在顆粒類堵劑中,近年來使用較多的是土類和體膨脹性顆粒,土類和聚丙烯酰胺溶液或其凝膠配合使用效果更好,既可增強(qiáng)堵塞作用,又可防止和減少顆粒運(yùn)移。土類堵劑價(jià)格便宜,原料易得,近年來在勝利油田、中原油田、大港油田等高滲透油田大面積推廣應(yīng)用,獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。勝利油田就地取材,使用黃河粘土做堵塞顆粒,取得了明顯的降水增油效果。
使用顆粒類堵劑時(shí),顆粒的粒徑必須與地層的喉道半徑配伍,顆粒粒徑為地層喉道半徑的1/3~1/9時(shí),堵塞效果最好。大于這個(gè)粒徑范圍的顆粒不易進(jìn)入,小于則易于發(fā)生運(yùn)移。
粘土膠是勝利油田研制的一種堵水、驅(qū)油“二合一”藥劑,成本低,物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。它是由優(yōu)質(zhì)粘土和多種助劑復(fù)配而成的膠狀流體,被認(rèn)為是高滲透油田在高含水期堵水與驅(qū)油相結(jié)合的一種三次采油技術(shù),能有效地提高石油采收率,極具潛力。
粘土膠所用的粘土是鈣蒙脫土。蒙脫土是2:1型層狀粘土,每層由兩個(gè)硅—氧四面體片夾一個(gè)鋁—氧(氫氧)八面體片組成,層間平行。在水中很容易分散成細(xì)小顆粒。
?。?)泡沫類
泡沫分為二相泡沫和三相泡沫,大部分泡沫是二相泡沫,三相泡沫還含有固相,如膨潤(rùn)土、白粉等。該方法成本低,具有一定的選擇性
泡沫的調(diào)剖機(jī)理是依靠穩(wěn)定的泡沫流體在注水層中疊加的氣液阻效應(yīng)(賈敏效應(yīng)),改變吸水層內(nèi)的滲流方向和吸水剖面,減緩主要水流方向的水線推進(jìn)速度和吸水量,擴(kuò)大注入水的掃油面積、波及體積和驅(qū)油效率。
常用的起泡劑有ABS、穩(wěn)定劑CMC、膨潤(rùn)土(固相)配制而成。
?。?)具有選擇性堵水作用的堵劑
有機(jī)硅類堵水劑,在地層條件下,有機(jī)硅單體與水相互作用并發(fā)生縮聚,生成稠密的帶硅—氧—硅鍵的有機(jī)硅聚合物。硅—氧—硅鍵的氧根朝向巖石表面(向內(nèi)),烴基朝外,改變了巖石表面潤(rùn)濕性,使巖石表面產(chǎn)生憎水效應(yīng)。大慶油田最早使用有機(jī)硅類化合物堵水,勝利油田等也曾使用改性甲基氯硅烷廢液堵水。
活性稠油,它是把稠油和表面活性劑注入出水層,使稠油粘附于巖石表面,以稠油本身產(chǎn)生物理堵塞,同時(shí)也使巖石表面親油,降低水相滲透率,減少出水。另外,注入的活性稠油在地層中遇水形成W/O高粘乳化液,也可產(chǎn)生堵水作用,它遇油可被稀釋,對(duì)油層無傷害,是良好的選擇性油層堵水劑。
氰凝高強(qiáng)度堵水劑,優(yōu)點(diǎn)是漿液粘度低,可泵性好,遇水發(fā)生凝膠反應(yīng),發(fā)泡膨脹填充孔隙空間,遇油而不發(fā)生反應(yīng)。缺點(diǎn)是遇水反應(yīng)速度過快,施工困難。改性后的氰凝保持了原有的優(yōu)異性能,遇水反應(yīng)速度得到控制,固化時(shí)間可調(diào),溫度在50~120℃時(shí)凝膠速度為2~23h,滿足了施工要求。
油溶性樹脂類如對(duì)烷基酚醛樹脂、乙烯—醋酸乙烯共聚物、聚烯烴等,也屬于具有選擇性堵水的堵劑,對(duì)油層傷害很小。
?。?)其它材料
榆樹皮粉(榆樹皮干燥后磨成的細(xì)粉),主要由木質(zhì)素、纖維素、聚戊糖組成。聚戊糖在水中能形成膠體,具有高增粘能力。榆樹皮粉中的水不溶物有較好的油溶性、吸水性,在地層條件下形成水包油乳狀液,起堵水調(diào)剖作用,勝利油田進(jìn)行了大量工業(yè)應(yīng)用。
堿性油廢液,這是煉油廠的柴油或潤(rùn)滑油的堿性廢液,呈暗褐色,流動(dòng)性好,熱穩(wěn)定性好,易于同水和石油混合,但對(duì)CaCl2水溶液極為敏感,一接觸即形成強(qiáng)度高、粘附性好的憎水性堵塞物質(zhì)。
實(shí)例(勝利油田針對(duì)不同油藏的油層特點(diǎn),使用不同的堵劑):
?。?)對(duì)高滲透、非均質(zhì)砂巖油藏,特別是滲透率差異大、有大孔道的油層,普遍采用顆粒堵劑—大劑量、多段塞封堵大孔道或高滲透條帶,見到了明顯的“降水增油”效果。近幾年,粘土類堵劑在水井上得到廣泛應(yīng)用,共施工801井次,用干粉39000t,增油61萬t。
(2)對(duì)于中、高滲透、油層滲透率相對(duì)均勻的油藏,主要采用化學(xué)類堵劑,主要有CAN—1堵劑、木鈣堵劑、鉻凍膠堵劑等。
(3)對(duì)部分溫度較高的中高滲透油藏及熱采稠油油藏,主要采用木質(zhì)素磺酸鹽、水解聚丙烯腈、超細(xì)水泥、粉煤灰等堵劑。