黄贵存[1]2003年在《渗透性水泥选择性堵水研究》文中提出渗透性水泥是一种新型的硅酸盐水泥材料。此项技术自提出之日起，就受到了石油工业各界的普遍关注。它可广泛应用于石油工业的各个领域，比如固井、防砂、堵水、采油等领域。本论文是利用渗透性水泥和有机选择性凝胶结合起来进行选择性堵水，基本思路是用渗透性水泥来封堵近井水流通道，采用有机选择性凝胶来封堵远井出水孔道。为了导通油流通道，再用热油处理或蒸汽驱替疏通水泥石内部通道。实现油流的自由畅通，同时还因为渗透性水泥的高油湿特性，具有很大的渗透率相选择性。油相渗透率大大高于水相渗透率。既起到堵水的目的，又对油层没有污染。是一种选择性好，渗透率高，强度大，成本低，很有发展前途的选堵材料。 本文通过对天然高分子材料进行改性，合成了GS-5油溶性材料，并和无机材料MD进行共混，制得了提高微细水泥渗透性的增渗外加剂GS-5~e。同时，为了使渗透率进一步的提高，增强增渗剂的使用效果，本文又研制了适合具体施工要求的促渗剂CJW，它主要是一种内部含有毛细管道的纤维状物质，能够增强孔隙与孔隙之间的连通，促进GS-~e对微细水泥石渗透率的进一步改善。能使微细水泥石的油相渗透率和抗压强度分别在0～0.5um~2和4MPa～6MPa内调节，渗透水泥具有良好的相选择渗透性，也就是说对油相有良好的渗透率，而对水相的渗透率极低，达到选择性堵水的目的。本文还运用扫描电镜，能谱分析等手段研究了渗透性水泥胶结物和孔隙结构特性。通过该项研究明确了增加水泥石渗透率的途径，从而为研制更好的作用剂提供了理论依据。为开发研制适用于各种井况的渗透水泥用系列处理剂奠定了基础。 我们还开发了SXN选择性暂堵剂，该溶液在地层中遇到含有CaCl_2的地层水就会就地形成有机凝胶，该凝胶具有良好的堵水性能。当温度在50℃以上，有很好的暂堵和解堵效果。 渗透性水泥选堵技术是一项很有潜力的选堵技术，还需要不断完善。
熊颖[2]2006年在《两段塞复合油井堵水技术研究》文中提出油井出水是油田开发过程中普遍存在的问题，它给油井生产、油气集输和油田开发等工作带来严重的影响，特别是对于水驱(注入水、边水及底水)油田。在水驱油田开采后期，油井出水是不可避免的现象。由于油层物性不均匀以及开发方案和开采措施不当等原因，使水在纵向和横向上推进很不均匀，造成油井过早水淹，油田采收率降低。因此，在油田注水开发中，必须及时注意油井出水动向，利用各种找水措施，确定出水层位，采取相应的堵水技术。 堵水技术主要分为机械堵水、化学堵水两大类。化学堵水又包括选择性堵水和非选择性堵水。目前，国内外化学堵水主要存在油水同层的选择性堵水有效时间短和堵水效率低的问题。针对这种现状，胜利油田孤岛采油厂和西南石油学院合作，进行《两段塞复合油井堵水技术的研究》的室内研究和工艺技术设计，取得了可喜的研究成果。从理论和实践上部分解决了油水同层的选择性堵水有效时间短和堵水效率不高的问题。 两段塞复合油井堵水技术就是先用改性树脂——有机凝胶作为第一段塞封堵油井较为深部的水道。该段塞具有良好的选择性，利用地层中油流和水流的差异性来封堵水道。但第一段塞仍然具有目前有机物选择性堵剂的缺点，即与地层壁面吸附不牢，有一定收缩性，容易在压差作用下被冲刷，从而缩短堵水有效期和堵水效率。为此，泵入第二段塞以加固第一段塞的功能，即用高渗透性复合水泥体系作封口段塞以防第一段塞的运移。从而极大延长了选择性堵水的有效时间，提高了堵水效率。 