵水效果评价方法及应用付亚荣刘泽姜春磊翟中杨杨亚娟吴泽美季保汐敬小龙唐光亮（中国石油华北油田公司）摘要：我国油田堵水调剖技术已经历60多年的发展历程，油井堵水、注水井调剖、调驱以及深部液流转向等技术经历了起源、试验、发展、成熟、更替的过程，取得了很好的增油效果。
大多学者重点关注堵水技术和方法的研究，堵水效果如何评估研究较少。
为此，将油井化学堵水波及油层分为内、外两区域，增加的原油产量在达西渗流线性系统中理论上无限叠加，以内区、外区、交界面等3个产出液流动控制方程为理论依据，基于Duhamdl 原理的反褶积算法，建立油井井口压力模型、有效渗透率模型、产油量计算模型等评价油井化学堵水效果。
在50多口油井应用后，评价符合率达到95%以上，消除了技术人员习惯直接利用堵水前后产油量的差值判断堵水效果所带来的不确定性，为油井化学堵水效果评价提供了一种新的方法。
关键词：油井；高含水；化学堵水；反褶积算法；评价符合率DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2024.03.001Evaluation method and application of chemical plugging effect in oil wellsFU Yarong，LIU Ze，JIANG Chunlei，ZHAI Zhongyang，YANG Yajuan，WU Zemei，JI Baoxi，JING Xiaolong，TANG Guangliang North China Oilfield Company，CNPCAbstract：China's oilfield water plugging and profile control technology has experienced more than 60years of development．The water plugging in oil wells，profile control in water injection wells，profile control and flooding，as well as deep fluid flow diversion and other technologies have gone through the process of origin，test，development，maturity and replacement，which achieved good oil increase effect．Most scholars mainly focus on the research of water plugging technology and methods，but there are few research on how to evaluate the water plugging effect.Hence，the oil well chemical water plugging wave and oil layer are divided into internal and external areas．The Darcy percolation linear system that was increased crude oil production is infinitely superposed in theory，and the three pro-duced fluid flow control equations of the inner zone，the outer zone and the interface are taken as the theoretical basis．Based on the anti-convolution algorithm of Duhamd l principle，the well head pres-sure model，effective permeability model and oil production calculation model are established to evalu-ate the effect of oil well chemical water plugging.After the application of more than 50oil wells，the coincidence rate of evaluation is more than 95%，which eliminates the uncertainty caused by technical personnel that are accustomed to directly judging the water plugging effect through using the difference in oil production before and after water plugging and provides a new method for evaluating the chemi-cal water plugging effect of oil wells.Keywords：oil well；high water content；chemical plugging；anti-convolution algorithm；coinci-dence rate of evaluation第一作者简介：付亚荣，教授级高级工程师，1987年毕业于重庆石油学校（油田应用化学专业），从事油气田开发技术研究与应用工作，引文：付亚荣，刘泽，姜春磊，等．