第五章_注水井调剖与油井堵水.ppt

1、第五章，注水井剖面控制和油井堵水、第二石油生产化学、第一节、注水井剖面控制方法、注水井剖面控制和油井堵水是提高采收率的重要技术，也是提高采收率的其他必要支持技术，如化学驱油、混合相驱油、热采和微生物驱油，因此对注水井剖面控制和油井堵水有全面深入的认识。吸水能力好，吸水能力差，第一，注水井调剖什么，油层不均；沿着阻力最小的地方注水。高渗透层的流动阻力较小。由于注入的水的冲刷，油层的不均匀性随着时间的推移变得更加严重。注入水的扩散系数低，采收率低，油井水分增加速度快。(油饱和度低)，油饱和度高，第一，注水井的剖面控制是什么，第一，注水井的剖面控制是什么，在注水井中调整注水井的吸水剖面，“剖面控制”

2、的意思是：第一，注水井的剖面控制是什么“剖面控制”的意思是：在注水井中切断高渗透层，使注水和油饱和度高的中低渗透层强行注入，增加注入水的扩散系数，减少油井水分为目的。”，“调剖”的目的：改善地层异质性，提高注入波和系数，改善采收率。表示，从20世纪70年代开始，由简单的“单面曹征”发展为深壁垒封闭。浅堵塞，一是注水井的调剖，二是注水井调剖的重要性，高渗透层的封闭，迫使注入水进入中低渗透层，提高注入水的扩散系数，即采收率。高渗透层的存在一定会使注水先顺着它反弹进油井，减少注入水的扩散系数，减少采收率。注水井调剖的重要性在于可以提高采收率。第三，注水井调剖剂，(1)单液调剖：工作液(2)双液调剖：

3、两种工作液，根据工作过程分类，注水井调剖剂(调剖剂)是通过从注水井中注入地层来调整地层吸水剖面的物质。1剖面控制剂分类，单一液体方法，将工作液注入油层，由该工作液携带的物质或随后变化的物质可以阻挡高渗透层。基本原则：定义：双重液体法，形成注入后产生密封物质的两种工作流体(或工作流体)。定义：注水，注水，基本原则：阻塞位置曹征，隔离流体作用：根据调剖剂阻塞距离分类，近井区调剖剂(如硅凝胶)和远井区调剖剂(如粘合剂状态分散剂果冻)根据使用条件分类，可以分为高渗透率调剖剂(如粘土/水泥固化系统)、低渗透率调剖剂(如硫酸亚铁)、高温和高盐度地层调剖剂(如各种武器调剖剂)。第三，注水井调剖剂，1)硫酸是

4、利用地层的钙、镁来源生成调剖物质的。硫酸首先与井附近的碳酸盐(岩块或连接体的碳酸盐)反应，增加注水井的吸收力，结果硫酸钙和硫酸镁与酸液一起流入地层，然后饱和，沉积在孔隙结构的喉咙等适当位置，堵塞。进入高渗透层的硫酸盐多，硫酸钙和硫酸镁也多，因此主要膜发生在高渗透层。2重要的单液调剖剂，2)硫酸亚铁，硫酸是注射调剖剂；氢氧化铁是沉淀，可以起到调剖作用。2重要的单一液体调剖剂，氯化铁可以起到与硫酸亚铁类似的作用。(3)硅酸凝胶，又称硅酸钠，分子式为Na2OmSiO2 m:系数(即水玻璃中SiO2的物质量和Na2O的物质量)。模块通常为14个范围。水玻璃的性质根据系数变化。系数越小，水玻璃碱性越强，

