【正文】 脂組成的 HPAM/306 調(diào)剖體系，利用樹(shù)脂中的 羥 甲基與HPAM 中的 羧 基進(jìn)行脫水交聯(lián)，生成的 凝 膠強(qiáng)度高，耐溫性較好，在勝利油田與河南等油田進(jìn)行了工業(yè)性推廣應(yīng)用。在勝利油田推廣應(yīng)用 并取得較好效果。在大慶油田和大港油田曾用水解聚丙烯 酰 胺 /檸檬酸鋁組成的體系，用于聚合物驅(qū)前的調(diào)剖處理。非水解的聚丙烯 酰 胺也可用有機(jī)酸鉻作交聯(lián)劑，如醋酸鉻，丙酸鉻等，聚丙烯 酰胺緩慢水解后與有機(jī)鉻緩慢交聯(lián)，這種延遲交聯(lián)形成的凝膠，其耐溫性可達(dá) 130℃ 。 ① 聚丙烯 酰 胺 （ PAM） 堵水調(diào)剖劑 以部分水解聚丙烯 酰 胺 （ HPAM） 為 聚合物 主劑 ，以甲醛為交聯(lián)劑的聚丙烯 酰 胺 凝膠堵水調(diào)剖劑，七十年代首先在勝利油田應(yīng)用成功。水溶性聚合物具有使用濃度低 （ 一 般為 %~5%） ，處理成本低，工藝簡(jiǎn)單，易于控制，效果明顯等優(yōu)點(diǎn)，在油井堵水和注水井調(diào)剖都有廣泛應(yīng)用。它們的共同特點(diǎn)是溶于水，在水中有優(yōu)良的增粘性，線性大分子鏈上都有極性基團(tuán)，能與某些多價(jià)金屬離子或有機(jī)基團(tuán) （ 交聯(lián)劑 ） 反應(yīng)，生成體型的交聯(lián)產(chǎn)物 －凝 膠，粘度大幅度增加，失去流動(dòng)性及水溶性，顯示較好的粘彈性。特別是聚丙烯 酰胺凝 膠 廣泛 大量 的應(yīng)用，給化學(xué)堵水調(diào)剖技術(shù)開(kāi)創(chuàng)了新局面。 在調(diào)剖堵水劑方面，經(jīng)過(guò) “ 八五 ” 、 “ 九五 ” 期間的攻關(guān)，取得了 重大的進(jìn)步。 1998 年 3 月石油大學(xué)（北京）化工學(xué)部膠化組與遼河油田高升采油廠合作對(duì) 膠態(tài)分 散凝膠 深部 調(diào)剖 進(jìn)行了礦場(chǎng)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)低濃度的膠態(tài)分散凝膠（ 160mg/L）對(duì)高滲透地層具有高效封堵作用，可明顯提高地層的流動(dòng)阻力和殘余阻力，使液流轉(zhuǎn)向低滲透層，提高了注入水的波及體積。不管是弱凝膠體系還是膠態(tài)分散凝膠，它們對(duì)高滲透地層都具有提高流動(dòng)阻力、降低滲透率的 能力，使后續(xù)注入水轉(zhuǎn)向到低滲透層 /帶，提高注入水的波及體積。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的空隙中充滿了流體（分散介質(zhì)），將分散介質(zhì)全部包含在其中。 進(jìn)入“九五”以后，我國(guó)對(duì)深部調(diào)剖技術(shù)的研究更為 活躍，主要集中在注水井延遲交聯(lián)弱凝膠體系的深 部 調(diào)剖技術(shù)和膠態(tài)分散凝膠（ CDG）深部 調(diào)剖技術(shù)研究，在膠體化學(xué)學(xué)科中，膠態(tài)分散體系是指粒徑在 1~100nm 的分散相在分散介質(zhì)中的分散體系。而金屬鋁離子與聚合物的成膠強(qiáng)度適中，易控制，經(jīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)可形成分子內(nèi)交聯(lián)的膠態(tài)分散凝膠體系。由于 受施工工藝的限制和 在 油井中 各種因素 的影響， 使 得這種工 藝效果很差，特別是 Cr6+的毒性 ，使該方法受到了限制。層狀交聯(lián)機(jī)理是陰離子型聚合物以單分子層 的形 式吸附 在巖心表面上，隨著注入的交聯(lián)劑與聚合物交聯(lián)，交聯(lián)后的聚合物能大大降低水相滲透率。中國(guó)科學(xué)院滲流所許光澤、李煒等開(kāi)發(fā)出一種新型延緩交聯(lián)體系（聚合物 – 檸檬酸鋁），其聚合物濃度低，粘彈性強(qiáng)，耐高溫，耐高鹽等，可用于環(huán)境惡劣的油藏，且對(duì)環(huán)境不會(huì)造成污染。 Fe2+、 Fe3+、 Al3+、 Ti4+、 Zn2+、 Ca2+、 Mg2+等高價(jià)金屬離子目前廣泛使用 作 交聯(lián)劑 ， 其中，以 Cr3+和 Al3+較好。 第二類交聯(lián)劑的基本思想是通過(guò)選擇不同的交聯(lián)劑來(lái)控制反應(yīng)時(shí)間 而 延長(zhǎng) 成膠時(shí)間 。這類交聯(lián)劑體系的基本組分是苯酚和甲醛。 