油井化学堵水效果评价方法及应用[J]．石油石化节能与计量，2024，14（3）：1-5.FU Yarong，LIU Ze，JIANG Chunlei，et al．Evaluation method and application of chemical plugging effect in oil wells[J]．Energy Conservation and Measurement in Petroleum &Petrochemical Industry，2024，14（3）：1-5.付亚荣等：油井化学堵水效果评价方法及应用第14卷第3期（2024-03）陆相水驱开发油藏油层内部纵向非均质严重，油井出水是普通存在的问题。
油井选择性堵水
油井选择性堵水
赵 福麟
（ 中国石 油大学 石 油工程 学院， 山东 青岛 ２６ ５ ） ６ ５５ 摘要 ： 为控制水从油层产 出， 建立 找水堵水 法和不 找水堵水 法。 由于不需 找水并 能从油层 深部控 制水 的产出 ， 以 所 不找水堵水法更为重要 。不找水 堵水 法使 用选择性 堵剂 和堵 剂选择 性注人工 艺 ， 达到油井 选择性 堵水的 目的。介 绍 了选择性堵 剂的类 型和作用机 制 ， 分析堵剂选择性注人工艺中如何利用 出水层的特征 （ 高渗 透 、 流动阻力 、 低 高含 水饱 和度 和易于泄压） 将堵剂选择性地注入 出水层 ， 出一些油井 选择性堵 水成功 的矿场试 验实 例。不找水堵水 ， 给 法的应用 和发 展有 广阔的前 景。 关键词 ： 油井 ； 水 ； 堵 选择性封堵
水是 驱油 的 动力 ， 藏 开 发 过程 中不 可 避免 地 油
有水 从 油层产 出 ， 由于地 层渗 透率 的不均 质性 ， 水是
沿着 高渗 透层 侵 入 油井 的。 为 了保 持地 层 能量 ， 需
ｈ ｓ ａ ｗｉ ｅ ｐ ｓ ｅ ｔｏ ｐｐ ｉａｉｎ ｎ ｅ ｅｏ ｍｅ ． ａ ｄ ｒ ｐ ｃ ｆａ ｌｃ ｔｏ ａ ｄ ｄ ｖ ｌｐ ｎｔ ｏ
Ｋｅ ｒ ｓ ｉ ｗｅｌ ａ ｅ ｈ ｔｆ；ｓ ｌｃｉ ｅ ｐｕ ｇｎ ｙ ｗｏ ｄ ：ｏｌ ｌ；ｗ ｅ ｎｓ ｒ ｎｒｄ ｃ ｄ，ａ ｄ ｈ ｗ ｔ ｔ ｉｅｔｅｃ ａａ ｔｒ ｔ ｓｏ ａｅ ｒｄ ｃｉｎｆｒ ａｉｎ（ ｉｈｐ ｒ ａ ｉｔ ｏ ｏ ｅ ｎ ｏ ｏｕｉｚ ｈ ｈ ｒｃｅｉ ｉ ｆｗ ｔｒｐｏ ｕ ｔ ｍ ｔ ｌ ｓｃ ｏ ｏ ｏ ｈｇ ｅｍｅ ｂｌｙ，ｌｗ ｆ ｗ ｒ－ ｉ ｌ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｏ ｏ ｔｏｌ ｇｗａｅ ｒ ｄ ｃ ｉｎ ｆ ｍ ｉ ｂ ａ ｎ ｏｍａｉｎ，ｗ ｔｒｓ ｕ ｏ ｔｏ ｓｗ ｔ ｎ ｉ ｏ ｔ ａ ｅ ｅ ｅ ｔ ｎ ｓｒ ｃ ：Ｆ ｒｃ ｎ ｒｌ ｎ ｔｒｐ ｏ ｕ ｔ ｏ ｏｌ ｅ ｔ ｇｆｒ ｔ ｉ ｏ ｒ － ｉ ｏ ａｅ ｈ ｔｆ ｍｅｈ ｄ ｉ ａ ｄ ｗ ｔ ｕ ｔｒｄ ｔ ｃｉ ｈ ｈ ｗ ｏ ｗ ｒ ｅ ｅｏ ｅ ．Ｂｅ ａ ｓ ａｅ ｅｅ ｔ ｎ ｄ ｅ ｎ。 ｎ ｅ ｏ ｂ ｏ ｅ ａ ｄ ｗａｅ ｒ ｄ ｃ ｉｎ ｃ ｎ ｂ ｏ ｔｏｌｄ ｉ ｅ ｐ ｏｌｂ ａｉ ｇ ｅ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｄ ｃ ｕ ｅ ｗ ｔｒ ｄ ｔｃｉ ｏ ｓ ｔ ｅ ｄ ｔ ｅ ｄ ｎ ｎ ｔ ｒ ｏ ｕ ｔ ａ ｅｃ ｎ ｒ ｌ ｄ ｅ ｉ ｅ ｒ ｏ ｐ ｏ ｅ ｎ ｎ ｆ ｒ ｔ ｎ ｈ ａｔｒ ｍｅｈ ｄ ｗ ｓ ｍｏ ｅ ｉ ｏｔ ｎ ｎ ｓｒ ｖｅ ｅ ｅ ｅ ｎ ｏｄ ｒｔ ｅ ｅ ｔｗ ｔｒｓ ｕ ｏ ｒｏｌｗ ｌ，ｔ ｅ ｓ － ｏ ｍａｉ ，ｔ ｅ ｌ ｔ ｔ ｏ ａ ｒ ｍｐ ｒ ｔａ ｄ ｗａ ｅ ｉｗ ｄ ｈ ｒ ．Ｉ ｒ ｅ ｏ ｓ ｌ ｃ ａ ｅ ｈ ｔ ｆ ｆ ｉ ｅｌ ｈ ｅ ｏ ｅ ａ ｏ
HSG冻胶调剖堵水剂室内评价
的溶胶 体 系 ， 上述体 系 在烧杯 中呈半 透 明状态 ， 且具
有 乳 光现 象 。在 ３ ０℃ 下 ， 别测 定 了溶胶 体 系的表 分
观 黏 度 ， 图 １所示 。 如 ’
驱后 ， 油藏 物性 空 间分 布 的非 均 质性 和各 向异 性 加
剧 。虽然 窜流通 道 所 在 油 层 的厚 度 很 小 ， 的仅 几 有
胶测 试采用 锥 板传感 系统 Ｃ ０ １Ｔ。 ６／ ｉ １１ 质量 浓度 对溶胶 体 系表 观黏 度 的影 响 ．
配制 了共 聚物质 量浓 度为 ７ 、 ％ 、 ％ 和 １ ％ ％ ８ ９ ０
胶 体 系 的表观 黏 度 ， 验 表 明 ， 着 矿化 度 的增 加 ， 试 随 相 同剪切 速率 Ｆ 胶体 系 的表观 黏度 随之 增加 。因 溶
