金属材料与冶金工程 Vol 40 Oct 用相对密度1.50~1.61的水玻璃和相对密度1.3~其气含率较小,只有40%-60%。泡沫的液膜由 1.5的氯化钙溶液,中间以柴油隔离,依次挤入凝胶产物形成,具有泡沫和凝胶双重特性。泡 地层,使水玻璃与氯化钙在地层内相遇,则生沫凝胶具有良好的稳定性和机械强度,适用于 成白色硅酸钙沉淀,堵塞地层孔隙。水玻璃与封堵高产液量裂缝性含水层和中、高渗透地层 氯化钙的比例约为1:1,总用量可根据水层厚基本配方质量分数为:起泡剂ABS0.5%;稳泡 度、孔隙度及挤入半径确定。这种封堵剂来源剂CMCO.6%;凝胶由碳酸铵和硅酸钠组成,其 广,成本低,施工安全简便,封堵效果好,解中碳酸铵含量为0.5%,硅酸钠含量为6.0%。冻 堵容易(高压酸化、碱液压裂),但在施工时必胶体系可以用以HPAM-甲醛或HPAM-Cr(Ⅲ) 须采取有效保护措施,否则会堵塞油层、污染所组成的冻胶 地层。 泡沫调剖方法简单,成本低,对油层伤害 1.6泡沫类调剖剂 小,安全可靠,适合于大规模施工。现场施工 泡沫由于它的独特结构,使它具有静液柱过程中,可根据地层的特性和条件,对二相泡 压力低、滤失量小、携砂性能好、助排能力强、沫、三相泡沫和泡沫凝胶/冻胶调剖剂经室内评 对地层伤害少等良好特性,被广泛地应用到压价后,进行合理的有针对性的采用。 裂、酸化、堵水、调剖等方面,作为稳油控水1.7微生物调剖剂 的重要手段。泡沫分为二相泡沫和三相泡沫, 微生物调剖技术,是近年来国外迅速发展 前者包括起泡剂和水溶性添加剂,后者还含有起来的一项提高原油采收率的技术。该技术利 固相如膨润土、白粉等。三相泡沫比二相泡沫用适合油井调剖的微生物及其产物选择性封堵 稳定得多,故现场多使用三相泡沫。三相泡沫注水井的高渗透带,通过调整井剖面而达到提 的调剖机理是依靠稳定的泡沫流体在注水层中高原油采收率的目的。 迭加的气液阻效应-贾敏效应,改变吸水层内的 微生物调剖技术具有工艺简单、施工安全 渗流方向和吸水剖面,减缓主要水流方向的水不污染环境等优点,同时降低了材料和施工的 线推进速度和吸水量,扩大注入水的扫油面积、成本,得到了较快的发展。但一些关键技术还 波及体积和驱油效率。 不够成熟。国内外的研究结果表明,微生物调 16.1三相泡沫调剖剂 剖技术在油藏方面的应用效果明显,能带来较 相泡沫调剖剂由水溶液、气体和固体好的经济效益,并且为油田的推广应用提供了 粉末如膨润上、碳酸盐粉末等组成。具有密度大量的现场资料,应用前景良好。天津工业微 低(1.6-1.8mg/L)、粘度高、起泡速度快、膨生物研究所和南开大学成功地筛选出了适应油 胀率大等特点。试验表明,三相泡沫的半衰期田地层条件并具有良好调剖作用的多株微生物。 为两相泡沫半衰期的一倍。这主要是由于固体其中南开大学在大港油田先后进行了5口井的 粉末附着在气液界面上,成为气泡相互合并的试验,取得了很好的效果。并在胜利油田、辽 障碍,增加了液膜中流体流动的阻力,使泡沫河油田分别进行了室内评价及井下试验,均取 的稳定性显著提高。克拉玛依油田用起泡剂、得预期效果。最近大庆油田勘探研究院应用现 稳定剂,固相膨润土配制泡沫调剖剂,进行了代分子生物学方法研究油层本源微生物技术取 百多井次现场应用,取得良好的增油降水效得重大进展,在第三采油厂开展微生物调剖矿 果。该方法成本低,原材料来源广,并有一定场试验获得成功,微生物处理后改善了吸水剖面, 的选择性。 取得了压力上升、含水下降、增油多于1300t 1.6.2泡沫凝胶/冻胶调剖剂 的效果,投入产出比达19 泡沫凝胶/冻胶调剖技术是近年发展起来18小结 的一项新型的调剖技术,它可以提高调剖的有 将几种调剖剂优缺点、适用范围及价格进 效期。泡沫凝胶由水溶液、气体和凝胶组成,行总结,结果见表1。 21994-2015ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net用相对密度 1.50~1.61 的水玻璃和相对密度 1.3~ 1.5 的氯化钙溶液， 中间以柴油隔离， 依次挤入 地层， 使水玻璃与氯化钙在地层内相遇， 则生 成白色硅酸钙沉淀， 堵塞地层孔隙。 