此技术的关键在于第一段塞选择性堵水剂应具备良好的选择性堵水功能和暂堵功能，具有一定的抗温、耐盐能力。同时，对第二段塞高渗透复合水泥体系性能的调节也是本研究课题的关键技术，即水泥石的渗透性与强度之间关系的调节和浆体可泵性——良好的施工参数与水泥石渗透性和强度之间关系的调节。 对于第一段塞，我们选用的是一种水溶性的改性树脂——聚合物复合堵剂(代号DM—3)作为选择性堵水段塞的选堵剂。在PH＞8(即碱性)条件下，随着温度升高，DM—3与水中的Ca~(2+)，Mg~(2+)等高价金属离子发生反应生成凝胶和沉淀对水流通道的封堵较严实。而对于油流通道，由于Ca~(2+)，Mg~(2+)较少而不易产生封堵。对于第二段塞，采用高渗透性水泥作封口段塞以防第一段塞的运移。研制出了一种新型的固态粉末水泥外加剂——增渗剂GS—5。增渗剂GS—5掺入水泥中，配制出所需的渗透性水泥浆体系，可使凝固后的水泥石在保证一定的抗压强度的基础上，其渗透率有大幅度的提高。同时，增渗剂GS—5与其它水泥外加剂的配伍性能好，可通过其它水泥外加剂来调节水泥浆的综合性能以满足油田现场施工的要求。
宋碧涛[3]2004年在《油基水泥选择性堵水材料研究》文中研究指明石油是一种不可再生资源,而经济高速发展带来的需求加剧了石油供需矛盾。如何提高原油采收率,缓解日益迫近的石油危机,是世界各国石油工程界急需解决的问题。目前国内大多数油田已进入注水开发后期,油气井出水严重,导致注水效率低下,开采成本提高,限制了原油采收率的提高。高产水期对油井堵水材料提出了高强、高效、高选择性和耐盐耐温等要求。生态友好、封堵强度高的无机材料是堵剂研究发展的一个重要方向,油基水泥浆就是这样一种优良的选择性堵水材料。但国内外对油基水泥堵水材料的研究不多,对油基水泥浆水化机理的研究就更少,因此有必要对其进行系统的研究。 本文将石油工程学科和材料科学工程学科相结合,通过对油基水泥浆润湿分散剂的筛选和复配、油基水泥浆液态和固态性能的研究,从材料学角度详细探讨了油基水泥浆选择性堵水材料的组成与其性能的关系。 配制悬浮稳定性好、流动性适中的油基水泥浆是进行油基水泥浆选择性堵水作业的基础环节,而油基水泥浆是亲水性水泥颗粒在油相中的分散悬浮体系,从体系稳定的角度出发,应该选择亲油性较强的W/O型表面活性剂,但作为选择性堵剂,油基水泥浆需要能在水层发生润湿反转,所以需要选择增溶性的O/W型表面活性剂。因此,合理平衡润湿分散剂的亲水亲油特性是配制油基水泥浆的关键。 受表面活性剂和温度的影响,油基水泥浆的流动度、悬浮稳定性和油水置换效率直接影响油基水泥浆液态和固态性能。同时,叁者还存在一定的相互制约,因此,合理协调叁者的关系,达到综合性能最优是选择润湿分散剂的难点。 在对常用润湿分散剂基本性能考察的基础上,通过对油基水泥浆液态和固态性能的综合分析,确定了以非离子表面活性剂为主剂,辅以其它助剂,代号为OBS16的润湿分散剂。使用其配制的油基水泥浆,室温下油水置换效率最高达到70%。其它液态性能,如流动度和悬浮稳定性等,也达到了选择性堵水的技术要求。 油基水泥浆在与水接触后形成坚硬的水泥石,其抗压强度是决定油基水泥浆封堵强度的关键,也是本课题研究的重点。研究采用静态法和均混法制备油基水泥石,评价结果表明:均混法更为科学合理,测试数据稳定,试验周期短,确定其为制备油基水泥石的标准方法。配制的油基水泥浆能在较宽的水浆比范围内硬化形成水泥石,当水浆比在0.20～0.30的范围内,硬化水泥石的抗压强度最高。 为提高油基水泥浆体的封堵强度,研究了外加剂对油基水泥石抗压强度的影响,发现常规的水泥促凝剂增强效果不佳,而缓凝剂对后期强度增强效果明显。充填剂硅灰单独使用时增强效果差,与FeCl_3复合使用时,因降低了浆体大孔比
