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目前，國內(nèi)外注水開發(fā)的油田含水率均較高，產(chǎn)油量下降迅猛。為提高油井產(chǎn)油量和降低含水率，人們廣泛采用選擇性堵水技術(shù)工藝，但效果并不理想。為了提高油井的選擇性，提高堵水效果，近年來俄羅斯成功研制并廣泛應(yīng)用水玻璃膠、石油瀝青、石油瀝青 + 表面活性劑 + 礦化水、硅酸鋁酸溶液和三氯化鋁 + 尿素等多種新型選擇性堵水技術(shù)工藝。油田現(xiàn)場使用結(jié)果表明，這類技術(shù)工藝具有良好的增油降水效果，可提高油田采收率。
 
選擇性堵水劑應(yīng)用原理
 
采用選擇性堵水劑對油井進行堵水，有選擇性地降低地層高滲透率，使地層流體的滲濾阻力系數(shù)隨其初始滲透率的增大而上升，采用堵水劑可對油井進行選擇性堵水。其選擇性堵水的機理為堵水劑中的分散膠粒、高分子聚合物和反應(yīng)生成堵塞物質(zhì)， 可在地層孔隙中形成，并堆積在地層的孔隙表面或自由空間內(nèi)。堵塞物在地層孔隙表面的堆積，對地層滲透率影響不大。然而，當不太大的堵塞物塊在地層孔隙空間形成，會大幅度減小滲濾通道面積，降低地層的滲透率。通常在小孔隙低滲透油飽和小層中，因堵劑的流速較慢，堵塞物主要是在地層孔隙表面形成，而并非孔隙通道的狹窄處。另外，因地層親水，而原油是非潤濕相位于孔隙中央，使孔隙的自由空間體積縮小，也會迫使堵塞物在孔隙表面形成。其結(jié)果會使油飽和小層比水飽和，小層有較小的殘余阻力系數(shù)，并且原油飽和度越大其殘余阻力系數(shù)越小。在地層的高滲透水洗小層，因地層孔隙自由空間的體積較大，再加上水洗小層均為憎水，堵塞物質(zhì)不能在孔隙表面形成，只能在地層孔隙的自由空間形成，并且堵塞物運移到孔隙通道的狹窄處就會被阻擋住。其結(jié)果就是堵塞物不斷在孔隙空間堆積并壓實，形成永久性堵塞。大幅度提高水洗小層的殘余阻力系數(shù)，達到選擇性堵水的目的。
 
多種選擇性堵水技術(shù)應(yīng)用
 
以水玻璃 + 鹽酸 + 惰性無機填料的選擇性堵水技術(shù)工藝。當水玻璃與鹽酸反應(yīng)時， 可生成硅酸溶膠，隨后它又可轉(zhuǎn)化成膠體狀態(tài)。該溶膠在自由分散狀態(tài)時，其黏度與水的區(qū)別不大， 十分便于向地層注入。當將其注入地層并轉(zhuǎn)化成膠體狀態(tài)時，就可形成由分散相顆粒組成的堅固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這時其中的惰性無機填料就位于其網(wǎng)眼內(nèi)，形成無流動性的粘性分散系統(tǒng)。由于該技術(shù)工藝主要在地層的高滲透水洗小層中應(yīng)用，大幅度降低其滲透率，達到選擇性堵水的目的。目前，俄羅斯已成功將該技術(shù)工藝用于封堵油井的高滲透小層出水。工人共用該技術(shù)工藝進行了 9 井次油井堵水，增油效果最好的是每井次增油 1,643t，效果最差的每井次增油 30t。以 原 油 重 質(zhì) 餾 分 + 油 溶 性 表明活性劑為原料的選擇性堵水新技術(shù)工藝。該技術(shù)工藝的實質(zhì)是表面活性劑的重烴溶液與不同礦化度的地層水和注入水混和時可形成運動黏度高達 10,000mm 2 /s 的高粘乳化液，進行油井的選擇性堵水，采用油溶性表面活性劑和瀝青工廠的重質(zhì)烴餾分配制堵劑。室內(nèi)實驗表 明， 當 重 烴 的 表 面 活 性 劑 含 量為 9~10%，重烴與水的體積比為1:8~1:20 時，這種技術(shù)工藝就可在更廣泛的范圍內(nèi)形成高粘乳化液，并且隨著地層水的礦化度升高，在較低的重烴和水的重量比下，形成高粘乳化液。該選擇堵水技術(shù)工藝只對水飽和的高滲透小層產(chǎn)生堵塞作用，不堵塞油層。另外，因其中難有溶劑和表面活性劑，還可在注入堵劑時沖洗地層的原油滲濾帶，使油井增產(chǎn)原油，可推薦用于地層水礦化度大于 100mg/L 的高含水油井的堵水。
 
