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[摘 要]堵水调剖技术及其相关技术在油田控水和增产方面有着至关重要的地位,本文主要阐述了油田堵水调剖技术的相关知识以及其发展过程,并介绍了几种常见的化学堵水调剖剂,最后本文在分析目前化学堵水调剖技术现状的基础上对于化学堵水调剖的进一步研究提出了一些相关的建议。
[关键词]油田 堵水调剖 建议
中图分类号:TE34 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)09-0065-01
一、油田化学堵水调剖技术
1.1 化学堵水调剖技术的相关概念
化学堵水调剖技术是指在油井中注入相应的化学药剂(也就是化学调剖剂),从而来阻塞含水量比较高的层,实现降低无效水循环、减少油井底部的水流压力以及降低油井含水量的目的。
化学堵水调剖技术是通过不均匀的油层之间吸水能力的不同来实现的,其基本原理是在比较低的注入压力的前提下注入化学调剖剂,然后阻塞压力比较低的高吸水部位,因此来提高油井的注水压力,降低油井的吸水能力,从而实现对低渗透部位注水量的提高。
化学堵水调剖技术是分层开采的主要技术之一,其可以对以下三方面的问题做出相应的解决。
首先,在受层间隔层厚度以及分层注水管柱分层程度的要求条件下,经常出现在一个层内可能会出现几个吸水能力不同的油层的情况,此时可以采用化学调剖剂对层内的吸水量做出相应的调度和调整。
其次,对于一些由于套损而造成无法正常工作的油井,在笼统注水的前提要求下,可以使用相关的化学调剖技术来对油井的吸水面做出相应的调整。
再次,对于不均匀的比较厚的油层,可以使用化学调剖方法来使得中高渗透部位的注水量向低渗透部位逐渐进行转移。
1.2 化学堵水调剖技术的发展历程
油田化学堵水调剖技术的发展过程大致可以划分为四个阶段,下面分别对这四个阶段进行相关的介绍。
第一阶段:试验阶段。
油田化学堵水调剖技术的初期试验阶段是指从1986年到1990年。在这段时间内,机械卡堵水技术有着非常重要的地位。一些主要的油田分别与相关科研院所进行合作,他们引进和使用了一些聚合物调剖剂,例如603堵剂、PIA-601、PMN-PF等。
第二阶段:发展阶段。
油田化学堵水调剖技术的快速发展阶段是指从1991年到1995年这段时间。在这段时间内,对于实际油田工作过程中突显出来的一些问题(比如堵塞有效期比较短以及成功率比较低的问题)进行了相应的研究和处理,从而使得油田调剖堵水技术有了快速显著的发展;此外,在这段时间内,还研制和使用了各种各样的堵剂,主要的有石灰泥调剖堵剂、水玻璃氯化钙堵剂、聚合物类堵剂、粉煤灰堵剂等和纸浆废液堵剂等;同时,在这段时间内,从工艺技术方面看,由单井方式进化到了井组的综合处理方式。
第三阶段:推广应用阶段。
油田化学堵水调剖技术的大量应用和推广阶段是指从1996年到1998年。在这段时间内,由于经历了单井以及井组和区块的整体堵水调剖技术,所以对于不同的油井特点逐渐形成了不用的配套技术;此外,在应用了比较适合于堵塞地面层大孔道的相关堵剂的基础之上,对区块进行了综合治理以及分层堵塞和调剖的堵水技术,从而形成了比较稳定和成熟的堵水调剖经验。
第四阶段:改进提高阶段。
从1999年开始,油田化学调剖堵水技术就进入到了提高和逐步改进的阶段。在这段时间内,由于地表层的孔道开始变大、渗透的不均匀性开始变得更加严重,所以各层之间以及各层内都出现了各种的问题,开发的难度逐渐增强,堵水调剖的效果也越来越差,之前的堵剂已经不能满足这些问题的产生,因此,就开发研制和应用了新的水泥堵剂、化学堵漏剂以及树脂复合堵剂等新形式的堵剂,并在工艺技术方面也进行了配套的改进。
二、几种常见的化学堵水调剖剂
油田中一般使用比较的堵水方法主要有机械堵水方法和化学堵水方法,而从现在的发展趋势来看,化学堵水方法又占据更加重要的地位。化学堵水方法主要是用化学堵水剂的化学作用来堵塞出水层。由于目前国内外的化学堵水调剖技术发展都很迅速,因而也就出现了各种各样的化学堵水调剖剂。
根据堵水调剖剂对水层和油层封堵作用和程度的不同,化学堵水调剖剂可以分为非选择性堵剂和选择性堵剂两大类。下面分别对这两种堵剂做简单的介绍。
2.1 非选择性堵剂
非选择性堵剂是指在油井中即能堵塞油层也能堵塞水层的堵剂。常见的非选择性堵剂主要有几下几种:
