油气田地面工程第２９卷第５期（２０ｌＯ．５）
１１
ｄｏｉ：ｌＯ．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６・６８９６．２０１０．０５．００５
钠土一聚合物复合调剖体系性能评价＊
赖南君１汪
叶仲斌２覃孝平２涂学万３乔玖春４
（１．成都理工大学地质资源与地质工程博十后流动站；２．两南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室；３．长庆油田采油二厂；４．长庆油田采油四厂）
浓度为１０％时，可以同时满足调剖效果要求和注入性要求；②ＰＩ，复合调剖体系的最适宜ｐＨ值范围为８～９，且具有良好的悬浮分散性；③调剖剂体系具有较好的热稳定性，温度升高后，体系中的聚合物颗粒充分溶解，体系巫稳定；④调剖剂体系对颗粒堵剂具有较好的悬浮性，颗粒在调剖剂浓度为９％、１０％、１１％的溶液中都能够较好得悬浮，分布较均匀，有利于将颗粒堵剂推入地层深部。
为使ＰＩ。复合调剖体系各项性能指标满足现场施工的要求，提高ＰＬ复合调剖体系对低渗透裂缝型油田注水井深部凋剖的调剖效果，延长施工有效
钠土和聚合物复合调剖体系［１］（ＰＬ凋剖剂）已经朋于低渗透裂缝型油田注水井深部调剖作业，并取得了显著的经济效益。ＰＬ复合调剖体系作为一种新型的复合调剖体系，虽然在现场应用中取得了成功，但影响其调剖效果的因素尚不明确，需要对其进行室内性能评价，从而为优化调剖没计、科学设汁段塞组合和施工参数，使深部凋剖达到最优效果奠定荩础。
通过搴内评价实验发现，ＰＬ复合调剖体系具有以下基本性能心＿３］：①用现场注入水配制的ＰＬ复合调剖体系溶解时间短，溶解均匀，调剖体系的径向流两部分，运用逐次稳态方法和质量守恒定理推导了压力波动传播到边界之前的压裂井理论产能
公式。
摘要：在了解钠土一聚合物复合调剖体系（ＰＩ。调剖剂）基本性能的基础上，通过
室内实验考察了ＰＬ复合调剖体系的封堵能力、突破压力及突破压力梯度、耐冲刷能力和剖面改善率，评价了其在多孔介质中的调剖效果，进一步明确了影响ＰＬ复合调剖体；系调剖效果的因素，为优化调剖体系提供了
宇
；理论依据。
ｉ
ｉ
关键词：ＰＩ，调剂剂；封堵率；突破压
；力；耐冲刷能力；剖面改善率
期，开展了以下几项实验，对ＰＬ复合调剖体系在多孔介质中的调剖效果进行室内评价ｆ４－５］。１
封堵率
封堵率为注入堵剂前后渗透率之差与注入堵剂
前渗透率的比值。封堵率大小直接反映出调剖剂的封堵能力，是评价调剖剂性能好坏的重要指标。封堵率越大，则封堵能力越强，性能越好；封堵率越小，则封堵能力越弱，性能越差。
室内采用填砂管模拟岩心实验来评价剖剂封堵率，实验结果见表１。
边界之后的理论产能计算公式还有待探讨，而数值模拟计算公式适合于整个弹性开发阶段。参考文献
口］刘慈群，宋付权．矩形双重介质中垂直裂缝井弹性开发分析［刀．
石油勘探与开发，１９９９，２６（６）：５７—５９．
［ｚ］刘慈群．在双重孔隙介质中有限导流垂直裂缝井的非牛顿流体
试井分析方法［Ｊ］．石油学报，１９９０，１１（４）：６１—６７．
［３］葛家理．现代油藏渗流力学原理（上）［Ｍ］．北京；石油工业出版
社，２００３．
（２）在裂缝边缘，流体速度方向与裂缝垂直，垂直流入裂缝的流体即为裂缝产能，对渗流方程及定解条件进行有限差分，得到计算裂缝井产能的数值模拟方法。
（３）理论公式计算产能与数值模拟计算产能变化趋势一致，但理论值略有偏低，二者相互比较，验证了彼此的正确性；裂缝井产能初期下降较快，随着开发时间的后移，产能下降变缓。
（４）推导的压裂井理论产能计算公式，适合于压力传播到边界之前的弹性开发，对于压力传播到