厘米 ， 但其 吸水 量可 达 注水 量 的 ８ ％ 一９ ％ 。聚 合 ０ ０
物驱 和通 常 意 义 上 的 “ 剖 ” 调 均不 能适 应 具有 窜 流
通道 油藏 的开采 。为 此 ， 国石 油 大学 提 高 采 收 中 率研 究 中心研 制 了新 型 冻胶 调 剖堵 水 剂 Ｈ Ｇ， 堵 Ｓ 该 水剂 主要 由共 聚 物 、 合 交 联 剂 、 发 剂 等 成 分 组 复 引
究 为 Ｈ Ｇ冻 胶 调 剖 堵 水 剂 现 场 应 用提 供 了借 鉴 。 Ｓ
关键词 ：冻胶 ；流变性 ； 调剖堵水 ； 性能评价 中图分类号 ：Ｅ ５ ．６ Ｔ ３ ７４ 文献标识码 ： Ａ
吉林 油 田是低 渗 透 裂缝 砂 岩 油 藏 ， 在 天 然 裂 存
缝 、 工裂 缝 和特高 渗透 层等 窜流 通道 ， 人 经过 长期 水
ＨＳ 冻 胶 调 剖 堵 水 剂 室 内评 价 Ｇ
地下成胶的淀粉-聚丙烯酰胺水基凝胶调堵剂性能研究
地下成胶的淀粉-聚丙烯酰胺水基凝胶调堵剂性能研究李宏岭;侯吉瑞;岳湘安;杨升峰;曹建宝【期刊名称】《油田化学》【年(卷),期】2005(22)4【摘要】题示调堵剂由4.1%淀粉、4.1%AM、0.16%引发剂、0.04%交联剂组成,用吉林油田采出水(矿化度5.15 g/L)配制,30℃成胶时间17小时,成胶强度(通过面积28.3 cm2的两层20目筛网所需驱动压力)为0.85～0.95 MPa,加入0.02%～0.20%缓聚剂可使成胶时间延至25～90小时.可用不同油藏采出水(矿化度4.47～263 g/L)配制,在各该油藏温度下(40～120℃)成胶.在30 m长40～60目含粘土约30%的露头砂填充管中注入9.5 m长调堵剂,沿程压力表明该调堵剂运移性能良好;入口处表观粘度计算值为0.05 Pa·s,8.16 m处下降至0.04 Pa·s;成胶后入口注水压力达60 MPa时,5.50 m及以下压力降至零.在2 m长、K=9.78 μm2填砂管中以不同流量注入调堵剂,流出后的成胶率≥90%.在渗透率0.199～23.7μm2的4支1 m长填砂管注入0.3 PV调堵剂,成胶后注水突破压力梯度(7.8～8.4 MPa/m)、水驱至9 PV时的残余阻力系数(30～2850)及封堵率(96.7%～99.7%)均随原始渗透率增大而增大.0.3 m长2组高低渗填砂管并联,注入0.35 PV调堵剂时的分流率比与渗透率级差成正比,成胶后注水分流率发生反转.图3表5参6.【总页数】5页(P358-361)【关键词】调剖堵水剂;淀粉接枝聚丙烯酰胺交联凝胶;地下成胶;封堵特性;运移性能;高渗透层;吉林油田【作者】李宏岭;侯吉瑞;岳湘安;杨升峰;曹建宝【作者单位】中国石油大学(北京)提高采收率研究中心【正文语种】中文【中图分类】TE39;TE357.46【相关文献】1.胜坨油田污水水质对聚丙烯酰胺凝胶堵剂成胶的影响 [J], 王桂勋;唐洪涛;张桂意2.改性淀粉-丙烯酰胺接枝共聚调堵剂的动态成胶性能 [J], 曹功泽;侯吉瑞;岳湘安;庄绪超;铁磊磊3.胜坨油田污水水质对聚丙烯酰胺凝胶堵剂成胶影响研究 [J], 王桂勋;唐洪涛;张桂意4.堵水调剖类水基凝胶力学性能研究 [J], 刘双成;朱怀江;邓桂琴;杨普华5.地层成胶疏水缔合聚合物/苯酚/甲醛海水基凝胶调堵剂的研制 [J], 王健;袁迎中;罗平亚;胡才志;鲁红升;王立军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
外文文献检索报告
结果（1-5条)如下:
(１）题目：酸性堵水剂DQ-３的实验研究
作者:王玉功 任雁鹏 李永 朱家杰
作者单位：中国石油大学
来源及日期：《石油化工高等学校学报》,２011，(24)５,56-63
(２）题目：凝胶型选择性堵水剂ＤQ-2的研制及应用
作者:王玉功 任雁鹏 李勇 达引鹏 汪晓宇 蒋文学
作者单位:西南石油学院石油工程学院；中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院;西南石油学院石油工程学院
（2）二次检索(在结果中搜索）‘凝胶'，检索结果6条
结果（1—６条）如下:
(１)题目:油田堵水复合铝凝胶制备及性能评价
作者：陈曦 谭国锋
来源及日期:《精细石油化工进展》,2012,（14）２,35—7
(2)题目:铬鞣革屑在制备油田堵水剂中的应用
作者:郭丽梅 张鹏 程宝鉴
来源及日期:《油田化学》，２０12，(５）1，34—7
关键词（中文）:
凝胶，油田，堵水
关键词（英文）:
Gel，oiｌｆｉeld，wａter shut ofｆ
课题概要:解释关键词的选择与确定
探讨凝胶型堵水剂在油田方面的应用,以及对凝胶型堵水剂的研究
检索内容:（此栏不填写内容)
1.中文期刊
1数据库：维普期刊全文数据库
检索过程:(1）在时间选项(1９89－20１２）关键词选项中搜索‘油田堵水’，检索结果５2条;
200381外文期刊数据库elserviorsciei美国专利或加拿大专利数据库美国专利数据库unitedstatespatenttrademarkoffice或加拿大专利数据库加拿大专利标准其他scieica欧洲专利elservier读秀