水泥类堵剂:水泥类堵剂是最早的堵水剂,其利用水泥凝固后的不透水性来进行堵塞,由于水泥的价格比价便宜并且可以适用于各种温度、强度大,因此目前水泥类堵剂还有着比较广泛的应用。但是,由于水泥的颗粒相对比较大,很难进入到中低渗透性地层中,因此这种堵剂的堵塞强度不是很高,也就造成了有效时间短、成功概率不高的结果,从而使得这种堵剂的使用得到约束。然而,最新研究的新型微粒水泥给水泥类堵剂又带来了新的前景。
树脂性堵剂:树脂性堵剂是指低分子的物质通过相应的反应进行生成的有结构体型的高分子物质。按照物质受热后的性质不同,可以将树脂分为热塑性和热固性两大类。树脂类堵剂的优点是可以堵塞裂缝以及孔隙,有比较高的强度,并且与油井下面的液体不会产生反应,因而有效时间比较久。其缺点是树脂性堵剂的价格比较昂贵,只能在井底周围30米的范围内使用,并且树脂在固化之前对水、酸、碱的污染都特别敏感,因此,使用这种堵水剂时必须小心谨慎。
2.2 选择性堵剂
选择性堵剂是指在油井中只能堵塞水层,而不能堵塞油层的堵剂。按照分散介质的不同,选择性堵剂可以分为以下三类:
水基堵剂:水基堵剂是实际中使用最广泛的一种堵剂,其包括水溶性聚合物、某些皂类和泡沫等。由于这种堵剂的价格便宜、种类多,因此这类堵剂是国内外使用最多的堵水材料。
油基堵剂:油基堵剂对地面表层的温度具有比较强的适应性,引起其不仅可以在普通地面表层使用,同时也可以在高温情况下使用。常见的油基堵剂有机硅类堵剂、稠油类堵劑等。
脂基堵剂:脂基堵剂的使用相对于前两种堵剂来说比较少,常见的脂基堵剂有醇基复合堵剂、醇基堵剂等。
三、油田化学堵水调剖技术的发展方向
目前,随着我国的大部分油田已经进入了高含水开采阶段,大量的油层被水掩埋,以及非均匀性的日益严重,堵水调剖技术变得更加复杂,其需要越来越高的技术,这样就推动了堵水调剖技术的不断前进。然而,这种技术在发展的同时也需要更加先进的堵水调剖剂。也就是说,在目前这种情况下,研究开发出一种使用的堵剂是至关重要的。
最近几年来研制的使用的土类堵剂已经得到了比较广泛的应用,也得到了明显的经济收益,此外,工业废弃物的使用也得到不了不错的效应。因此,堵水调剖剂的研究还应该继续以工业废弃物以及低成本原料的研制和开发为主。
此外,最近几年来外国正在飞速发展的微生物堵水调剖技术也是一个新的方向,这种技术不仅操作安全、对环境无污染,同时还降低了堵水调剖技术的原料成本。所以,在以后的研发过程中,我们应该将微生物堵水调剖作为一个重点来进行学习、研发和应用。
[关键词]油田 堵水调剖 建议
中图分类号:TE34 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)09-0065-01
一、油田化学堵水调剖技术
1.1 化学堵水调剖技术的相关概念
化学堵水调剖技术是指在油井中注入相应的化学药剂(也就是化学调剖剂),从而来阻塞含水量比较高的层,实现降低无效水循环、减少油井底部的水流压力以及降低油井含水量的目的。
化学堵水调剖技术是通过不均匀的油层之间吸水能力的不同来实现的,其基本原理是在比较低的注入压力的前提下注入化学调剖剂,然后阻塞压力比较低的高吸水部位,因此来提高油井的注水压力,降低油井的吸水能力,从而实现对低渗透部位注水量的提高。
化学堵水调剖技术是分层开采的主要技术之一,其可以对以下三方面的问题做出相应的解决。
首先,在受层间隔层厚度以及分层注水管柱分层程度的要求条件下,经常出现在一个层内可能会出现几个吸水能力不同的油层的情况,此时可以采用化学调剖剂对层内的吸水量做出相应的调度和调整。
其次,对于一些由于套损而造成无法正常工作的油井,在笼统注水的前提要求下,可以使用相关的化学调剖技术来对油井的吸水面做出相应的调整。
再次,对于不均匀的比较厚的油层,可以使用化学调剖方法来使得中高渗透部位的注水量向低渗透部位逐渐进行转移。
1.2 化学堵水调剖技术的发展历程
油田化学堵水调剖技术的发展过程大致可以划分为四个阶段,下面分别对这四个阶段进行相关的介绍。
第一阶段:试验阶段。
油田化学堵水调剖技术的初期试验阶段是指从1986年到1990年。在这段时间内,机械卡堵水技术有着非常重要的地位。一些主要的油田分别与相关科研院所进行合作,他们引进和使用了一些聚合物调剖剂,例如603堵剂、PIA-601、PMN-PF等。
第二阶段:发展阶段。