［第一作者简介］刘华林：２００６年毕业于中国石油大学（华东），在读博士研究生，研究方向为油层物理、渗流力学。
（０１０）６９２１３４４９、ｌｉｕｈｕａｌｉｎ２４＠１６３．ｃｏｍ
（栏目主持杨军）
基金论文：国家科技重大专项“低渗透油藏中高含水期综合调整技术”（２００８ｚｘ０５０１３～００５）子课题：新型堵剂研发及复合段塞优化实验
１２油气田地面工程第２９卷第５期（２０１０．５）
表１
填
ＰＩ．调剖剂封堵率
注入调刮剂前水驱
ＱＩ
＆ｐ｝ＭＰ８
Ｋ、ｉ
肛ｍ２
４
注入凋音ｑ剂后水驱Ｑ；
ｍＩ，・ｈ一１
剖面改善率
通过岩心并联实验，即把渗透率不同的岩心并
砂
＆ｐ｝ＭＰ８
Ｋ
２｝
鼓堵鼙ｆ
％
管ｍＩ。－ｈ一１
ｐｍ２
联起来以后，分别测定堵水前后的渗透率，从而考察调剖剂的选择封堵能力和剖面改善率。表４数据表明：渗透率级差为１．２８５５弘ｍ２和１．１０４
ｌｐｍ２
从表１可看出，ＰＬ复合调剖体系的封堵率能达到９８％以上，具有很好的封堵能力；渗透率越低，封堵率越高。２
的模拟岩心调剖后，剖面改善率分别为７７．０２％和６７．８６％，说明该调剖体系对高低渗透层的剖面调整能起到明显的作用，能够明显改善层问的非均质性，渗透率级差越大，剖面改善效果越明显。调剖效果越好；当具有渗透率差异的两根填砂管并联时，渗透率较大的填砂管吸收的堵水调剖剂量较多，致使堵水率较渗透率小的岩心大，这说明对有渗透率级差的水井进行堵水调剖作业时，该堵水调剖剂首先进人渗透率较大的井段，能够实现选择性堵水。
表４剖面改善率
填砂孔隙度／管
％
突破压力及突破压力梯度
突破压力是堵剂在多孔介质中水驱形成突破时
的最大压力，反应多孑Ｌ介质中堵剂对水相流体的封堵能力，可较好地反映堵剂的强弱，它与填砂管长度的比值即为突破压力梯度Ｐ。。实验结果见表２，其中Ｐ。。。为突破压力（ＭＰａ）；Ｊ，为填砂管长度（ｃｍ）。
表２
突破压力及突破压力梯度
望垩皇尘！：
调剖前凋剖后
』堕坌塑！墅封堵率／剖面改
凋剖前凋剖后
％
善率／％
从表２可知，Ｐｌ。复合调剖体系在单位长度多孑Ｌ介质中水驱形成的突破压力和突破压力梯度较高，渗透率越低，形成的突破压力梯度越高；并且随着渗透率的降低，突破压力和突破雉力梯度的升高幅度增加，说明对低渗透层能形成有效封堵。３
５
结语
ＰＩ。复合调剖体系主要成分为钠土和聚合物，
该体系固相颗粒溶入水中后高度分散和膨胀，呈絮凝状态，悬浮性好，粘度为１０～６０ｍＰａ・ｓ，容易注入，其良好的悬浮分散能力可以防止颗粒中途沉淀，有利于将颗粒堵剂推人地层深部。ＰＬ调剖体系在填砂管模拟实验中的堵水率很高，调剖堵水效果好，具有很好的耐冲刷能力、选择封堵能力和剖面改善能力，能够用于低渗透裂缝型油田注水井深部调剖作业。应设计合理段塞，让ＰＬ复合调剖体系能够进入到低渗透层中，从而提高ＰＬ复合调剖体系的调剖效果。
参考文献
［１］赵福麟．油田化学［Ｍ］．东营：石油大学出版社，２０００．
［２］朱庆胜．ＭＴ一２型堵水调剖剂的窒内评价［Ｊ］．安徽化工，２００５
（２）：１９—２１．
耐冲刷能力
当填砂管测完突破压力和封堵率后，继续用现
场注入水冲刷，测定每注入一定孑Ｌ隙体积倍数现场注入水后的渗透率和封堵率。通过填砂管中石英砂经过多倍孔隙体积的现场注入水冲刷后的渗透率变化趋势可以评价该堵剂的耐水冲刷性能。实验结果见表３。
表３耐冲刷能力
填砂管注警７冲鬻７篙芝登７
ｚ
ＳＬｌ
１．１５１１．１５３
３７
Ｏ．１２２
８
ｍ¨
２
１．１４６８Ｏ．９２８７０．９１６
３ｌ４８２
Ｏ．２１６ＯＯ．０８６
５
［３］刘翔鹗．油田堵水技术论文集［Ｃ］．东营：石油工业出版社，
１９９８．
ｍ坫
２
０．９２４３．６１５３．５８３
［４］田十章．王永志，严万洪．堵水调剖剂堵水机理与性能评价［Ｊ］．