科技文献检索报告
姓名：
林冬泉
(１）题目：酸性堵水剂DQ-３的实验研究
作者:王玉功 任雁鹏 李永 朱家杰
作者单位：中国石油大学
来源及日期：《石油化工高等学校学报》,２011，(24)５,56-63
(２）题目：凝胶型选择性堵水剂ＤQ-2的研制及应用
作者:王玉功 任雁鹏 李勇 达引鹏 汪晓宇 蒋文学
作者单位:西南石油学院石油工程学院；中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院;西南石油学院石油工程学院
（2）二次检索(在结果中搜索）‘凝胶'，检索结果6条
结果（1—６条）如下:
(１)题目:油田堵水复合铝凝胶制备及性能评价
作者：陈曦 谭国锋
来源及日期:《精细石油化工进展》,2012,（14）２,35—7
(2)题目:铬鞣革屑在制备油田堵水剂中的应用
作者:郭丽梅 张鹏 程宝鉴
来源及日期:《油田化学》，２０12，(５）1，34—7
关键词（中文）:
凝胶，油田，堵水
关键词（英文）:
Gel，oiｌｆｉeld，wａter shut ofｆ
课题概要:解释关键词的选择与确定
探讨凝胶型堵水剂在油田方面的应用,以及对凝胶型堵水剂的研究
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1.中文期刊
1数据库：维普期刊全文数据库
检索过程:(1）在时间选项(1９89－20１２）关键词选项中搜索‘油田堵水’，检索结果５2条;
200381外文期刊数据库elserviorsciei美国专利或加拿大专利数据库美国专利数据库unitedstatespatenttrademarkoffice或加拿大专利数据库加拿大专利标准其他scieica欧洲专利elservier读秀
科技文献检索报告
姓名：
林冬泉
耐温耐盐聚合物堵剂的制备及性能研究
层 条 件 下 ， 法采 用 水 溶 液 作 为 携带 介 质 ， 无 需要 研 究 其他 能 够保证 树脂 不膨 胀 同时又 不污染 地层 的携 带体 系 。在 参 考 中外 研 究 成 果 的基 础 上 ［５， 文 ２ ］本 － 采用 含 有磺 酸基 以及 苯环 的单体 ， 合成 了耐温 抗盐 性 能 良好 的对 苯 乙烯 磺 酸 钠一 一 烯 酰 胺 基一 一 ２丙 ２ 甲 基丙 磺 酸一 润 土 共 聚 树 脂堵 水 剂 ， 对 其 性 能进 膨 并 行 了研 究 ， 选 了携 带 体 系 ， 筛 对树 脂 进 行 了岩 芯封 堵物模 实验 。
于 １０ Ｃ ０ 。 或矿化度低于 ｌｘ ０ ｍｇ Ｏ １４ ／ Ｌ的条件下使用
的堵剂 比较 成熟 。在塔 里木 油 田多数 油井 地层 温度
１实验部分
１１实验仪 器与试 剂 ．
在 １０ Ｃ ２ 。 左右， 矿化度超过 ２ ｘ ０ ｍ ／ ， ０ １４ ｇ 苛刻的油 Ｌ
藏 条 件对 堵 剂 的要 求 越来 越 高 。 因此 ， 找适 合 于 寻 高温 高矿化 度地 层条 件下 应用 的堵 剂对 提高采 收率 具 有一 定 的现实 意 义 。吸水 树 脂用 于油 田堵水 一 般 采 用 饱 和盐 水携 带 ， 入 地层 后 由于水 矿 化度 降低 进 使 树 脂进 一 步 膨胀 ， 到封 堵作 用 。在 高 矿化 度 地 起
Ｄ Ｉ １．８ ３ ． ｓ．６ ４ ０６ ２ １ ．４ ０ ２ Ｏ ： ０ ３ ６￣ ｉ ｎ １７ —５ ８ ．０ ２０ ．２ ｓ 文献标识码 ： Ａ
耐温耐盐聚合物堵剂的制备及性能研究 术
崔思华ｌ ， ， 张遂 安 管保 山ｚ ，
１ 中国石 油大 学石油 工程 学 院 ， 京 昌平 １２ ４ ． 北 ０２ ９ ２ 中国石油 勘探 开发 研究 院廊坊 分 院 ， 河北 廊 坊 ０ ５０ ６０ ７
水平井新型笼统挤注化学堵水剂研究与应用
水技术能显著 降低 含水率 ， 提高水平井 的产油量 ， 起 到降水增 油的作用 。 关键词 ： 水平 井； 笼统挤注 ； 化 学堵水 ； 活化油； 油包水乳状液 ； 物理模拟 中图分类号 ： Ｔ Ｅ ３ ５ ８ ． ３ 文献标识码 ： Ａ
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｎ ｅ ｗ ｃ ｏ ｍｍｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｄ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ａ ｇ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ
油 气 藏评 价 与 开 发
第３ 卷 第１ 期
Ｒ Ｅ Ｓ Ｅ Ｒ Ｖ Ｏ Ｉ Ｒ Ｅ Ｖ Ａ Ｌ Ｕ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ Ａ Ｎ Ｄ Ｄ Ｅ Ｖ Ｅ Ｌ Ｏ Ｐ Ｍ Ｅ Ｎ Ｔ ２ ０ １ ３ 年２ 月
水平井新型笼统挤注化学堵水剂研究与应用
张永刚 ， 葛际江 ， 郑玉飞 ， 马 超 ， 汤明光