陈大钧, 黄辉远, 黎真[4]2005年在《渗透性微细水泥堵水技术研究》文中研究说明采用选择性段塞和高强度的渗透性水泥段塞,对油水同层或高压水层封堵了油气通道而大量出水的油井进行堵水技术(称为两段塞复合油井堵水技术)研究。选用水溶性改性树脂-聚合物复合堵剂(DM-3),通过孔隙型砂岩的堵水实验,发现DM-3对岩心有较强的暂堵能力和选择性封堵能力。通过一系列实验确定了高渗透水泥段塞微细水泥的基础配方,在四川金华地区的金102井进行现场施工,取得了成功。
赵祖隆[5]2015年在《油基水泥浆在碳酸盐岩裂缝中的流动规律研究与应用》文中研究指明通过对油基水泥浆的组成、堵水机理以及流动规律的研究分析,建立了在柴油基前置液保护下油基水泥浆在碳酸盐岩裂缝中流动的数学模型,使用数学模型对最大流动深度与粘度、缝宽、压差以及注浆速度等因素的关系进行描述。通过室内研究对油基水泥浆体系的组成进行优化,同时考虑浆体沉降稳定性与流动性,得到置换效率为77.76%、表观粘度为1550mPa·s的普通油基水泥浆体系以及置换效率为51.29%、表观粘度为456mPa·s的油基超细水泥浆体系。通过在普通油基水泥浆中加入丙叁醇提高浆体的水化深度,以便提高堵剂的利用率,实验证明加入水泥质量0.2%的丙叁醇,可以将水化深度提高50%,并且对粘度与置换效率影响较小。对油基水泥浆在裂缝中的流动规律进行了室内物模实验,实验方案使用天然大理石板模拟碳酸盐岩裂缝,向模拟裂缝中泵入油基水泥浆来模拟浆体在裂缝中的流动情况,通过对物理模型中水泥浆流动规律的研究,结合数学模型,得到以下结果:遇水前,油基水泥浆在裂缝中的流动阻力并不高,而对比普通油基水泥浆,油基超细水泥浆在裂缝中的流动情况更好,流动阻力更低;遇水后,浆体在裂缝中的流动阻力迅速增大,在遇水初期,油基超细水泥浆的流动阻力依旧要低于普通油基水泥浆,但是,由于超细水泥水化速度比普通水泥更快,油基超细水泥浆流动阻力上更加迅速,常温下,在大约15min时,其流动阻力超过普通油基水泥浆。
付怀刚[6]2007年在《油溶性水泥浆体系研究》文中提出因油溶性水泥其内部含有油溶性物质,在地层油作用下会自发溶解,对油形成渗流孔道,而遇到地层水则不溶解,致使该水泥浆体系在固井、堵水、防砂和环保等方面具有很高的实用价值,对于保护油气层提高油田的开发效益具有重要意义。本文在理论分析的基础上,根据有机固体聚合物的溶解特点,通过大量的实验从天然的油溶性有机物中优选出能大幅提高水泥石孔隙的增渗剂——油溶性树脂A。为了使水泥石孔隙之间相互连通以及进一步提高水泥石对油水的选择性渗透能力,优选出聚乙二醇作为连通剂和相渗剂。采用正交试验方法分析了油溶性水泥石的影响因素对水泥石油、水相渗透率、选择性渗透能力以及水泥石抗压强度的作用大小,并且运用公式评分法确定了用于固井作业的油溶性水泥石基础配方。通过对油溶性水泥外加剂的实验研究优选出了适用于油溶性水泥的减阻剂SWJZ-1和降失水剂SWJ-2以及各自的掺量,确定了油溶性水泥的最终配方。本文系统地研究了增渗剂、聚乙二醇的作用机理,并且依据等效渗流理论建立了油溶性水泥石的油相渗透率模型,利用该模型可以预测油溶性水泥石的渗透率和最终渗透率。