5、容易溶解。硅酸凝胶是由水玻璃和活化剂的反应生成的。(1)什么是水玻璃？2重要的单液法调剖剂是把水玻璃从溶胶变成凝胶的物质。活性剂分为两类。一种是无机活化剂，如盐酸、硝酸、硫酸、氨基磺酸、碳酸铵、碳酸铵、氯化铵、硫酸铵、磷酸二氢钠等。另一类是有机活性剂，例如甲酸、乙酸、乙酸铵、甲酸、乙酸乙酯、氯乙酸、三氯乙酸、草酸、柠檬酸、苯酚、儿茶酚、间苯二酚、氢醌、弗洛雷斯、尿素等。常用的活化剂是盐酸。根据盐酸和水玻璃的混合顺序，可分为酸性硅酸凝胶和碱性硅酸凝胶。硅酸凝胶是由水玻璃和活化剂的反应生成的。(2)什么是激活剂？2重要的单液调剖剂，酸性硅酸盐溶胶，酸性硅酸盐溶胶粘合剂图(假定系数为1)，产生带正电

6、的微粒。酸性硅溶胶由硅酸钠添加到盐酸中生成。特征：2重要的单液调剖剂，碱性硅酸盐溶胶，碱性硅酸盐溶胶-胶束图(模数1假设)，生成，胶束负。酸性硅溶胶是通过在水玻璃中添加盐酸生成的。特征：2重要的单一液体调剖剂，氢氧化铝凝胶是通过将三氯化铝和尿素注入溶液形成的。尿素在形成温度下分解，使溶液从酸性变成碱性，形成氢氧化铝溶胶，变成氢氧化铝凝胶。2重要的单液体调剖剂，4)氢氧化铝凝胶，5)锆冻，锆冻胶是如何形成的？在由Zr4组成的多核羟基桥离子交联溶液中生成含COO的聚合物，例如HPAM。聚丙烯酰胺锆冻胶图，2重要的单液调剖剂，(2)锆的多核羟基桥collateral离子是如何形成的？络合，水解，羟基

7、桥作用，2重要的单液调剖剂，进一步水解和羟基桥作用，大型无机阳离子，2重要的单液调剖剂，多核羟基桥离子和HPAM交联，2重要的单液调剖剂，6)铬冻胶，(1)铬冻胶，在由Cr3组成的多核羟基桥离子交联溶液中生成具有COO-的聚合物，例如HPAM。聚丙烯酰胺的锆冻胶图，问：Cr3的多核羟基桥离子是如何形成的？2重要的单一液体调剖剂，(2) Cr3的来源是什么？KCr(SO4)2、CrCl3、Cr(NO3)2、Cr(CH3COO)3、Cr6(例如K2Cr2O7、Na2Cr2O7)还原剂(例如，2重要的单一液体调剖剂，由于铝果冻强度低，一般与粘合剂状态分散型果冻(colloidal dispersio

8、n gel，CDG)一起使用。7) CDG是由低质量聚合物和低质量浓度交联剂组成的铝果冻。聚合物的质量浓度为1001 200 mgL-1范围，聚合物和交联剂的质量浓度比率为2011001范围。低质量浓度导致聚合物和交联剂不足以形成连续网络，只有董洁胶束慢慢形成。董洁胶束是董洁胶束的分散体，因为少量聚合物分子在分子内和/或分子间通过交联剂交联。2重要的单液调剖剂，7)铝冻，董洁胶束形成后，CDG的流动阻力增加。当流动差压克服流动阻力时，CDG仍然可以流动。如果流动差压不能克服流动阻力，则CDG的流动将停止并阻塞。CDG具有低质量浓度、低成本、大批量使用的特点，适合于远处的调剖，远处的流量压差小，