目前，我國(guó)發(fā)展起來(lái)的延遲交聯(lián)體系按交聯(lián)劑的類 型 分為 三 類交聯(lián)體系：一類是能與水溶性聚合物分子中酰胺基團(tuán)作用的有機(jī)醛類交聯(lián)劑 ； 另一類是能與聚合物分子中羧酸基團(tuán)作用的過(guò)渡金屬有機(jī)交聯(lián)劑；第三類是將前二者同時(shí)使用 的復(fù)合交聯(lián)劑 。 延遲交聯(lián)聚合物 深部調(diào)剖 技術(shù) ， 通常是采用凍膠類調(diào)剖劑，通過(guò)控制成 膠時(shí)間、降低化學(xué)劑用量 ， 在油層深部形成 凍膠 的目的。顆粒類大劑量 深部調(diào)剖 技術(shù)是采用廉價(jià)無(wú)機(jī)顆粒，通過(guò)大劑量注入來(lái)達(dá)到深部流體改向的目的。 因此 深部調(diào)剖技術(shù)逐步引起了人們 的 廣泛重視。 我國(guó)經(jīng)過(guò)“八五”和“九五”期間的攻關(guān)，在各大油田應(yīng)用過(guò)的各種堵水調(diào)剖劑約有 70 種，分為水泥類、無(wú)機(jī)鹽沉淀類、水溶性聚合物凍膠類、顆粒類等。經(jīng)過(guò) 20多年的發(fā)展，已 由 單井處理發(fā)展到區(qū)塊 整體綜合治理，由無(wú)機(jī)顆粒調(diào)剖劑發(fā)展到以弱凝 5 膠為基礎(chǔ)的多分支體系 。 我國(guó)油田普遍采用注水開(kāi)發(fā)方式， 地質(zhì)復(fù)雜，在開(kāi)發(fā)中后期含水上升速度加快，目前油井平均含水 已 達(dá) 80%以上，東部地區(qū)的一些老油田含水已達(dá) 90%以上，單井含水率上升到 98%以上。 國(guó)內(nèi)調(diào)剖技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)自 20 世紀(jì) 50 年代開(kāi)始研究和應(yīng)用油田堵水技術(shù)， 至今己有 50 余 年的歷史 ，經(jīng)歷了油田機(jī)械卡封堵水為主的階段（ 20 世紀(jì) 50 年代至 70 年代）、油田化學(xué)堵水階段（ 20 世紀(jì) 80 年代初期開(kāi)始）、注水井調(diào)剖和以油田區(qū)塊整體調(diào)剖堵水為主的綜合治理階段（ 20 世紀(jì) 80 年代中期開(kāi)始）、 可動(dòng)性凝膠深部液流轉(zhuǎn)向技術(shù)為 主導(dǎo) 的 深部調(diào)剖階段 （ 20世紀(jì) 90 年代）。 目前，在國(guó)外，據(jù)統(tǒng)計(jì)有應(yīng)用前景的調(diào)剖劑有 延緩 交聯(lián)型凝膠（如美國(guó) Phillip 石油公司的調(diào)剖 /堵水劑系列和 Marathon 石油公司推出的聚合物 /Cr3+凝膠體系）和弱凝膠 （如美國(guó) TIORCO 公司提出的膠態(tài)分散凝膠和法國(guó)石油研究院提出的弱 凝膠）。 美國(guó) Akzo 化學(xué)公司 Liave 等在 North Burbank 開(kāi)發(fā)區(qū)進(jìn)行了表面活性劑– 酒精調(diào)剖 。逐漸 地， 凝膠地層流體轉(zhuǎn)向技術(shù)受到廣泛重視， Marathon 公司對(duì) Wyoming 北部油田有中等發(fā)育裂縫，注水開(kāi)發(fā)有早竄現(xiàn)象等問(wèn)題實(shí)施了兩次流體轉(zhuǎn)向技術(shù)的礦場(chǎng)試驗(yàn)， 試驗(yàn)結(jié)果表明 ： 處理每口水井增加可采儲(chǔ)量 34400m3。 NAMumallah 給出了一種評(píng)價(jià)弱凝膠的實(shí)用方法。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，目前化學(xué)調(diào)剖堵水技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了嶄新的階段。 20 世紀(jì) 80 年代末，美國(guó)和前蘇聯(lián)都推出一批新型化學(xué)劑，歸納起來(lái)，大致可分為水溶性聚合物凝膠類調(diào)剖技術(shù)，水玻璃類調(diào)剖技 術(shù)和顆粒調(diào)剖技術(shù)等。 20 世紀(jì) 60 年代開(kāi)始使用聚丙烯酰胺類高分子聚合物凝膠技術(shù)，這為化學(xué)調(diào)剖堵水技術(shù)打開(kāi)了新局面。 20 世紀(jì) 50 年代在油田應(yīng)用原油、 粘 性油、憎水的油水乳化液，固態(tài)烴溶液和油基水泥等作堵水劑。 