黎真, 李平, 宋燕高[7]2006年在《双段塞选择性堵水技术研究》文中认为油气井出水是油田开发过程中存在的一个普遍问题,给油气井生产、油气集输和油田开发,特别是注水开发的油田,带来严重的影响。选用水溶性的改性树脂-聚合物复合堵剂(DM-3)作为第一段塞,进行了大孔道裂缝型岩芯的堵水实验,发现堵剂对裂缝有较好的暂堵能力和选择性封堵能力,通过煤油浸泡24h后,油解封率大于82.2%,具有良好的选择性,对地层伤害率低于25%,随着解封时间增长,解封率不断提高,暂时封堵率下降。通过一系列实验确定了高渗透性水泥段塞的粗粒径水泥配方,完成了施工性能的调节,在四川金华地区的金78井进行现场施工,取得了成功。
穆海朋[8]2009年在《钻井中封堵漏层和水层的理论研究及新型堵剂的研制》文中进行了进一步梳理井筒中的漏失和地层出水是油气井工程中典型的复杂情况,严重影响着安全优质的钻完井设计和施工,要解决这些问题就必须在理论上寻求新的方法进行深入研究,同时研制新型的堵剂,形成新的技术。针对井漏这一钻井液侵入地层的极端形式,以达西定律为依据,结合流体力学动量守恒定律,在对抑制钻井液侵入地层机理分析的基础上,建立了一维、二维钻井液侵入地层模型;并结合井漏的力学分析,建立了堵漏模型。从模型中可以得出:降低地层渗透率和孔隙度,并最终在井壁上形成致密的泥饼是堵漏作业成功的关键;颗粒类堵漏材料密度和体积太大会冲击地层,不利于堵漏作业;符合颗粒级配原理的颗粒类材料在堵漏中会起到较好的效果;在微裂缝中形成渗透率非常低的隔层是阻止裂缝扩展,成功封堵该类漏层的关键;触变性水泥浆为孔洞缝存在的恶性漏失层的封堵提供了有效手段;油溶性水泥浆为储层漏失的封堵提供了有效手段。在对地层出水原因进行分析的基础上,结合流体动力学理论建立了地层出水模型;并结合对地层阻力的分析,建立了地层堵水模型。物模实验研究结果进一步表明:堵水剂进入水层的距离越远,堵水剂最终的粘度越大,地层与堵水剂之间的最大阻力也会越大,也就越有利于对水层的封堵;初始粘度较低,成胶后粘度较大的冻胶材料可以作为有效的堵水剂。在分析常规聚合物冻胶机理和缺陷的基础上,结合交联反应基本原理,研制出了成胶强度更大、成胶时间较短且可控的新型堵剂,并利用红外分析对其机理进行了验证。针对冻胶类堵剂力学性能评价设备方面的不足,设计并建立了冻胶力学性能评价装置。大量的实验研究结果表明:新型堵剂具有较好的耐高温、耐酸碱、耐高矿化度特性;与常规聚合物冻胶相比,新型堵剂具有良好的直角稠化特性,稠度可以超过100Bc,在成胶过程中,静液柱压力基本不变,而且成胶时间相对较短、可控;该堵剂与管壁剪切力梯度非常低,因此即使在钻杆中已经成胶,也容易被压出来,从而可以避免造成井下事故;随着温度的升高,该堵剂的阻压系数逐渐增大,有利于在地层中起到良好的封隔作用;该堵剂可以在裂缝中承受较大的压力,可以用来配合触变性水泥浆对恶性漏失层进行封堵;其堵水能力高于堵油能力,可以用作储层漏失的堵漏剂;该冻胶具有良好的抑制性,可有效地防止页岩膨胀。综合研究表明:新型堵剂具备了良好的堵漏剂和堵水剂性能。
