第10讲堵水调剖.doc

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油田化学剂课程讲稿
授课题目（教学章、节或主题）：第10讲堵水调剖用化学剂授课方式
（请打√）理论课√讨论课□实验课□习题课□其他□课时
安排2教学要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：
掌握堵水调剖的原理
熟悉堵水调剖用的化学剂
3了解油井出水的危害教学重点、难点及关键知识点：
本节课的重点和难点是采用化学剂进行注水井调剖和油井堵水的基本原理。要讲清楚调剖和堵水共同之处和差异之处，通过基本化学反应式说明堵水和调剖的原理。方法及手段
板书教学基本内容（教学过程）改进设想油井出水的危害
注水井调剖用化学剂
油井堵水用化学剂

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§3-4堵水调剖用化学剂
我国陆上油田大部分（80%以上）是靠早期注水开发的。早期注水开发能够保持地层在较长时期具有足够的能量，但也存在油井早期见水的问题。一个生产层段往往由多个油层组成，由于各油层渗透性的差异（非均质性），以及水和油的流度不同，80%以上的注入水将沿高渗透层（可能厚度不大）突进，造成油井过早水淹。因此对于注水开发油田，油井出水是一个普遍而又十分严重的问题。
注水井注水剖面示意图。
一油井出水的危害
可归纳如下：
产油量下降（地层死油区）
油井出砂（储层结构破坏）
腐蚀设备（结垢）
经济效益下降（自喷变抽油、降低泵效、脱水复负荷增大、堵水成本）
为了减少油井出水，充分发挥不同渗透性油层的作用，必须控制油井出水。可从注入井着手，即调整注入井的注水剖面，称为注水井调剖，旨在使注入水均匀推进；也可从油井着手，封堵油井出水的高渗透层，即油井堵水。
控制油井出水的方法可分为两大类，一是机械封堵，二是化学封堵。
二注水井调剖用化学剂profilecontrolagent
能调整注入水吸水剖面的物质
根据调剖目的和工艺的不同，注水井调剖剂可分为近井地带调剖剂和远井地带调剖剂。
⒈近井地带调剖剂
近井地带调剖剂用于封堵井眼附近(＜5米地层。这类调剖剂注入地层后，要求在较短的时间内失去流动性起到封堵地层的作用。这类调剖剂通常是一种工作液，其中携带在油层条件下生成可封堵高渗透层的物质。由于地层是按渗透率高低来吸收调剖剂的，所以当调剖剂
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变成堵塞物质时，渗透性高的地层收到较高程度的封堵，使吸水剖面得到改善。
⑴利用地下钙镁源的调剖剂
该方法适用碳酸盐地层，注入的物质与碳酸盐反应，生成沉淀堵塞高渗透孔道。
硫酸（或含硫酸的化工废液）
注入浓硫酸，它会与井筒附近地层中的碳酸盐反应，首先增加了注水井的
吸水能力（相当于酸化），而产生的硫酸钙、硫酸镁随着酸液进入地层，然后饱和析出沉淀。由于高渗透层吸入的硫酸多，所以堵塞主要发生在高渗透层。

盐酸/硫酸盐
例如：HCl/Na2SO4/(NH4)2SO4

水解聚丙烯腈
部分水解聚丙烯腈的分子中含有大量羧基。当地层水中含有大量钙、镁离子时，可生成沉淀物封堵地层。

部分水解聚丙烯腈也可与交联剂一起使用，可用的交联剂有醛类化合物、氯化钙、氯化亚铁和氯化铁等。
⑵硅酸凝胶
硅酸凝胶是一种典型的近井地带调剖剂，处理时只需将一种液体(硅酸溶胶)注入油层，经过一定时间，硅酸溶胶即胶凝成硅酸凝胶，将高渗透层堵住。
硅酸溶胶是由水玻璃和活化剂反应生成的，活化剂是指那些可使水玻璃先变成溶胶而后变成凝胶的物质。活化剂有无机活化剂和有机活化剂两种。
无机活化剂可用盐酸、硝酸、硫酸、氨基磺酸、碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵、磷酸二氢钠等。
有机活化剂可用甲酸、醋酸、醋酸铵、甲酸乙酯、乙酸乙酯、氯乙酸、三氯乙酸、草酸、柠檬酸、甲醛、苯酚、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、间苯三酚等。油田化学剂课程讲稿
最常用的活化剂是盐酸，它与水玻璃的反应如下：

⑶聚合物冻胶
与前述的压裂液类似，可用的聚合物很多，常用的有：PAM、HPAM、HPAN、PVA（聚乙烯醇）、CMC、HEC、XC等。
交联剂有两类，一是低分子醛类化合物，另一类是高价金属离子形成的多核羟桥络离子。
如聚丙烯酰胺等含酰胺基的聚合物可在酸性条件下与甲醛发生交联反应，形成冻胶：

聚乙烯醇等含羟基的聚合物在酸性条件下也可与甲醛交联，形成冻胶：
铝、锆、钛、铬等高价金属离子形成的多核羟桥络离子可与含羧基或酰胺基的聚合物交联，形成冻胶：

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这些冻胶型调剖剂都可通过调节工作液的pH值，或将金属离子以络合物的形式加入，来延缓形成冻胶的时间。
一种阳离子聚合物（聚卤化N,N-二烯丙基-N-烷基-N-环氧丙基铵）也可以形成冻胶。

它可与含羧基的聚合物，如羧甲基纤维素、水解聚丙烯酰胺、黄原胶等，通过阴、阳离子结合而交联，交联可能有两种形式：一是阴阳离子结合

另一种方式可能是与含羟基或酰胺基的聚合物将环氧键打开而发生交联

⒉远井地带调剖剂
远井地