文档介绍：54 石油钻采工艺 2002 年(第 24 卷) 第 1 期
调剖堵水材料研究现状与发展趋势
纪朝凤葛红江

(大港油田集团公司,天津大港 300280) (西南石油学院博士后流动站,四川南充 637001)
摘要综述了近年来油田常用调剖堵水材料研究的现状和最新成果。分析了各种材料的性能和实用性。介
绍了复合材料、延缓交联体系、胶态分散凝胶、高吸水树脂等今后可能大规模应用的材料,以及了无机材料、工业废
弃物、磁性材料、活性稠油等较为廉价的材料。最后探讨了油田调剖堵水材料的研究方向,即疏水缔合聚合物、新
型表面活性剂、微胶囊技术已经或有望取得突破并得到实际应用。纳米材料、生物酶等材料将成为调剖堵水材料
研究的难点问题。
关键词调剖堵水材料采油
作者简介纪朝凤,1963 年生。1984 年毕业于大庆石油学院石油工程系,现为油气勘探开发技术研究中心工
艺研究所副所长,高级工程师。
1 无机材料人为注入的) 反应,生成 Al (OH) 3 凝胶,可以使井眼
周围 30m 半径区域的水力连通性降低 75 %~80 %。
1. 1 无机胶凝材料
这种凝胶具有一定的稳定性,而且成本低廉。
主要有水泥、碱—矿渣、石膏、粉煤灰、高水材
正电胶(混合金属氢氧化物 MMH) 作为一种泥
料、水玻璃等。这里仅对高水材料进行介绍。
浆体系近几年发展应用很快。正电胶胶体溶液被称
高水材料又称高水速凝材料,是一种能够在高
为“流动的固体”,作为调剖堵水材料也利用了这一
水灰比(2. 0~3. 0) 情况下迅速凝固、并形成具有一
特性。正电胶颗粒直径大多小于 1μm ,可用于低渗
定强度水泥石的无机胶凝材料[1 ] 。高水材料有“点
地层。应用时可与聚合物配合使用。
水成石”的功效。水泥的水灰比通常在 0. 5 以下,而
无机非胶凝材料可单独使用,大多数是和其它
高水材料的水灰比可以达到即高水材料中
3. 5 , 1kg 材料复配使用[5 ] 。
加入 3. 5kg 水,硬化后强度可以达到 3~5MPa 。研
究人员在实验室还开发出了体积比含水率达 90 % 2 有机材料
[2 ]
的高水材料,但目前市场上没有相应产品。在不 2. 1 有机凝胶类
断搅动或流动的状态下,高水材料的稠化时间和凝目前应用较多的是延缓交联凝胶体系。可以产
固时间明显比静置条件下长。即在流动的条件下, 生凝胶的有机物有单柠、木质素、胍胶等天然聚合
高水材料水泥浆可以长时间(3~5h) 保持其流变性, 物[6 ] ,羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、多元共
一旦静止后会很快(10~30min) 凝固,在中高温( > 聚物、两性离子聚合物等合成高分子聚合物[7~8 ] 。
65 ℃)下初凝时间会更短,约 5~20min。从技术上交联剂有酚醛树脂类、Cr3 + 、Al3 + 、Zr4 + 、Ti4 + 、硼
讲,高水材料可以替代水泥和粉煤灰作为无机堵剂酸等。其中对于 Cr3 + 可采用乙酸、草酸等络合的办
或用于配置复合堵剂。法来延长交联时间;对于 Al3 + 、Zr4 + 、Ti4 + 、硼酸等可
1. 2 无机非胶凝材料采用控制 pH 值的方法来延长交联时间。也有专门
包括