赵雅军[9]2015年在《QHD32-6北区选择性堵剂性能评价研究》文中研究说明QHD32-6油田属于海上稠油油田,随着油田采出程度的提高,油井出水问题越来越严重。由于QHD32-6油田平台空间小、作业周期短、开发成本高、地质条件复杂、综合含水率高等问题增大了堵水难度。本文通过研究几种常见选择性堵剂体系在QHD32-6油田油藏条件下的成胶情况,筛选出成胶性能较好的AMPS交联体系,分别考察了聚合物浓度和交联剂浓度对成胶性能的影响从而优化堵剂配方(0.05%~0.1%AMPS+0.4%~0.6%Cr3+)。通过实验考察了p H值、配制水矿化度、温度等因素对交联体系成胶性能的影响,结果表明AMPS交联体系在QHD32-6油藏条件下具有稳定性和适应性。采用填砂管流动实验考察了堵剂的注入性、封堵性、油水选择性和耐冲刷性,结果表明AMPS交联体系在油藏条件下具有良好的封堵性能。选择性堵剂作用机理的研究表明堵剂主要通过聚合物的静态吸附、捕集、物理堵塞和动态滞留作用实现堵水不堵油。根据QHD32-6油田北区B21油井基本情况,优化设计了该井的堵水工艺参数:封堵半径为12~15m,设计了两个段塞组合注入堵剂从而减少堵剂用量。
王建国[10]2009年在《埕岛油田不动管柱堵水方法研究》文中认为由于埕岛油田属于海上油田,油井堵水存在局限性。施工时要求不动管柱,堵剂要求海水配制、环境友好、耐剪切。本文主要从堵剂、配套工作液和堵水工艺等方面研究了埕岛油田不动管柱堵水。针对埕岛油田条件(油藏温度65℃、海水矿化度29217 mg·L-1)优选出冻胶型堵剂和冻胶泡沫型堵剂。冻胶型堵剂研究了氧化还原铬冻胶、有机铬冻胶和酚醛树脂冻胶,针对常用冻胶配方进行性能评价,包括冻胶成冻时间、冻胶强度、冻胶的稳定性、抗剪切性能、封堵能力及耐冲刷性能等方面,得到了成冻时间和冻胶强度可调、稳定性及应用性能好的系列冻胶配方。冻胶泡沫型堵剂主要优选了起泡液各组剂包括气体的优选、起泡剂的优选、稳泡剂的优选和冻胶配方的优选。并对泡沫冻胶的起泡体积、半衰期和对地层封堵性进行评价,同时对冻胶泡沫的机理进行研究。针对埕岛油田条件研究了洗油前置液、后置液和破胶剂叁种配套工作液,得到了埕岛油样的洗油前置液配方和破胶剂配方。研究了用高浓聚合物预处理地层的堵水方法,正交试验法优化了堵水参数,包括高浓聚合物质量分数、高浓聚合物注入量、注入速度和地层渗透率极差。试验表明不动管柱堵水方法能达到有效封堵目的层和保护非目的层的目的,能显着提高采收率。根据室内试验对埕岛CB11A-1井进行了堵水施工,达到了较好的堵水效果。
参考文献：
[1]. 渗透性水泥选择性堵水研究[D]. 黄贵存. 西南石油学院. 2003
[2]. 两段塞复合油井堵水技术研究[D]. 熊颖. 西南石油大学. 2006
[3]. 油基水泥选择性堵水材料研究[D]. 宋碧涛. 南京工业大学. 2004
[4]. 渗透性微细水泥堵水技术研究[J]. 陈大钧, 黄辉远, 黎真. 特种油气藏. 2005
[5]. 油基水泥浆在碳酸盐岩裂缝中的流动规律研究与应用[D]. 赵祖隆. 中国石油大学(华东). 2015
[6]. 油溶性水泥浆体系研究[D]. 付怀刚. 中国石油大学. 2007
[7]. 双段塞选择性堵水技术研究[J]. 黎真, 李平, 宋燕高. 西南石油学院学报. 2006
[8]. 钻井中封堵漏层和水层的理论研究及新型堵剂的研制[D]. 穆海朋. 中国石油大学. 2009
[9]. QHD32-6北区选择性堵剂性能评价研究[D]. 赵雅军. 西安石油大学. 2015
[10]. 埕岛油田不动管柱堵水方法研究[D]. 王建国. 中国石油大学. 2009