國(guó)外調(diào)剖技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)外調(diào)剖技術(shù)的研究和應(yīng)用己有近六十年的歷史，注水井調(diào)剖技術(shù)是在油井封堵水層技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。因此，研制開(kāi)發(fā)綜合性能優(yōu)良的 深部 調(diào) 剖 體系 就顯得十分 必要而迫切 。 驅(qū)：對(duì)中等滲透率層段，通過(guò)注入調(diào)驅(qū)體系，建立一定阻力，為低滲透層段吸水留下足夠的壓力空間，提高驅(qū)油效率與波及體積。 針對(duì) 開(kāi)發(fā)過(guò)程中存在 的問(wèn)題， 調(diào)研國(guó)內(nèi)外相 近 油藏 開(kāi)發(fā) 的 經(jīng)驗(yàn) 教訓(xùn) ， 基于 油田 的 措施 效果 ， 決定采用深部 調(diào) 剖 技術(shù)，研制 開(kāi)發(fā) 調(diào) 剖 體系， 利用深部 調(diào) 剖 防 止層內(nèi)繞流、層間竄流，阻止后續(xù)注入液繞過(guò)封堵區(qū) 再竄到高滲透層，改善吸水剖面，啟動(dòng)低滲透層，采取 “ 堵調(diào)驅(qū)相結(jié)合 ” 的治理思路 提高波及體積和驅(qū)油效率 ： 堵：在 裂縫處 ， 即 剖面上的吸水尖峰處，采用強(qiáng)度較高的調(diào)剖劑，封堵 裂縫 ，削減吸水尖峰，改善吸水剖面。 長(zhǎng)慶油田 采油四廠 各區(qū)塊 為中低滲透 ， 主要以巖性控制為主，屬 三角洲前緣沉積體系控制下的巖性低飽和油藏 ， 幾乎所有已成巖的砂巖儲(chǔ)層都發(fā)育有天然裂縫，裂縫對(duì)低滲透儲(chǔ)層的油藏動(dòng)態(tài)產(chǎn)生明顯的影響。 3） 裂縫發(fā)育 無(wú) 規(guī)律，調(diào)剖難度大 。 通過(guò) 對(duì) 長(zhǎng)慶油田 采油四廠 各區(qū)塊 的地質(zhì)情況和 注水開(kāi)發(fā) 中 存在 的問(wèn)題進(jìn)行 仔細(xì) 分 3 析后， 發(fā)現(xiàn)影響各區(qū)塊 注水開(kāi)發(fā)的主要問(wèn)題 有 ： 1） 部分區(qū)塊裂縫和大孔道發(fā)育，吸水剖面嚴(yán)重不均 。延 9 儲(chǔ)層物性好，根據(jù)測(cè)井解釋結(jié)果，平均孔隙度 %，滲透率 103μm2，油層較厚，平均單井油層厚度 ，油層中深1096m，原始地層壓力 ， 油藏屬?gòu)椥匀跛畨候?qū)動(dòng)。含 油層系單一，開(kāi)采層位侏羅系延 9 層，儲(chǔ)油層延 9 層發(fā)育河道相沉積，平均砂體厚度 。根據(jù)本區(qū)塊 42 口井資料統(tǒng)計(jì)，油層垂直中深為 ，平均油層厚度為 1m，油水層厚度為 ，平均電阻率為 ?m，孔隙度為 %，滲透率103μm2，含水飽和度為 %，原始地層壓力是 。 靖安油田 大路溝四區(qū)油層為三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng) 2，該區(qū)塊沉積環(huán)境同大路溝三區(qū)，地質(zhì)特征也 很相象。主力儲(chǔ)油層長(zhǎng) 213 和長(zhǎng) 221 巖性以灰、淺灰色、中細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖和巖屑質(zhì)長(zhǎng)石砂巖為主 ，電測(cè)解釋油層平均孔隙度 %，滲透率 103μm2。 靖安油田 大路溝三區(qū) 屬于 鼻 隆背斜與巖性組合圈閉，油藏為巖性－ 構(gòu)造油藏。本區(qū)儲(chǔ)層主要為一套中 － 細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖，巖性致密、儲(chǔ)層物性差，非均質(zhì)性強(qiáng)，平均孔隙度為 %，平均空氣滲透率為 103μm2，平均含水飽和度 %，油藏埋深 1660m。油層原始含水飽和度高（ %），原始地層壓力 ，油藏屬?gòu)椥匀跛畨候?qū)動(dòng)。主力儲(chǔ)油層長(zhǎng) 212 巖性以灰、淺灰色、中細(xì)粒巖屑質(zhì)長(zhǎng)石砂巖為主，長(zhǎng) 212 儲(chǔ)層物性差，非均質(zhì)性強(qiáng)，電測(cè)解釋平均孔隙度 %，平均滲透率103μm2。該區(qū)主力油層三疊系長(zhǎng) 6，平均油層厚度 ，油層埋深 1785m，儲(chǔ)層孔隙度 %、滲透率 103μm2，儲(chǔ)層巖性為中 － 細(xì)砂巖，油層物性差，屬巖性控制油藏，底水不發(fā)育。