第五章 注水井调剖与油井堵水课件

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1、第五章注水井调剖与油井堵水第二篇采油化学第一节注水井调剖法注水井调剖和油井堵水是重要的提高原油采收率技术，同时也是其他提高原油采收率技术（如化学驱、混相驱、热采和微生物驱等）不可缺少的配套技术，因此应对注水井调剖和油井堵水有一个全面、深入的了解。吸水能力好吸水能力差一、什么叫注水井调剖油层是不均质的；注入水沿阻力最小的地方前进；高渗透层流动阻力小；由于注入水的冲刷，使油层的不均质性随着时间的推移而加剧；注入水的波及系数低，采收率低，油井含水上升快。k2>k3>k1单井油井堵水高渗透层（含油饱和度低）含油饱和度高一、什么叫注水井调

2、剖一、什么叫注水井调剖从注水井调整注水地层的吸水剖面“调剖”含义：一、什么叫注水井调剖调整注水油层的吸水剖面。“调剖”的含义：狭义：广义：从注水井进行封堵高渗透层的工作，从而迫使注入水波及到含油饱和度较高的中、低渗透层，从而起到提高注入水的波及系数和降低油井含水的目的。“调剖”的目的：改善地层非均质性，提高注入水波及系数，从而提高采收率。从19世纪70年代提出，已由单纯的“剖面调整”发展为深部封堵高渗透层。单井油井堵水调剖剂单井油井堵水调剖剂深部调剖浅层封堵一、什么叫注水井调剖二、注水井调剖的重要性高渗透层的封堵，可迫使注入水进

3、入中低渗透层，提高了注入水的波及系数，也即提高了原油的采收率。高渗透层的存在，必然使注入水首先沿着它突入油井，减小了注入水的波及系数，降低了原油采收率。注水井调剖的重要性在于它能提高原油采收率。三、注水井调剖剂（1）单液法调剖：一种工作液（2）双液法调剖：两种工作液按起作用的工艺分类注水井调剖剂（简称调剖剂）是指从注水井注入地层，调整地层吸水剖面的物质。1调剖剂分类单液法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。基本原理：定义：流体流动性降低溶液、乳状液、溶胶、悬浮体凝胶、冻胶、沉淀、固化物注入过

4、程中进入地层后双液法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）。定义：注水注水第一工作液第二工作液隔离液封堵物质注入水基本原理：调节封堵位置隔离液作用：按调剖剂封堵的距离分类，可分为近井地带调剖剂（如硅酸凝胶）和远井地带调剖剂（如胶态分散体冻胶）。若按使用的条件分类，可分为高渗透层调剖剂（如粘土/水泥固化体系）、低渗透层调剖剂（如硫酸亚铁）、高温高矿化度地层调剖剂（如各种无机调剖剂）。三、注水井调剖剂1）硫酸硫酸是利用地层中的钙、镁源产生调剖物质的。硫酸先与近井地带的碳酸盐(岩体或胶结物的碳酸盐)反应，增加了注水井

5、的吸水能力，而产生的硫酸钙、硫酸镁将随酸液进入地层，然后饱和析出并在适当位置(如孔隙结构的喉部)沉积下来，形成堵塞。由于高渗透层进入的硫酸多，产生的硫酸钙、硫酸镁也多，所以主要堵塞发生在高渗透层。2重要的单液法调剖剂2)硫酸亚铁硫酸是增注调剖剂；氢氧化亚铁是一种沉淀，同样可起调剖作用。2重要的单液法调剖剂三氯化铁可起与硫酸亚铁类似的作用。3)硅酸凝胶又名硅酸钠，分子式为Na2O·mSiO2m:模数(即水玻璃中SiO2的物质的量与Na2O的物质的量之比)。模数一般在1～4范围。水玻璃的性质随模数而变。模数越小，水玻璃碱性越强，越易

6、溶解。硅酸凝胶是由水玻璃与活化剂反应生成。（1）什么是水玻璃？2重要的单液法调剖剂是指可使水玻璃由先变成溶胶再变成凝胶的物质。活化剂分为两类：一类是无机活化剂，如盐酸、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；另一类是有机活化剂，如甲酸、乙酸、乙酸铵、甲酸乙酯、乙酸乙酯、氯乙酸、三氯乙酸、草酸、柠檬酸、苯酚、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、间苯三酚、甲醛、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与活化剂反应生成。（2）什么是活化剂？2重要

7、的单液法调剖剂酸性硅酸溶胶酸性硅酸溶胶胶团示意图（假定模数为1）生成:胶粒带正电。酸性硅酸溶胶是由水玻璃加到盐酸中生成。特点:2重要的单液法调剖剂碱性硅酸溶胶碱性硅酸溶胶胶团示意图（假定模数为1）生成:胶粒带负电。酸性硅酸溶胶是将盐酸加到水玻璃中生成。特点:2重要的单液法调剖剂氢氧化铝凝胶是将三氯化铝与尿素配成溶液注入地层生成的。尿素在地层温度下分解，使溶液由酸性变成碱性，生成氢氧化铝溶胶，接着转变为氢氧化铝凝胶。2重要的单液法调剖剂4)氢氧化铝凝胶5）锆冻胶锆冻胶如何形成？用Zr4+组成的多核羟桥络离子交联溶液中带COO-的聚

8、合物（如HPAM）生成。聚丙烯酰胺的锆冻胶示意图2重要的单液法调剖剂（2）锆的多核羟桥络离子如何形成？络合水解羟桥作用2重要的单液法调剖剂进一步水解和羟桥作用大的无机阳离子2重要的单液法调剖剂多核羟桥络离子与HPAM交联2重要的单液法调剖剂6）铬冻胶（1）铬冻胶