辽宁化丁，２００７。３６（１）：４５—４７．
［５］马涛，张国荣。刘商友，等．ＧＤ一２型堵水调剖剂的性能评价［Ｊ］．
精细石油化工进展，ｚ００２，３（９）：３４—３６．
ｍ坫
３．５６１
从表３可知，随着注水量的增加，冲刷压力基本保持不变，说明所用调剖剂具一定的耐冲刷能力。
（栏目主持杨军）
钠土-聚合物复合调剖体系性能评价
作者：作者单位：
赖南君， 叶仲斌， 覃孝平， 涂学万， 乔玖春
赖南君(成都理工大学地质资源与地质工程博士后流动站;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室)， 叶仲斌,覃孝平(西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室) ， 涂学万(长庆油田采油二厂)， 乔玖春(长庆油田采油四厂)油气田地面工程
OIL-GASFIELD SURFACE ENGINEERING2010,29(5)
刊名：英文刊名：年，卷(期)：
参考文献(5条)
1. 朱庆胜 MT-2型堵水调剖剂的室内评价[期刊论文]-安徽化工 2005(02)2. 赵福麟 油田化学 2000
3. 马涛;张国荣;刘高友 GD-2型堵水调剖剂的性能评价[期刊论文]-精细石油化工进展 2002(09)4. 田十章;王永志;严万洪 堵水调剖剂堵水机理与性能评价[期刊论文]-辽宁化工 2007(01)5. 刘翔鹗 油田堵水技术论文集 1998
油气田地面工程第２９卷第５期（２０ｌＯ．５）
１１
ｄｏｉ：ｌＯ．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６・６８９６．２０１０．０５．００５
钠土一聚合物复合调剖体系性能评价＊
赖南君１汪
叶仲斌２覃孝平２涂学万３乔玖春４
（１．成都理工大学地质资源与地质工程博十后流动站；２．两南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室；３．长庆油田采油二厂；４．长庆油田采油四厂）
浓度为１０％时，可以同时满足调剖效果要求和注入性要求；②ＰＩ，复合调剖体系的最适宜ｐＨ值范围为８～９，且具有良好的悬浮分散性；③调剖剂体系具有较好的热稳定性，温度升高后，体系中的聚合物颗粒充分溶解，体系巫稳定；④调剖剂体系对颗粒堵剂具有较好的悬浮性，颗粒在调剖剂浓度为９％、１０％、１１％的溶液中都能够较好得悬浮，分布较均匀，有利于将颗粒堵剂推入地层深部。
为使ＰＩ。复合调剖体系各项性能指标满足现场施工的要求，提高ＰＬ复合调剖体系对低渗透裂缝型油田注水井深部凋剖的调剖效果，延长施工有效
钠土和聚合物复合调剖体系［１］（ＰＬ凋剖剂）已经朋于低渗透裂缝型油田注水井深部调剖作业，并取得了显著的经济效益。ＰＬ复合调剖体系作为一种新型的复合调剖体系，虽然在现场应用中取得了成功，但影响其调剖效果的因素尚不明确，需要对其进行室内性能评价，从而为优化调剖没计、科学设汁段塞组合和施工参数，使深部凋剖达到最优效果奠定荩础。
通过搴内评价实验发现，ＰＬ复合调剖体系具有以下基本性能心＿３］：①用现场注入水配制的ＰＬ复合调剖体系溶解时间短，溶解均匀，调剖体系的径向流两部分，运用逐次稳态方法和质量守恒定理推导了压力波动传播到边界之前的压裂井理论产能
公式。
摘要：在了解钠土一聚合物复合调剖体系（ＰＩ。调剖剂）基本性能的基础上，通过
室内实验考察了ＰＬ复合调剖体系的封堵能力、突破压力及突破压力梯度、耐冲刷能力和剖面改善率，评价了其在多孔介质中的调剖效果，进一步明确了影响ＰＬ复合调剖体；系调剖效果的因素，为优化调剖体系提供了
宇
；理论依据。
ｉ