目前白于山區(qū)發(fā)現(xiàn)裂縫 18 條，高滲帶 17 條，發(fā)育呈多向性，共有見(jiàn)水井 46 口。油層原始含水飽和度高（ %），油藏屬 彈性弱水壓驅(qū)動(dòng)，原始地層壓力 。主力儲(chǔ)油層長(zhǎng) 4+5 巖性以淺灰色中細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖為主，儲(chǔ)層物性差，非均質(zhì)性強(qiáng)，電測(cè)解釋平均孔隙度 %，平均滲透率 103μm2，均較低。平均單井油 層 厚度，原始地層壓力 ，油藏屬?gòu)椥匀跛畨候?qū)動(dòng)。長(zhǎng) 213 油層在平面上連片性好，面積大，縱向上泥質(zhì)夾層少，但孔滲低，非均質(zhì) 性強(qiáng)，油水分異差，含水飽和度高。 其 構(gòu)造主要為由東向西傾沒(méi)的低幅鼻隆。 長(zhǎng)慶油田采油四廠各個(gè)區(qū)塊基本物性 見(jiàn)表 111。 低滲透油田 注水井深部調(diào) 剖 技術(shù) 應(yīng)用 i 目 錄 1 項(xiàng)目概要 ................................................................................................................................. 1 問(wèn)題的提出 ...........................................................................................................................1 油藏概況 ........................................................................................................................1 開(kāi)發(fā)過(guò)程中存在的問(wèn)題及對(duì)策 ........................................................................................2 深部調(diào) 剖 技術(shù)研究現(xiàn)狀 ...................................................................................................3 國(guó)外調(diào)剖技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 .............................................................................................3 國(guó)內(nèi)調(diào)剖技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 .............................................................................................4 主要研究?jī)?nèi)容 ..................................................................................................................... 14 研究思路 ............................................................................................................................ 14 項(xiàng)目完成情況 ..................................................................................................................... 15 主要工作量 .................................................................................................................. 15 研究成果 ..........................................................................................................