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｈ ａ ｔ ｈ ｏ ｒ ｉ ｚ ｏ ｎ ｔ ａ ｌ ｗ ｅ ｌ ｌ ｓ ｈ ａ ｖ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｃ ｕ ｔ ｉ ｎ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ｆ ｕ ｉ ｄ ， ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｅ ｗ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ
ｆ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ２ ６ ６ ５ ８ Ｅ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ ， Ｓ Ｉ Ｎ Ｏ Ｐ Ｅ Ｃ Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ， Ｈｅ ｎ ａ ｎ ４ ５ ０ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｎ ｅ ｗ ｃ ｏ ｍｍｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｄ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ａ ｇ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ
油 气 藏评 价 与 开 发
第３ 卷 第１ 期
Ｒ Ｅ Ｓ Ｅ Ｒ Ｖ Ｏ Ｉ Ｒ Ｅ Ｖ Ａ Ｌ Ｕ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ Ａ Ｎ Ｄ Ｄ Ｅ Ｖ Ｅ Ｌ Ｏ Ｐ Ｍ Ｅ Ｎ Ｔ ２ ０ １ ３ 年２ 月
水平井新型笼统挤注化学堵水剂研究与应用
张永刚 ， 葛际江 ， 郑玉飞 ， 马 超 ， 汤明光
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｈ ａ ｔ ｈ ｏ ｒ ｉ ｚ ｏ ｎ ｔ ａ ｌ ｗ ｅ ｌ ｌ ｓ ｈ ａ ｖ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｃ ｕ ｔ ｉ ｎ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ｆ ｕ ｉ ｄ ， ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｅ ｗ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ
ｆ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ２ ６ ６ ５ ８ Ｅ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ ， Ｓ Ｉ Ｎ Ｏ Ｐ Ｅ Ｃ Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ， Ｈｅ ｎ ａ ｎ ４ ５ ０ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
塔河气田纳米颗粒活性油堵水剂实验
第42卷第2期新疆石油地质Vol.42，No.22021年4月XINJIANG PETROLEUM GEOLOGY Apr.2021文章编号：1001-3873（2021）02-0218-06DOI ：10.7657/XJPG20210214塔河气田纳米颗粒活性油堵水剂实验杨利萍1，葛际江2，孙翔宇2（1.中国石化a.西北油田分公司石油工程技术研究院；b.碳酸盐岩缝洞型油藏提高采收率重点实验室，乌鲁木齐830011；2.中国石油大学（华东）石油工程学院，山东青岛266580）摘要：塔河气田前期采用冻胶堵水方法，对直井效果显著，但对水平井无法达到长期控水要求。
针对水平井堵水特点，研制了一种纳米颗粒活性油堵水剂，堵水剂由纳米颗粒、乳化剂咪唑啉和柴油组成。
该堵水剂易于注入，受地层水微剪切力，可生成油包水乳状液，在高温和纳米颗粒的作用下黏度增大。
乳状液主要通过贾敏效应控制地层水进入高渗通道，从而降低产水率。
在低渗产气通道内，主要是体系中的纳米颗粒通过改变储集层润湿性，解除通道水锁。
乳状液会被凝析油稀释，因此不会造成气道堵塞。
实验室评价表明，该体系具有很好的选择性控水能力，最大残余阻力系数为27，耐冲刷性强，可降低气井产水率并恢复产气量。