水玻璃与 氯 化 钙 的 比 例 约 为 1∶1， 总 用 量 可 根 据 水 层 厚 度、 孔隙度及挤入半径确定。 这种封堵剂来源 广， 成本低， 施工安全简便， 封堵效果好， 解 堵容易 （高压酸化、 碱液压裂）， 但在施工时必 须采取有效保护措施， 否则会堵塞油层、 污染 地层。 1.6 泡沫类调剖剂 泡沫由于它的独特结构， 使它具有静 液柱 压力低、 滤失量小、 携砂性能好、 助排能力强、 对地层伤害少等良好特性， 被广泛地应用到压 裂、 酸化、 堵水、 调剖等方面， 作为稳油控 水 的 重 要 手 段。 泡 沫 分 为 二 相 泡 沫 和 三 相 泡 沫， 前者包括起泡剂和水溶性添加剂， 后者还含有 固相如膨润土、 白粉等。 三相泡沫比二相泡沫 稳定得多， 故现场多使用三相泡沫。 三相泡沫 的调剖机理是依靠稳定的泡沫流体在注水层中 迭加的气液阻效应-贾敏效应， 改变吸水层内的 渗流方向和吸水剖面， 减缓主要水流方向的水 线推进速度和吸水量， 扩大注入水的扫油面积、 波及体积和驱油效率。 1.6.1 三相泡沫调剖剂 三相泡沫调剖剂［16］ 由水溶 液、 气体和固 体 粉末如膨润上、 碳酸盐粉末等组成。 具有密度 低 （1.6~1.8 mg ／ L）、 粘度高、 起 泡速度快、 膨 胀率大等特点。 试验表明， 三相泡沫的半衰期 为两相泡沫半衰期的一倍。 这主要是由于固体 粉末附着在气液界面上， 成为气泡相互合并的 障碍， 增加了液膜中流体流动的阻力， 使泡沫 的 稳 定 性 显 著 提 高。 克 拉 玛 依 油 田 用 起 泡 剂、 稳定剂， 固相膨润土配制泡沫调剖剂， 进行了 一百多井次现场应用， 取得良好的增油降水效 果。 该方法成本低， 原材料来源广， 并有一定 的选择性。 1.6.2 泡沫凝胶 ／ 冻胶调剖剂 泡沫凝胶 ／ 冻胶调剖技术［17］ 是近年发展起来 的一项新型的调剖技术， 它可以提高调剖的有 效 期。 泡 沫 凝 胶 由 水 溶 液、 气 体 和 凝 胶 组 成， 其气含率较小， 只有 40%~60%。 泡沫的液膜由 凝胶产物形成， 具有泡沫和凝胶双重特性。 泡 沫凝胶具有良好的稳定性和机械强度， 适用于 封堵高产液量裂缝性含水层和中、 高渗透地层。 基本配方质量分数为： 起泡剂 ABS0.5%； 稳泡 剂 CMC0.6%； 凝胶由碳酸铵和硅酸钠组成， 其 中碳酸铵含量为 0.5%， 硅酸钠含量为 6.0%。 冻 胶体系可以用以 HPAM-甲醛或 HPAM-Cr （Ⅲ） 所组成的冻胶。 泡沫调剖方法简单， 成本低， 对油层伤 害 小， 安全可靠， 适合于大规模施工。 现场施工 过程中， 可根据地层的特性和条件， 对二相泡 沫、 三相泡沫和泡沫凝胶 ／ 冻胶调剖剂经室内评 价后， 进行合理的有针对性的采用。 1.7 微生物调剖剂 微生物调剖技术， 是近年来国外迅速 发展 起来的一项提高原油采收率的技术。 该技术利 用适合油井调剖的微生物及其产物选择性封堵 注水井的高渗透带， 通过调整井剖面而达到提 高原油采收率的目的［18］ 。 微生物调剖技术具有工艺简单、 施工安全、 不污染环境等优点， 同时降低了材料和施工的 成本， 得到了较快的发展。 但一些关键技术还 不够成熟。 国内外的研究结果表明， 微生物调 剖技术在油藏方面的应用效果明显， 能带来较 好的经济效益， 并且为油田的推广应用提供了 大量的现场资料， 应用前景良好。 天津工业微 生物研究所和南开大学成功地筛选出了适应油 田地层条件并具有良好调剖作用的多株微生物。 其中南开大学在大港油田先后进行了 5 口井的 试验， 取得了很好的效果。 并在胜利油田、 辽 河油田分别进行了室内评价及井下试验， 均取 得预期效果。 最近大庆油田勘探研究院应用现 代分子生物学方法研究油层本源微生物技术取 得重大进展， 在第三采油厂开展微生物调剖矿 场试验获得成功， 微生物处理后改善了吸水剖面， 取得了压力上升、 含水下降、 增油多于 1 300 t 的效果， 投入产出比达 1∶9。 1.8 小结 将几种调剖剂优缺点、 适用范围及价 格进 行总结， 结果见表 1。 68 金属材料与冶金工程 Vol.40 Oct