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水衡化工驱油用高分子阴离子聚丙烯酰胺使用说明

油田开发到中后期,通过注水补充地层能量是我国大部分油田所采用的主要措施。由于油层存在着非均质性,会出现水在油层中的“突进”和“窜流”现象,严重地影响着油田的开发效果。为了提高注水效果和油田的最终采收率,需要及时的采取堵水调剖技术措施。

  一、堵水调剖的概念

  (一)吸水剖面与调剖

  对于注水井,由于地层的非均质性,地层的每一层的吸水量都是不平衡的,每一层的每一部分的吸水量都是不同的,这反映在吸水剖面上。

  地层吸水的不均匀性,为了提高注入水的波及系数,需要封堵吸水能力强的高渗透层,称为调剖。

  (二)产液剖面与堵水

  对于油井,由于地层的非均质性,每一层与每一层的不同部分,产油量与含水率都不一定相同,其产液剖面是不均匀的。封堵高产水层,改善产液剖面,称为堵水。堵水能够提高注入水的波及系数。堵水的成功率往往取决于找水的成功率。除了直接测定产液剖面外,还可以利用井温测井等方法来确定出水层位。

  二、堵水调剖方法

  (一)机械卡封

  利用井下工具将高吸水层或高产水层封住,称为机械卡封。机械卡封作用范围只限于井筒范围,但由于施工简单,成本较低,往往成为优先考虑的堵水方法。

  (二)化学堵水

  向地下注入化学剂,用化学剂或者其反应产物堵塞高渗透层或高产水层,称为化学堵水。

  (1)单液法与双液法:

  从施工工艺来分,化学堵水可分为单液法与双液法。单液法是向油层注入一种工作液,这种工作液所带的物质或随后变成的物质可封堵高渗透层。双液法是向地层注入相遇后可产生封堵物质的两种工作液(或工作流体)。注入时,这两种工作液用隔离波隔开,但随着工作液向外推移,隔离液越来越薄。当外推至一定程度,即隔离液薄至一定程度,它将不起隔离作用,两种工作液相遇产生封堵地层的物质。由于高渗透层吸入更多的工作液,所以封堵主要发生在高渗透层,达到调剖的目的。

  (2)选择性堵水工艺:

  利用产液剖面等测试资料,确定出水部位后,进行选择性堵水。对于下部位出水,进行封上、中堵下,用封隔器将油井产油段的上、中部位隔开,然后对出水的下部位堵水。对于中部位出水,进行封上、下堵中,用两级封隔器将上、下部位隔开,然后对出水的中部位堵水。

  对于上部位出水,进行封下、中堵上,可用封隔器(或打水泥塞)封隔下、中部位,然后对出水的上部位堵水。对于上、下部位出水,进行封中堵上、下,用两级封隔器将中部位隔开,然后对出水的上、下部位堵水。在油田生产过程中可以根据具体情况选择相应的堵水管柱。(3)地层的选择性:

  由于堵剂总是先进入高渗透部位,而高渗透部位就是我们要封堵的目的部位,称为地层的选择性。

  (4)堵剂的选择性:

  选择性堵剂是利用油与水的差别或油层与水层的差别,达到选择性堵水的目的。选择性堵剂可分为三类,即水基堵剂、油基堵剂和醇基堵剂,它们分别是以水、油或醇作溶剂或分散介质配成堵剂。下面是一些较为常用的选择性堵剂:

  ①HPAM (水基):HPAM 对油和水有明显的选择性,它降低岩石对油的渗透率最高不超过10%,而降低岩石对水的渗透率可超过90%。在油井中,HPAM 堵水的选择性表现在:它优先进入含水饱和度高的地层;进入地层的HPAM 可通过氢键吸附在由于水冲刷而暴露出来的地层表面;HPAM 分子中未吸附部分可在水中伸展,减小地层对水的渗透性。HPAM 在水中的伸展大大地增加了水流阻力。HPAM 虽然对原油的流动也会产生一定的阻力,但由于它在岩石表面上能形成减小流动阻力的水膜,使得这种堵剂对油流的阻力变化不大。

  ②阴阳非三元共聚物(水基):若通过丙烯酸胺(AM)与(3-丙烯酰胺基-3-甲基)丁基三甲基氯化铵(AMBTAC)共聚、水解,就可得到一种阴阳非三元共聚物。这种堵剂的分子中有阴离子、阳离子和非离子链节。当将这种堵剂的水溶液注入地层,它的阳离子链节将牢固吸附在带负电的岩石表面,而阴离子、非离子链节则伸展到水中增加水流阻力,起选择性堵水作用。

  ③泡沫(水基):以水作分散介质的泡沫可优先进入出水层,并在出水层稳定存在,通过叠加的贾敏效应,封堵来水。在油层,油可乳化在泡沫的分散介质中形成三相泡沫。分散介质中的一些油珠,引起泡沫的破坏,所以进入油层的泡沫不堵塞油层。因此泡沫也是一种选择性堵剂。

  ④活性调油(油基):这是一种溶有乳化剂的稠油。该乳化剂为油包水型乳化剂(如Span80),它可使稠油遇水后产生高粘的油包水乳状液。由于稠油中含有相当数量油包水型乳化剂如环烷酸、胶质、沥青质等,所以可将稠油直接用于选择性堵水。也可将氧化沥青溶于油中配成活性稠油。这种沥青既是油包水型乳化剂,也是油的稠化剂。

  ⑤水包稠油(水基):这种堵剂是用水包油型乳化剂将稠油乳化在水中配成。因乳状液是水外相,粘度低,所以易进入水层。在水层,由于乳化剂在地层表面吸附,使乳状液破坏,油珠聚并为高粘的稠油,产生很大的流动阻力,减少水层出水。水包稠油的乳化剂最好用阳离子型表面活性剂,因为它易吸附在带负电的砂岩表面,引起乳状液的破坏。


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