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关键词：ＰＩ，调剂剂；封堵率；突破压
；力；耐冲刷能力；剖面改善率
期，开展了以下几项实验，对ＰＬ复合调剖体系在多孔介质中的调剖效果进行室内评价ｆ４－５］。１
封堵率
封堵率为注入堵剂前后渗透率之差与注入堵剂
前渗透率的比值。封堵率大小直接反映出调剖剂的封堵能力，是评价调剖剂性能好坏的重要指标。封堵率越大，则封堵能力越强，性能越好；封堵率越小，则封堵能力越弱，性能越差。
室内采用填砂管模拟岩心实验来评价剖剂封堵率，实验结果见表１。
边界之后的理论产能计算公式还有待探讨，而数值模拟计算公式适合于整个弹性开发阶段。参考文献
口］刘慈群，宋付权．矩形双重介质中垂直裂缝井弹性开发分析［刀．
石油勘探与开发，１９９９，２６（６）：５７—５９．
［ｚ］刘慈群．在双重孔隙介质中有限导流垂直裂缝井的非牛顿流体
试井分析方法［Ｊ］．石油学报，１９９０，１１（４）：６１—６７．
［３］葛家理．现代油藏渗流力学原理（上）［Ｍ］．北京；石油工业出版
社，２００３．
（２）在裂缝边缘，流体速度方向与裂缝垂直，垂直流入裂缝的流体即为裂缝产能，对渗流方程及定解条件进行有限差分，得到计算裂缝井产能的数值模拟方法。
（３）理论公式计算产能与数值模拟计算产能变化趋势一致，但理论值略有偏低，二者相互比较，验证了彼此的正确性；裂缝井产能初期下降较快，随着开发时间的后移，产能下降变缓。
（４）推导的压裂井理论产能计算公式，适合于压力传播到边界之前的弹性开发，对于压力传播到
［第一作者简介］刘华林：２００６年毕业于中国石油大学（华东），在读博士研究生，研究方向为油层物理、渗流力学。
（０１０）６９２１３４４９、ｌｉｕｈｕａｌｉｎ２４＠１６３．ｃｏｍ
（栏目主持杨军）
基金论文：国家科技重大专项“低渗透油藏中高含水期综合调整技术”（２００８ｚｘ０５０１３～００５）子课题：新型堵剂研发及复合段塞优化实验
１２油气田地面工程第２９卷第５期（２０１０．５）
表１
填
ＰＩ．调剖剂封堵率
注入调刮剂前水驱
ＱＩ
＆ｐ｝ＭＰ８
Ｋ、ｉ
肛ｍ２
４
注入凋音ｑ剂后水驱Ｑ；
ｍＩ，・ｈ一１
剖面改善率
通过岩心并联实验，即把渗透率不同的岩心并
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管ｍＩ。－ｈ一１
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联起来以后，分别测定堵水前后的渗透率，从而考察调剖剂的选择封堵能力和剖面改善率。表４数据表明：渗透率级差为１．２８５５弘ｍ２和１．１０４
ｌｐｍ２
从表１可看出，ＰＬ复合调剖体系的封堵率能达到９８％以上，具有很好的封堵能力；渗透率越低，封堵率越高。２
的模拟岩心调剖后，剖面改善率分别为７７．０２％和６７．８６％，说明该调剖体系对高低渗透层的剖面调整能起到明显的作用，能够明显改善层问的非均质性，渗透率级差越大，剖面改善效果越明显。调剖效果越好；当具有渗透率差异的两根填砂管并联时，渗透率较大的填砂管吸收的堵水调剖剂量较多，致使堵水率较渗透率小的岩心大，这说明对有渗透率级差的水井进行堵水调剖作业时，该堵水调剖剂首先进人渗透率较大的井段，能够实现选择性堵水。
表４剖面改善率
填砂孔隙度／管
％
突破压力及突破压力梯度
突破压力是堵剂在多孔介质中水驱形成突破时
的最大压力，反应多孑Ｌ介质中堵剂对水相流体的封堵能力，可较好地反映堵剂的强弱，它与填砂管长度的比值即为突破压力梯度Ｐ。。实验结果见表２，其中Ｐ。。。为突破压力（ＭＰａ）；Ｊ，为填砂管长度（ｃｍ）。
表２
突破压力及突破压力梯度
望垩皇尘！：
调剖前凋剖后
』堕坌塑！墅封堵率／剖面改