关键词：塔河气田；凝析气藏；水平井；水锁；乳状液；纳米颗粒；堵水剂；润湿性；产水率中图分类号：TE37文献标识码：A©2018Xinjiang Petroleum Geology.Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0International License 收稿日期：2020-04-14修订日期：2020-06-17基金项目：国家自然科学基金（51574266）第一作者：杨利萍（1987-），女，河南濮阳人，工程师，油气田开发，（Tel ）************（E-mail ）************************通讯作者：葛际江（1972-），男，山东高密人，教授，油气田开发，（Tel ）151****9701（E-mail ）*****************Experiment on Nanoparticle Active Oil Water Plugging Agent in Tahe Gas FieldYANG Liping 1,GE Jijiang 2,SUN Xiangyu 2(1.Sinopec,a.Research Institute of Petroleum Engineering Technology,Northwest Oilfield Company;b.Key Laboratory of Enhanced Oil Recovery for Carbonate Fracture⁃Cavity Reservoirs,Urumqi,Xinjiang 830011,China;2.School of Petroleum Engineering,China University of Petroleum,Qingdao,Shandong 266580,China)Abstract:The gel was used in Tahe gas field to plug water in the early production stage and a significant effect was obtained in vertical wells,but it could not meet long⁃term water control requirements for horizontal wells.Aiming at the water plugging characteristics in hori⁃zontal wells,a nanoparticle active⁃oil water plugging agent was developed,which was composed of nanoparticles,emulsifier imidazoline and diesel.The water plugging agent is easy to be injected,and can form a kind of water⁃in⁃oil emulsion due to micro shear force of the for⁃mation water.The viscosity of the water⁃in⁃oil emulsion will increase under the action of high temperature and nanoparticles.The Jamin ef⁃fect of the emulsion prevents the formation water from entering highly permeable channels,thereby reducing the water production rate.In the low⁃permeability channels,the nanoparticles in the system change the wettability of the reservoir to release the water lock of the chan⁃nels.The emulsion will be diluted by condensate oil,so it will not block the gas boratory evaluations show that the system has good selective water control capabilities with strong erosion resistance and a maximum residual resistance coefficient of 27,which can re⁃duce the water production rate and restore gas production in gas wells.Keywords:Tahe gas field;condensate gas reservoir;horizontal well;water lock;emulsion;nanoparticle;water plugging agent;wettability;water production rate塔河气田为边底水凝析气藏，属中—高渗、低—中储量丰度、背斜构造的高含凝析油砂岩气藏[1]，储集层埋藏深度为4400~6000m ，温度在120℃以上，压力为40~60MPa ，地层水矿化度大于150000mg/L 。
新型自胶结堵漏剂的研制
新 型 自胶 结 堵漏 剂 的研 制
