韓 靜，趙 怡，楊紅麗

（延安職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 延安 716000）

調(diào)剖堵水是油田開采中的一項(xiàng)重要工作，油井的調(diào)剖堵水成效將會(huì)直接影響油井的實(shí)用性。為了推進(jìn)油田事業(yè)發(fā)展，我國(guó)在油田調(diào)剖堵水方面的研究不斷深入，化學(xué)堵水劑的類型也不斷被豐富。現(xiàn)階段，相關(guān)工作人員需要依托于油田開發(fā)的實(shí)際情況，對(duì)油田用調(diào)剖堵水劑的種類、特點(diǎn)、實(shí)用性和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行深入研究。

1 調(diào)剖堵水技術(shù)概述

由于油儲(chǔ)層的非均質(zhì)性十分突出，所以我國(guó)油田開發(fā)的主要方式是水驅(qū)開發(fā)，這就意味著開采時(shí)需要向油田中注入大量水。在這一過程中，提升水驅(qū)波系數(shù)，避免水在油層當(dāng)中突進(jìn)或竄流成為油田開發(fā)環(huán)節(jié)的重要工作。調(diào)剖堵水技術(shù)的應(yīng)用可有效控制油水比，能對(duì)注水層吸水剖面進(jìn)行有效調(diào)整，并高效完成高滲透層封堵，可大大提升油田采收率［1］。從本質(zhì)上來(lái)看，堵水就是對(duì)底層中的水滲透規(guī)律進(jìn)行改變，從而達(dá)到補(bǔ)救油井固井技術(shù)和降低水淹層滲透率的目標(biāo)。目前，油田中的調(diào)剖堵水技術(shù)類型眾多，有機(jī)械堵水、調(diào)剖技術(shù)，油井化學(xué)堵水技術(shù)，注水井調(diào)剖技術(shù)，油水井產(chǎn)液剖面堵水調(diào)剖技術(shù)，油田區(qū)塊整體堵水調(diào)剖技術(shù)和深部調(diào)剖技術(shù)之分。

2 油田用調(diào)剖堵水劑的研究現(xiàn)狀

在油田開發(fā)過程中，調(diào)剖堵水劑作業(yè)主要分為油井堵水和注水井調(diào)剖兩種。在實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)，采用化學(xué)劑是最為有效的作業(yè)方式，將快速且牢固地完成水層封堵。我國(guó)油田調(diào)剖堵水技術(shù)發(fā)展迅速，相應(yīng)的油田用調(diào)剖堵水劑種類也得到了豐富，應(yīng)用效果較為理想。若從油層與水層的封堵作用來(lái)看，油田用調(diào)剖堵水劑有選擇性和非選擇性堵水劑之分，若從工藝上來(lái)看有單液法堵水劑和雙液法堵水劑之分。

2.1 水泥堵水劑

水泥堵水劑是最為傳統(tǒng)的堵水劑類型，其應(yīng)用原理就是基于水泥凝固的不透水性來(lái)完成水層封堵。這種堵水劑包含水基或油基水泥、活性化水泥和微粒水泥等多種類型。在使用環(huán)節(jié)，表現(xiàn)出了堵水強(qiáng)度大且成本低的優(yōu)點(diǎn)，但也因其封堵強(qiáng)度、時(shí)長(zhǎng)和有效性較低的缺點(diǎn)而逐漸被淘汰。

2.2 樹脂堵水劑

化學(xué)固化是樹脂堵水劑的主要應(yīng)用原理，這種調(diào)剖堵水劑本身是一種由低分子物質(zhì)縮聚后形成的具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、不溶不熔性的高分子物質(zhì)，有熱固性樹脂和熱塑性樹脂之分。在選用非選擇性堵水劑時(shí)，所用的大部分樹脂堵水劑都是熱固性樹脂?；跇渲滤畡┛梢砸鹕懊婧投滤畡┑幕瘜W(xué)反應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)底層堵塞。不過，此類型堵水劑的操作流程復(fù)雜且成本較高，在油田調(diào)剖堵水工作中并未得到大范圍的普及應(yīng)用。

2.2.1 環(huán)氧樹脂

環(huán)氧樹脂常被應(yīng)用于涂料領(lǐng)域，但它與其他物質(zhì)融合后形成堅(jiān)硬固體達(dá)到封堵水層的效果。比如，將硬化劑加入液態(tài)環(huán)氧樹脂當(dāng)中，使其相互反應(yīng)形成具有惰性和堅(jiān)硬特質(zhì)的固體用于封堵水層。在這一環(huán)節(jié)，相關(guān)工作人員可選用環(huán)氧苯酚樹脂、環(huán)氧脂肪樹脂或二烯烴環(huán)氧樹脂來(lái)充當(dāng)堵水劑制作原料。