9、有助于CDG的关闭。2重要的单液体调剖剂，8)酚裴秀智果冻、酚裴秀智果冻作为在酚裴秀智交联溶液中具有CONH2的聚合物(如HPAM)生成。2重要的单液调剖剂，酚醛树脂由氢氧化钠催化的甲醛和苯酚的缩聚产生。2重要的单一液体调剖剂，e.g. w(HPAM)为0.4%时，w(苯酚裴秀智)为0.8%时，可与冻结80至72小时的苯酚裴秀智果冻一起使用，以阻断高渗透层。交联反应产生的交联物称为酚裴秀智果冻。，酚醛树脂的CH2OH由聚合物中的CONH2脱水反应交联作用，并使用9)聚乙烯亚胺果冻、聚乙烯亚胺交联溶液中具有CONH2的聚合物(如HPAM)生成。聚乙烯醇是由聚乙烯亚胺聚合生成的。两种重要的单一液体

10、调剖剂，2的重要单一液体调剖剂，由交联反应生成的交联体称为聚乙烯亚胺果冻，聚乙烯亚胺基(NH)与聚合物的CONH2反应，在NH3中起到交联作用。两种重要的单一液体调剖剂(例如w(PA-t-BA)为7.0%，w(PEI)为0.33%时，为了进行高阻隔，冻结95至12小时的聚乙烯可以与果冻一起使用，10)水膨胀，水膨胀所有合适的交联水溶性聚合物都可以制造水膨胀。2重要的单一液体调剖剂、聚丙烯酰胺水膨胀的膨胀、2重要的单一液体调剖剂、选择性输送介质有3类：煤油等非极性物质反电极物质(乙醇、异丙醇)、电解质溶液(如NaCl、HCl、CaCl2、)可以使用流化床法(Wurster法)在水膨胀的外表面进行

11、涂层。2重要的单液体调剖剂，在远处的井中放置的方法，11)果冻微球，果冻微球是纳米大小的果冻分散液，粒度为。可以用微乳液聚合方法制作。丙烯酰胺和其他含有烯烃的单体，可将N，N-甲基双丙烯酰胺和硫酸铵结合起来的水溶液，由高浓度混合表面活性剂(如Span80 Tween60)制造的油外微乳液，水溶液可用于微乳液的胶束，在单体共聚后成为果冻微球。使用时，用脱相剂(如OP-10等)将油外的果冻微球反向分散在水中，注入地层。在地层中，果冻微球具有一定的膨胀倍数，通过高渗透通道中的移动、陷阱、变形、再移动、再捕获、再变形机制，在近、远的地方起到轮廓控制作用。2重要的单一液体调剖剂，12)氢氧化钙悬浮液石灰

12、乳。特征：氢氧化钙粒度大(约62米)，特别适合堵塞裂缝的高渗层。氢氧化钙颗粒不进入中低渗透层，因此对中低渗透层有保护作用。氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减少，可以用于阻止高温地层。氢氧化钙可以与盐酸反应，产生溶于水的氯化钙，不需要切断时，可以用盐酸解除。2重要的单一液体调剖剂，13)粘土/水泥分散体，粘土/水泥分散体，粘土/水泥分散体配制成浮在水中。适用于特殊高渗透地层的封闭。黏土和水泥进入地层后，在孔隙结构的喉咙里形成滤饼。滤饼中水泥的水合反应加强滤饼，在超高渗透层产生有效封闭。与石灰乳中的氢氧化钙一样，黏土或水泥也不会进入中低渗透层，因此对中低渗透层有保护作用。可以用常规土产去除。2重要的

13、单液方式调剖剂，3双液方式阻断剂，沉淀型双液方式阻断剂，沉淀型双液方式阻断剂，凝胶型双液方式阻断剂，冻型双液方式阻断剂，炮击型双液方式阻断剂，凝聚型双液方式阻断剂，1)沉淀型双液方式阻断剂，两种工作液相遇，堵塞高渗透层的沉淀阻断剂。3双液体方式阻断剂，2)凝胶式双液体方式调剖剂，意味着两种工作液相遇，可以产生阻隔高渗透层的凝胶调剖剂。例如，将被水等隔离液分割的水和硫酸铵交替注入地层中，两个作用液形成时发生如下反应，形成凝胶，关闭高渗透层，3)凝胶型双液体调剖剂，3)凝胶型双液体调剖剂是指两个工作液相遇，阻止修复斗层的调剖剂。两种工作液中通常有一种是聚合物溶液，另一种是交联剂溶液。，3双液体方式