吕开 河 ，邱 正 松 ，贺 雷
（ 中国石油 大学 石油工程学院 ， 山东 青 岛 ２ ６ ５ ） ６５ ５
摘 要 ： 对 现 有 桥 接 堵 漏 剂 存 在 的 问 题 ， 制 出 一 种 新 型 自胶 结 堵 漏 剂 。 自胶 结 堵 漏 剂 为 形 状 不 规 则 的 固 体 颗 粒 ， 针 研
ｐｅｓ ｅｓ ｅｇ ｆ ｅ ｅ ｔ ｇｂｄ ｆ ｃ ｄｂ ｍ ｅ ｔｒ， ａ ｉ ｅｓ ｅａｄａｄｄａｄ ｉ ｓ ｗ ｉ ａ ｅａｊｓ ｄｂ ｒｓｉ ｔ ｎｔ ｏ ｃｍ ｎｉ ｏｙｉ ａ ｅｔ ｙｔ ｐｒ ｕｅ ｐｒｃ ｉ ｎ ｄ ｅ ｄ ｉｖ ， ｈｃ ｃｎｂ ｄ ｔ ｙ ｖ ｒ ｈ ｎ ｓ ｆ ｅ ｅ ａ ｔｌ ｚ ｔｅ ｈ ｕｅ ｃａｇｎ ａｔｌ ｓ ｅａ ｄａｄｄａｄｔ ｅ．Ｔ ｅｃｍｅｔ ｇｂｄ ａ ｅ ａｎｐｒ ａ ｉｔ ａｄｔｅｐｒ ｅｂｌｙｃｎｂ ｄｕ－ ｈｎｉｇｐｒｃ ｉ ｎ ｄ ｅ ｄ ｉｖｓ ｈ ｅ ｎｉ ｏｙｈｓ ｒ ｉ ｅｍｅｂｌｙ ｎ ｅ ａｉｔ ａ ｅａｊｓ ｉｅ ｚ ｉ ｎ ｃｔ ｉ ｈ ｍ ｉ
１ ２ 自胶 结堵 漏剂 的理化 性能 ．
（） １ 自胶结 堵 漏 剂 的 外 观 特 征 。在 常 温 、 干燥 条 件下 ， 自胶结 堵漏 剂为 松散 颗粒 ， 颗粒之 间不发 生
反应。
（） ２ 自胶结 化 学 堵 漏 剂 颗 粒 粒径 分 布 。将 ５０ ０ ｇ自胶 结 堵 漏 剂 放 到 电动 振 动 筛 进 行 振 动 分 级 ， ５ ｍｉ 停止 振动 ， ｎ后 称取 各级别 的质 量 ， 算 不 同粒 径 计 颗 粒所 占的质量 分 数 。试 验结 果 表 明 ， 自胶结 堵 漏 剂 由不 同粒 径 的颗 粒 组 成 ， 同 粒径 的颗 粒 可通 过 不 架桥 、 充填 作 用 封 堵 地 层 孑 隙或 裂 缝 ， 到 堵 漏 作 Ｌ 起
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中国石油大学油田化学实验报告
实验日期： 成绩：
班级： 学号： 姓名： 教师： 孙铭勤 同组者：
堵水剂的制备与性能评价 一、实验目的
1、学会冻胶型堵水剂的制备方法，并掌握堵水剂的形成机理及作用性质。
2、了解影响堵水剂交联性能的因素。
3、掌握测定堵水剂交联强度的方法。
二、实验原理 1、常用堵水剂
堵水剂是指从油、水井注入地层，能减少地层产出水的物质。
从油井注入地层的堵水剂称油井堵水剂（或简称堵水剂），从水井注入地层的堵水剂称为调剖剂。
常用的堵水剂有冻胶型堵水剂、凝胶型堵水剂、沉淀型堵水剂和分散体型堵水剂，这些堵水剂的形成机理和使用性质各不相同。
（1）冻胶型堵水剂
冻胶（如铬冻胶）是由高分子（如HPAM ）溶液转变而来，交联剂（如铬的多核羟桥络离子）可以使高分子间发生交联，形成网络结构，将液体（如水）包在其中，从而使高分子溶液失去流动性，即转变为冻胶。
以亚硫酸钠和重铬酸钾作为交联剂为例：
亚硫酸钠将重铬酸钠中的+6Cr 还原成+
3Cr ，反应方程式如式下：
O
H SO Cr H SO O Cr 224
323
27
243283++→++-
++-
-
+
3Cr 的释放，并通过络合、水解、羟桥作用以及进一步水解羟桥作用形成+3Cr 的多核羟桥络离子，反应结构式如下所示：
水合作用：+
+−→←+36223])([6O H Cr O H Cr
水解作用：+
+++−→←H OH O H Cr O H Cr 252362])([])([
（2）凝胶型堵水剂
凝胶是由溶胶转变而来。
当溶胶由于种种原因(如电解质加入引起溶胶粒子部分失去稳定性而产生有限度聚结)形成网络结构，将液体包在其中，从而使整个体系失去流动性时，即转变为凝胶。
油田堵水中常用的是硅酸凝胶。
硅酸凝胶
由硅酸溶胶转化而来，硅酸溶胶由水玻璃(又名硅酸钠，分子式Na
2O·mSO
2
)与活化
剂反应生成。
活化剂是指可使水玻璃先变成溶胶而随后又变成凝胶的物质。
盐酸是常用的活化剂，它与水玻璃的反应如下:
Na
2O·mSiO
2
+ 2HCl → H
2
O·mSiO
2
+ 2NaCl
由于制备方法不同，可得两种硅酸溶胶，即酸性硅酸溶胶和碱性硅酸溶胶。
这两种硅酸溶胶都可在一定的条件(如温度、pH值和硅酸含量)下，在一定时间内胶凝。
评价硅酸凝胶堵水剂常用两个指标，即胶凝时间和凝胶强度。
胶凝时间是指硅酸体系自生成至失去流动性的时间。
凝胶强度是指凝胶单位表面积上所能承受的压力。
（3）沉淀型堵水剂
沉淀型堵水剂由两种可反应产生沉淀的物质组成。
水玻璃-氯化钙是油田最常用的沉淀型堵水剂，它通过如下反应产生沉淀:
Na
2O·mSiO
2
+ CaCl
2
→ CaO
2
·mSiO
2
+ 2NaCl
（4）悬浮体型堵水剂
悬浮体是指溶解度极小但颗粒直径较大(大于10-5cm)的固体颗粒分散在溶液中
所形成的粗分散体系。
分散体系中的固体颗粒可以在多孔介质的喉道处产生堵塞作用。
油田中常用的分散体型堵水剂是粘土悬浮体型堵水剂。
粘土悬浮体中的粘土颗粒可用聚合物(如HPAM)絮凝产生颗粒更大、堵塞作用更好的絮凝体堵水剂。
絮凝是聚合物(HPAM)在粘土颗粒间通过桥接吸附形成。
2、影响堵水剂交联的因素