2.2.2 酚醛樹脂

基于酚醛樹脂制作調(diào)剖堵水劑時(shí)，需要在其中加入固化劑。比如，在20℃條件下，在黏度為150mPa·s的酚醛樹脂當(dāng)中，加入一定比例的草酸，在二者混合均勻后加熱溶液使樹脂完全溶解，最后將淡黃色的酚醛樹脂調(diào)剖堵水劑擠入水層使其成為不透水屏障。

2.2.3 脲醛樹脂

脲醛樹脂由脲和甲醛反應(yīng)而成，二者的反應(yīng)催化劑就是氫氧化氮等堿性物質(zhì)。在實(shí)踐中，相關(guān)工作人員需要對(duì)脲醛樹脂進(jìn)行壓縮凝和，使其達(dá)到不透水的目的。

2.2.4 糠醇樹脂

糠醇樹脂常用于堵塞孔隙，具有極高的使用靈活性。在實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)，此類型堵水劑將被直接應(yīng)用在堵水層當(dāng)中。比如，混合糠醇樹脂與80%的磷酸，并使用隔離液隔離，而后形成的樹脂質(zhì)地堅(jiān)硬且不透水，能起到有效防水和堵水的作用。

2.3 凍膠堵水劑

此類型調(diào)剖堵水劑大多為固態(tài)或半固態(tài)的膠體，有剛性凍膠和彈性凍膠之分。在實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)，凍膠堵水劑的融水效果、黏度和彈性都相對(duì)較高，所以使用范圍極廣，但是也存在有效期短的缺陷。而且，這種堵水劑不適用于高溫高鹽油藏。凍膠堵水劑的是高分子聚合物與交聯(lián)劑相互反應(yīng)后產(chǎn)生的一種不具有流動(dòng)性的凍膠體系，主要以物理堵塞和吸附作用來(lái)調(diào)節(jié)水油流度比和提升水驅(qū)波及系數(shù)。

2.4 沉淀堵水劑

顧名思義，沉淀堵水劑的使用機(jī)理，就是依托于化學(xué)藥劑與地層流體之間的反應(yīng)，產(chǎn)生足以降低高滲透層吸水量的沉淀，進(jìn)而利用這種沉淀物阻隔滲水。在實(shí)踐中，相關(guān)工作人員應(yīng)該在地層中注入無(wú)機(jī)化學(xué)藥劑，使其產(chǎn)生沉淀并堵塞水流。目前，較為典型的沉淀堵水劑是無(wú)機(jī)鹽沉淀型堵水劑，其中最具代表性的是硅酸鈣堵水劑。在使用時(shí)，將氯化鈣溶液與水玻璃融合后擠入底層，并以隔離液隔離，這樣就可利用反應(yīng)后的硅酸鈣沉淀物進(jìn)行封堵。沉淀堵水劑的應(yīng)用范圍相對(duì)較廣，且操作簡(jiǎn)便、成本低廉得到了市場(chǎng)的一致認(rèn)可。但是，在施工環(huán)節(jié)相關(guān)工作人員也必須重視地層保護(hù)工作，以免堵水劑對(duì)油層造成堵塞。

2.5 顆粒堵水劑

顆粒堵水劑是當(dāng)前油田用調(diào)剖堵水劑中較為常見的一種類型，共包含三個(gè)品種：1）土類顆粒調(diào)剖堵水劑；2）體膨性聚合物顆粒調(diào)剖堵水劑；3）非體膨性顆粒調(diào)剖堵水劑［2］。此類型堵水劑的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)十分突出，不僅價(jià)格低廉且實(shí)用性高，還具有極高滲透性能快速進(jìn)入滲透層，能有效解決油田封堵難題［3］。不過，顆粒堵水劑的應(yīng)用也十分容易導(dǎo)致沉積堵塞問題，且其選擇性、強(qiáng)度和懸浮性都相對(duì)較差，有效封堵期限也相對(duì)較短。