14、阻断剂，示例1第一工作液HPAM溶液或XC溶液第二工作液柠檬酸铝溶液相遇，生成铝果冻。示例2当第一个工作液HPAM溶液或XC溶液第二个工作液铬丙酸溶液相遇时，产生铬果冻。3)果冻剂双液体方式调剖剂，3双液体方式阻断剂，示例3具有溶于第一工质的Na2SO3的HPAM溶液，或具有溶于XC溶液第二工质的Na2Cr2O7的HPAM溶液，或XC溶液遇到两种工质后，Na2SO3在Na2Cr2O7中将Cr6还原为Cr3，Cr3为多核羟基例4第一工作液HPAM溶液第二工作液ZrOCl2溶液遇到两个工作液后，锆冻胶产生。例5第一工作液HPAM溶液第二工作液聚季铵盐溶液相遇后，产生聚季铵盐果冻。4)泡沫双液体调剖

15、剂、3双液体阻断剂、发泡剂溶液和气体交替注入，形成(主要是高渗透层)中形成泡沫，形成调剖剂。可用发泡剂是非离子表面活性剂，如聚氧乙烯烷基酚醚和烷基芳基磺酸盐。可用气体包括氮和二氧化碳气体。5)凝聚体双液体方式调剖剂，3双液体方式阻断剂，粘土悬浮液和HPAM溶液分成多个部分，从中间分成分离液，交替注入地层，在地层中相遇，形成凝聚体，这种凝聚体有效地阻断了超渗透层。1 .高渗透层可以选择锆冻、铬冻、酚醛裴秀智冻、水膨胀、石灰乳、黏土/水泥分散液、沉淀双液调剖剂、泡沫双液调剖剂和絮凝体双液调剖剂等。2.低渗透层可以选择硫酸亚铁、果冻微球、果冻双液调剖剂、沉淀双液调剖剂等。四、调剖剂的选择、3 .高温

16、高盐度地层主要采用无机调剖剂，如硫酸、硫酸亚铁、石灰乳、粘土/水泥分散剂、沉淀双液调剖剂等。4.在近郊，可以选择硅酸盐凝胶、锆冻、铬冻、水膨胀、石灰乳、粘土/水泥分散体等。5.原教旨可以选择胶状分散液果冻、果冻微球、果冻双液调剖剂、沉淀双液调剖剂等。第四，选择调剖剂，第五，矿山实验，示例1城东油田西部南块测试古濑车站，该测试古濑车站地层温度为70，地层水矿化度为5.14103 mgL-1，使用的调剖剂公式见表5-2。通过12个注水井将11 267 m3调剖剂注入实验区域的效果如图5-7所示。第五，矿山实验，实例2，濮城油田南部地区测试古濑车站本测试古濑车站形成温度86，地层水矿化度2.4040

17、404 mgl-1，使用的剖面控制代理表5-3所示。通过10个注水井向这个实验区域注入19 300 m3调剖剂获得的效果如图5-8所示。第二节，第五章注水井剖面控制和油井堵水，油井堵水，油井出水危险(1)消耗油层能量，减少油层最终采收率；a储层能量将水推进采油井。b油井见水后，在纵剖面和横向面上推进得很不均匀，油井过早泛滥，扩散系数减少；c泄漏后水压头增加，影响低压气层的气体生产，不产生气体。d井附近水分饱和度升高，石油和天然气的相对渗透性降低，导致水怪。(2)减少抽油机井的泵效应。数量增加，抽油井制造很多武功，腐蚀和结垢油井出水的危害(3)管线和设备。a输出水加剧了H2S和CO2的腐蚀。b输出水离子在地面条件下缩放。(4)脱水负荷增加。a产量增加；b