礦場試驗堵水技術(shù)工藝
 
俄羅斯在 6 口高含水油井上對以原油重質(zhì)餾分 + 油溶性表明活性劑為原料的選擇性堵水新技術(shù)工藝進行了礦場實驗，注入的堵劑和礦化水的量均為 6.8~8.1m 3 。在井場施工時，多次交替注入 1/4 體積的堵劑和礦化水。通常應(yīng)在地層中形成 3~4 個 段 塞， 以 增 大 堵 劑 與 礦化水的接觸面積，擴大形成的高粘乳化液的范圍，提高堵水效果和延長有效期。迄今為止，工人已用該技術(shù)工藝成功地處理了 12 口高含水油井。處理后油井的產(chǎn)油量上升了 0.99~6.94t/d， 含 水 量 下 降 了8~22%。其平均有效期為 420 天，成功率為 100%。另外，俄羅斯也試驗了一種新的酸鋁酸溶膠堵水技術(shù)工藝，即第三種選擇性堵水技術(shù)工藝。試驗先后在不同地質(zhì)條件下的 113 口油井進行選擇性堵水作業(yè)，堵水施工后這些井累計增油 98,000t，平均每井次的增油量為 867t，油井含水平均下降了 12%，其堵水成功率為98%。這種選擇性堵水工藝在冬季也可正常施工，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。
 
第四種選擇性堵水技術(shù)
 
第四種選擇性堵劑由三氯化鋁加尿素組成，可適用于頁巖地層的選擇性堵水，其成膠反應(yīng)可很好溶于水，生成鹽酸和氫氧化鋁溶液。氫氧化鋁溶液可在 PH 值升高時再轉(zhuǎn)化成溶膠或凝膠。該種選擇性堵劑可在地層中直接形成溶膠，其均勻的水溶液易于注入，其熱穩(wěn)定性適用于 -50℃的冬季氣候條件，不需要專用注入設(shè)備，選擇性堵水 效 果 好， 適 用 性 廣。 施 工 時 將該堵劑注入地層后關(guān)井即可同灰?guī)r反應(yīng)，當其 PH 值升高時，該堵劑就瞬間成膠。這時因高滲透水洗小層的灰?guī)r表面積最大，堵劑就可最有效地成膠，而在地層的油飽和非水洗帶因堵劑與孔隙表面的接觸面積有限，不會與灰?guī)r反應(yīng)成膠。這就是說，在用該堵水劑處理含水油井的水洗和非水洗非均質(zhì)地層時，只對最大含水飽和度的含水區(qū)起作用。到目前為止，俄羅斯已用該技術(shù)工藝對 88 口油井進行了選擇性堵水作業(yè)。堵水后油井平均增油 1.5t/d，含水平均下降了 12%，累計增油 63,786t，堵水的有效期平均為268 天，成功率為 100%。以上論述的四種俄羅斯油井應(yīng)用的選擇性堵水技術(shù)工藝，其現(xiàn)場施工過程中增油降滲水率效果較好。建議國內(nèi)各油田和有關(guān)科研單位，根據(jù)國內(nèi)的油田開發(fā)實際，借鑒和深入研究這些選擇性堵水新技術(shù)工藝，開發(fā)出適合國內(nèi)油田高含水油井選擇性堵水的堵劑和堵水新工藝，以提高國內(nèi)的進入開發(fā)晚期高含水油田的開發(fā)效果。