凋剖前凋剖后
％
善率／％
从表２可知，Ｐｌ。复合调剖体系在单位长度多孑Ｌ介质中水驱形成的突破压力和突破压力梯度较高，渗透率越低，形成的突破压力梯度越高；并且随着渗透率的降低，突破压力和突破雉力梯度的升高幅度增加，说明对低渗透层能形成有效封堵。３
５
结语
ＰＩ。复合调剖体系主要成分为钠土和聚合物，
该体系固相颗粒溶入水中后高度分散和膨胀，呈絮凝状态，悬浮性好，粘度为１０～６０ｍＰａ・ｓ，容易注入，其良好的悬浮分散能力可以防止颗粒中途沉淀，有利于将颗粒堵剂推人地层深部。ＰＬ调剖体系在填砂管模拟实验中的堵水率很高，调剖堵水效果好，具有很好的耐冲刷能力、选择封堵能力和剖面改善能力，能够用于低渗透裂缝型油田注水井深部调剖作业。应设计合理段塞，让ＰＬ复合调剖体系能够进入到低渗透层中，从而提高ＰＬ复合调剖体系的调剖效果。
参考文献
［１］赵福麟．油田化学［Ｍ］．东营：石油大学出版社，２０００．
［２］朱庆胜．ＭＴ一２型堵水调剖剂的窒内评价［Ｊ］．安徽化工，２００５
（２）：１９—２１．
耐冲刷能力
当填砂管测完突破压力和封堵率后，继续用现
场注入水冲刷，测定每注入一定孑Ｌ隙体积倍数现场注入水后的渗透率和封堵率。通过填砂管中石英砂经过多倍孔隙体积的现场注入水冲刷后的渗透率变化趋势可以评价该堵剂的耐水冲刷性能。实验结果见表３。
表３耐冲刷能力
填砂管注警７冲鬻７篙芝登７
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１．１５１１．１５３
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１．１４６８Ｏ．９２８７０．９１６
３ｌ４８２
Ｏ．２１６ＯＯ．０８６
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［３］刘翔鹗．油田堵水技术论文集［Ｃ］．东营：石油工业出版社，
１９９８．
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０．９２４３．６１５３．５８３
［４］田十章．王永志，严万洪．堵水调剖剂堵水机理与性能评价［Ｊ］．
辽宁化丁，２００７。３６（１）：４５—４７．
［５］马涛，张国荣。刘商友，等．ＧＤ一２型堵水调剖剂的性能评价［Ｊ］．
精细石油化工进展，ｚ００２，３（９）：３４—３６．
ｍ坫
３．５６１
从表３可知，随着注水量的增加，冲刷压力基本保持不变，说明所用调剖剂具一定的耐冲刷能力。
（栏目主持杨军）
钠土-聚合物复合调剖体系性能评价
作者：作者单位：
赖南君， 叶仲斌， 覃孝平， 涂学万， 乔玖春
赖南君(成都理工大学地质资源与地质工程博士后流动站;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室)， 叶仲斌,覃孝平(西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室) ， 涂学万(长庆油田采油二厂)， 乔玖春(长庆油田采油四厂)油气田地面工程
OIL-GASFIELD SURFACE ENGINEERING2010,29(5)
刊名：英文刊名：年，卷(期)：
参考文献(5条)
1. 朱庆胜 MT-2型堵水调剖剂的室内评价[期刊论文]-安徽化工 2005(02)2. 赵福麟 油田化学 2000
3. 马涛;张国荣;刘高友 GD-2型堵水调剖剂的性能评价[期刊论文]-精细石油化工进展 2002(09)4. 田十章;王永志;严万洪 堵水调剖剂堵水机理与性能评价[期刊论文]-辽宁化工 2007(01)5. 刘翔鹗 油田堵水技术论文集 1998