一种纳微米桥堵材料的研究与评价
油田在水驱后期，油井见水是必然趋势，调剖堵水作业通过封堵水的高渗透通道，从而达到增大注入水的波及面积来提高采收率。目前油田上使用最多的堵剂为聚合物，其中最普遍的聚合物当属聚丙烯酰胺，但是聚合物都普遍存在一个问题，在高温高盐环境下会逐渐水解失效，同时在地面配制还需要考虑粘度的问题来控制注入压力。 本文通过另一种思路来解决上述调堵作业中的问题。本文研究的是一种新型的纳微米桥堵材料，可以通过双液法注入地层，在地层中反应生成桥堵颗粒，随着流体的持续注入，带动生成的颗粒继续向地层深部运移，在深部地层中架桥，堵塞孔隙。并且这两种液体粘度几乎与水相同，根本不需要考虑注入性。本文对这种新型的纳微米桥堵材料的配方、配比、影响因素、物理特性、粒度分布规律进行了研究，同时也进行了室内的流动评价实验，评价这种新型桥堵材料对不同渗透率言行的封堵效果。结果如下: (1)通过理论与实验验证，确定反应物为磷酸氢二铵和氯化钙;通过系列实验得出最佳配比为1∶1.21;通过实验研究表明矿化度对新型桥堵材料的生成没有影响;不溶于弱酸和碱，易溶于强酸稀溶液;产物在不同温度的水中稳定性高;在温度升高后，反应产物转化率略有5％左右的降低，在加入稳定剂后得以解决; (2)A剂和B剂在常温下易溶于水，且其相应的水溶液粘度在1～2mPa·s之间;其直接生成的微粒主要为磷酸氢钙，在溶液中会逐渐转化为羟磷灰石和氯磷灰石;磷酸氢钙的微观结构为长条形的多层片状，磷灰石为六方柱状; (3)在不同温度下，随着A剂和B剂的浓度增加，粒度中值也逐渐增大，为20～30微米;随着反应时间的增加，在磷酸氢钙向磷灰石转化后，粒度中值也些许增大，最高达到了69微米;所有的生成的沉淀中，颗粒的分选性较差，几乎都有100微米以上的颗粒生成。 (4)室内流动评价实验表明，这种新型的桥堵材料对于小于600mD的岩心有85％以上的封堵效果，对于1700mD的岩心封堵率也可达到60％以上;在模拟储层温度保存一个月后，其最终的封堵率整体都可以达到70％以上。 通过一系列的室内研究与评价实验，表明这种纳微米桥堵材料在调剖方面有着很高的潜力和实际应用价值。
油井调堵水作业;纳微米桥堵材料;配方设计;粒度分布;封堵效果
西安石油大学
硕士
石油与天然气工程
唐长久;葛红江
2022
中文
TE39
2023-05-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）