油田化学堵水调剖技术的快速发展阶段是指从1991年到1995年这段时间。在这段时间内,对于实际油田工作过程中突显出来的一些问题(比如堵塞有效期比较短以及成功率比较低的问题)进行了相应的研究和处理,从而使得油田调剖堵水技术有了快速显著的发展;此外,在这段时间内,还研制和使用了各种各样的堵剂,主要的有石灰泥调剖堵剂、水玻璃氯化钙堵剂、聚合物类堵剂、粉煤灰堵剂等和纸浆废液堵剂等;同时,在这段时间内,从工艺技术方面看,由单井方式进化到了井组的综合处理方式。
第三阶段:推广应用阶段。
油田化学堵水调剖技术的大量应用和推广阶段是指从1996年到1998年。在这段时间内,由于经历了单井以及井组和区块的整体堵水调剖技术,所以对于不同的油井特点逐渐形成了不用的配套技术;此外,在应用了比较适合于堵塞地面层大孔道的相关堵剂的基础之上,对区块进行了综合治理以及分层堵塞和调剖的堵水技术,从而形成了比较稳定和成熟的堵水调剖经验。
第四阶段:改进提高阶段。
从1999年开始,油田化学调剖堵水技术就进入到了提高和逐步改进的阶段。在这段时间内,由于地表层的孔道开始变大、渗透的不均匀性开始变得更加严重,所以各层之间以及各层内都出现了各种的问题,开发的难度逐渐增强,堵水调剖的效果也越来越差,之前的堵剂已经不能满足这些问题的产生,因此,就开发研制和应用了新的水泥堵剂、化学堵漏剂以及树脂复合堵剂等新形式的堵剂,并在工艺技术方面也进行了配套的改进。
二、几种常见的化学堵水调剖剂
油田中一般使用比较的堵水方法主要有机械堵水方法和化学堵水方法,而从现在的发展趋势来看,化学堵水方法又占据更加重要的地位。化学堵水方法主要是用化学堵水剂的化学作用来堵塞出水层。由于目前国内外的化学堵水调剖技术发展都很迅速,因而也就出现了各种各样的化学堵水调剖剂。
根据堵水调剖剂对水层和油层封堵作用和程度的不同,化学堵水调剖剂可以分为非选择性堵剂和选择性堵剂两大类。下面分别对这两种堵剂做简单的介绍。
2.1 非选择性堵剂
非选择性堵剂是指在油井中即能堵塞油层也能堵塞水层的堵剂。常见的非选择性堵剂主要有几下几种:
水泥类堵剂:水泥类堵剂是最早的堵水剂,其利用水泥凝固后的不透水性来进行堵塞,由于水泥的价格比价便宜并且可以适用于各种温度、强度大,因此目前水泥类堵剂还有着比较广泛的应用。但是,由于水泥的颗粒相对比较大,很难进入到中低渗透性地层中,因此这种堵剂的堵塞强度不是很高,也就造成了有效时间短、成功概率不高的结果,从而使得这种堵剂的使用得到约束。然而,最新研究的新型微粒水泥给水泥类堵剂又带来了新的前景。
树脂性堵剂:树脂性堵剂是指低分子的物质通过相应的反应进行生成的有结构体型的高分子物质。按照物质受热后的性质不同,可以将树脂分为热塑性和热固性两大类。树脂类堵剂的优点是可以堵塞裂缝以及孔隙,有比较高的强度,并且与油井下面的液体不会产生反应,因而有效时间比较久。其缺点是树脂性堵剂的价格比较昂贵,只能在井底周围30米的范围内使用,并且树脂在固化之前对水、酸、碱的污染都特别敏感,因此,使用这种堵水剂时必须小心谨慎。
2.2 选择性堵剂
选择性堵剂是指在油井中只能堵塞水层,而不能堵塞油层的堵剂。按照分散介质的不同,选择性堵剂可以分为以下三类:
水基堵剂:水基堵剂是实际中使用最广泛的一种堵剂,其包括水溶性聚合物、某些皂类和泡沫等。由于这种堵剂的价格便宜、种类多,因此这类堵剂是国内外使用最多的堵水材料。
油基堵剂:油基堵剂对地面表层的温度具有比较强的适应性,引起其不仅可以在普通地面表层使用,同时也可以在高温情况下使用。常见的油基堵剂有机硅类堵剂、稠油类堵劑等。
脂基堵剂:脂基堵剂的使用相对于前两种堵剂来说比较少,常见的脂基堵剂有醇基复合堵剂、醇基堵剂等。
三、油田化学堵水调剖技术的发展方向
目前,随着我国的大部分油田已经进入了高含水开采阶段,大量的油层被水掩埋,以及非均匀性的日益严重,堵水调剖技术变得更加复杂,其需要越来越高的技术,这样就推动了堵水调剖技术的不断前进。然而,这种技术在发展的同时也需要更加先进的堵水调剖剂。也就是说,在目前这种情况下,研究开发出一种使用的堵剂是至关重要的。
最近几年来研制的使用的土类堵剂已经得到了比较广泛的应用,也得到了明显的经济收益,此外,工业废弃物的使用也得到不了不错的效应。因此,堵水调剖剂的研究还应该继续以工业废弃物以及低成本原料的研制和开发为主。
此外,最近几年来外国正在飞速发展的微生物堵水调剖技术也是一个新的方向,这种技术不仅操作安全、对环境无污染,同时还降低了堵水调剖技术的原料成本。所以,在以后的研发过程中,我们应该将微生物堵水调剖作为一个重点来进行学习、研发和应用。