水膨體膨脹后的顆粒較大，十分適用于封堵非均質(zhì)地層，且能滿足高溫高鹽油藏的封堵需求，適用范圍十分廣泛。不過，常規(guī)的水膨體存在明顯的缺陷，其注入性與封堵強(qiáng)度之間存在矛盾，因此，相關(guān)工作人員研發(fā)出了聚合物微球峰度計(jì)，它能形成穩(wěn)定空間結(jié)構(gòu)，既擁有水膨體堵水劑的強(qiáng)滲透性特質(zhì)，也有著十分突出的封堵強(qiáng)度。目前，應(yīng)用體膨性顆粒調(diào)剖堵水劑時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)該以橡膠粉或塑料作為體膨顆粒的內(nèi)核。同時(shí)，還應(yīng)積極推進(jìn)顆粒封堵技術(shù)與其他類型封堵技術(shù)的有機(jī)融合，使不同的堵水劑之間能得到科學(xué)組合，互補(bǔ)互助推進(jìn)調(diào)剖堵水工作有效性的提升。

2.6 選擇性堵水劑

以上幾種常見的堵水劑都是非選擇性堵水劑，而在油田開采環(huán)節(jié)選擇性堵水劑的作用也不容忽視。在施工時(shí)，若難以使用隔離器分離油水，則可選用選擇性堵水劑作業(yè)。這種堵水劑有油基和水基之分。其中，油基堵水劑包含三種類型，其一為有機(jī)硅類堵水劑，是一種適用于多種溫度條件的堵水劑，多為低分子氯硅氧烷和氯甲硅烷；其二為聚氨酯，主要原料為多異氰酸酯和多羥基化合物；其三為稠油堵水劑，有固體、活體和偶合性粉末之分［4-6］。而水基堵水劑則主要包括聚苯稀酰胺和水解聚丙烯腈兩種，它們都以水為溶劑，應(yīng)用成本相對(duì)低廉。

3 調(diào)剖堵水劑的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)階段，我國(guó)大部分已開采的大部分油田都處于含水量超高的狀態(tài)，有著十分突出的非均質(zhì)性問題，調(diào)剖堵水已然成為了保障油田安全高效開采的必要性工作，而在這項(xiàng)工作中調(diào)剖堵水劑必不可少。在實(shí)際作業(yè)環(huán)節(jié)，調(diào)剖堵水劑的用量不斷加大，調(diào)剖堵水工作壓力也不斷增加。為了更有效地推進(jìn)調(diào)剖堵水劑應(yīng)用，相關(guān)工作人員應(yīng)該從以下方面對(duì)調(diào)剖堵水劑加以研究：

一方面，相關(guān)工作人員應(yīng)該著力降低調(diào)剖堵水劑的生產(chǎn)和應(yīng)用成本。調(diào)剖堵水劑用量增多已成事實(shí)，為有效控制調(diào)剖堵水工作成本，相關(guān)工作人員應(yīng)該著力降低化學(xué)劑的生產(chǎn)成本［7］。在此環(huán)節(jié)，可選擇使用價(jià)格更為低廉的生產(chǎn)原料，從源頭上減低調(diào)剖堵水劑成本。比如，選擇用工業(yè)廢酸和紙漿廢液制作調(diào)剖堵水劑，提高堵水劑生產(chǎn)環(huán)節(jié)的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

另一方面，相關(guān)工作人員應(yīng)該強(qiáng)化新型調(diào)剖堵水劑研發(fā)，并提高微生物調(diào)剖技術(shù)的應(yīng)用有效性。此時(shí)，應(yīng)大力研發(fā)適用范圍廣、性能優(yōu)越、原料低廉、產(chǎn)量大的新型調(diào)剖堵水劑，為充分滿足調(diào)剖堵水劑應(yīng)用需求做好準(zhǔn)備。同時(shí)，還應(yīng)該進(jìn)一步提高微生物調(diào)剖技術(shù)的優(yōu)化和推廣，讓這種工藝簡(jiǎn)單、使用安全且兼具環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性的調(diào)剖技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。

4 結(jié)論

總而言之，油田用調(diào)剖堵水劑的種類十分豐富，它們都被廣泛應(yīng)用于油田調(diào)剖堵水工作中，為提高油田采收率、突進(jìn)油田深入開發(fā)提供了巨大幫助。當(dāng)前，有關(guān)于化學(xué)調(diào)剖堵水劑的研究不斷深入，油田用調(diào)剖堵水劑的性能將得到進(jìn)一步優(yōu)化，而其未來(lái)的主要發(fā)展方向?qū)⒓杏诮档统杀竞图夹g(shù)融合兩個(gè)方面。