（1）pH值
pH值的降低或升高都可影响堵水剂体系的交联时间。
以铬冻胶为例，pH 值降低或升高，都可延迟铬冻胶的交联时间，但是酸性条件下形成的铬冻胶比碱性条件下形成的铬冻胶稳定（氢氧化锆在碱性条件下出现沉淀）。
（2）温度
温度会对堵水剂体系的交联时间产生较大的影响。
一般情况下，随着温度的升高，堵水剂体系的交联时间会大大缩短。
在低温下，堵水剂体系的交联较慢，甚至由于温度过低，堵水剂体系根本不会交联。
但是高温会使堵水剂体系中的成胶液（聚丙烯酰胺溶液）热降解（聚丙烯酰胺的热降解温度为93℃），因此在使用时应限制一定的温度。
（3）成胶液与交联液的配比
成胶液（如聚丙烯酰胺溶液）与交联液的配比是影响堵水剂体系交联时间的重要因素之一。
实验证明，交联液（如氢氧化锆溶液）在配比中的比例越小，堵水剂体系的交联时间就越长。
（4）成胶液浓度
目前油田常用的凝胶型或冻胶型堵剂体系的成胶液主要是部分水解聚丙烯酰胺溶液。
随着成胶液浓度的增加，堵水剂体系的成胶时间会缩短，成胶强度会增加。
（5）地层盐含量
地层中的金属离子会对堵水剂体系的交联性能产生很大的影响。
其改变交联性能的原因主要有两方面：其一是HPAM 的盐敏效应，金属离子对扩散双电层的压缩作用，降低了聚合物分子间静电斥力，抑制了HPAM 的分散，从而使得成胶时间缩短，交联强度增加；同时当金属离子浓度过大时，聚合物分子的过度蜷曲，影响了分子间的交联，使得交联体系的强度降低；其二地层中高价离子的存在（如+
2Ca 的存在），与重金属交联剂离子（如+
3Cr ）形成竞争交联，其可以与HPAM 中的-
-COO 在一定程度发生反应，使得重金属交联剂离子与-
-COO 的交联受到排挤，最终导致体系强度下降，成胶时间缩短。
二价金属离子比一价金属离子对扩散双电层的压缩作用要大得多，其对交联体系的影响更大。
因此在高矿化度地层中，特别是含高价盐离子地层，实际作业时一般采用清水预冲洗地层的方式减轻地层高矿化度对堵水剂的影响。
3、堵水剂强度测定方法
针对凝胶型、冻胶型堵水剂体系，常用的测定其强度的方法有目测代码法、落球法、真空突破法及表观粘度法。
（2）真空突破法
真空突破法测量冻胶装置由带刻度的比色管、u型管、橡皮管、负压压力表、抽滤瓶及真空泵组成。
实验操作方法与步骤：（1）将装有已成冻冻胶的比色管按顺序连接；（2）开动真空泵；（3）测定空气突破冻胶时真空表上真空度增至最大的读数，即突破真空度（BV）。
使用前用水和甘油校正，水的BV值为-0.0007MPa，甘油的BV值为-0.018MPa。
每个样品（或条件）均平行作3次测定，然后取其平均值（测定时大气压为0.1MPa）。
BV值越小，强度越高。
三、实验仪器与药品
1、仪器
真空突破法测量冻胶强度装置，恒温水浴锅，电子天平，100mL烧杯，500mL 烧杯，50mL具塞刻度试管，50mL量筒，500mL量筒，玻璃棒等。
2、药品
聚丙烯酰胺，重铬酸钾，亚硫酸钠
四、实验步骤
1、堵水剂的制备
（1）分别称取无水亚硫酸钠0.96g，重铬酸钾0.74g于两个100mL烧杯中，用量筒各加入30mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌使之完全溶解，备用。
（2）用量筒称取180mL质量分数为0.4%的HPAM溶液于一500mL烧杯中，再缓慢加入步骤（1）已溶解的50mL亚硫酸钠溶液，充分搅拌均匀。
（3）将步骤（1）已溶解的50mL重铬酸钾溶液缓慢加入步骤（2）烧杯中，继续搅拌至混合均匀，堵水剂制备完成，备用。
2、堵水剂强度测定
（1）取11支50mL具塞试管，分别加入上述制备好的堵水剂20mL。
（2）将加入堵水剂的具塞试管5支为1组，分别于30℃、50℃的水域中恒温放置。
剩余一支作为参比样，备用。
（3）利用目测代码法和真空突破度法首先测定参比样的强度（0min），然后每隔15min分别测定30℃、50℃条件下堵水剂的强度，以表格形式记录实验数据。
（4）实验结束，将所用玻璃仪器仔细清洗干净放回原处，整理试验台。
五、实验数据处理
30 B F 0.031 0.060
45 B G 0.036 0.065
60 B H 0.036 0.064
75 C H 0.042 0.070
分析：有所绘出的曲线可以看出，在同一时刻，温度升高，强度变大，且由目测代码法得，温度升高，冻胶体系成冻时间缩短。
因为温度升高，加快了氧化还原反应以及多核羟桥络离子的形成和与HPAM交联反应的速度。
实验现象解释：在实验过程中，在30℃条件下，堵水剂强度未随时间的变化而发生明显变化，基本处于B等级，而在50℃条件下，堵水剂强度发生了明显变化，是由于温度升高，加快了氧化还原反应以及多核羟桥络离子的形成和与HPAM的反应速度，使堵水剂强度发生明显变化。
六、思考题
1、温度为什么会影响堵水剂体系的交联过程？
答：温度升高，加快了氧化还原反应以及多核羟桥络离子的形成和与HPAM的反应速度。
在低温的时候，交联基本不会进行。
2、实验中制备的冻胶体系在油田调剖堵水中的作用是什么？通过什么原
理提高地层原油采收率？
答：是一种堵剂，对地层起封堵作用。
通过封堵高渗地层，提高波及系数，使低渗地层中的油气可以开采出来，从而提高地层原油的采收率。