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化剂混合后挤入水层。在地层温度和固化剂作用下,热固性酚醛树脂可在一定时间内交联成不溶不熔的酚醛树脂,将水层堵住。封堵炮眼的树脂小球将加有固化剂的环氧树脂分散在与其不相溶的分散介质中,树脂分散成小液珠(约1毫米),在其固化前注入到油井中,在经过炮眼时,分散介质可渗入地层,而树脂小球被留在炮眼处,关井一段时间后树脂固化成栓塞。由于不进入地层,只堵炮眼,所以用量少成本低,而且固化后的树脂强度很大,不易被冲开。在注入过程中,施工时间的掌握非常重要,根据固化剂的加入比例,环氧树脂一般经10~50小时完全固化,从配制到注入这段时间若太短,树脂流动性尚好,会在压差作用下进入地层;若时间太长,则已经开始固化,小球之间没有粘接力,难以形成牢固的栓塞,也起不到封堵作用。⒉选择性堵水剂选择性堵水剂适用于封堵不易用封隔器将其与油层分隔开的水层。选择性堵水剂是利用油和水的差别或油层与水层的差别,达到选择性堵水的目的。选择性堵水剂可分为三类,即水基堵剂、油基堵剂和醇基堵剂,它们分别是以水、油或醇作溶剂或分散介质配成的堵水剂。⑴聚合物①HPAMHPAM是一种水基选择性堵水剂,其选择性堵水的原理是:①它的水溶液能优先进入含水饱和度高的地层;②在水层,其分子中的-CONH2和-COOH可通过如图所示的氢键吸附在地层表面而保留在水层;③HPAM未吸附部分由于链节带负电而向水中伸展,对水有较大的流动阻力,起到堵水作用。由此可见,水解聚丙烯酰***这种堵CHCHCC剂可按含水饱和度的大小进入地层,HOOH-N-HO并按含水饱和度的大小调整地层对水OHHOOHOH的渗透性。特别是后一个特点是其它水解聚丙烯酰***在砂岩表面的吸附?选择性堵剂所没有的。??-?8?-?:..???油田化学剂????课程讲稿?但实际上,HPAM对高渗透含水层的选择性堵水效果并不理想。而?且随着产出液逐渐返排至地面而失效。例如美国中部地区200多口井用HPAM堵水,这些井均为砂岩地层,适合采用HPAM,%。因此,目前广泛采用的是将水解聚丙烯酰***交联使用。高价金属离子(如Al3+、Cr3+、Zr4+)和醛类(如甲醛、乙醛、乙二醛)等都可在一定条件下将水解聚丙烯酰***交联起来。随着交联程度的增加,可使吸附在地层表面的水解聚丙烯酰***更向外伸展,封堵更大的孔道。同时,还可使吸附在地层表面的水解聚丙烯酰***产生横向结合,形成结构,提高吸附层的强度,因而有更好的堵水效果并延长堵水的有效期。②HPAN其堵水原理与HPAM类似,也可采用交联剂。此外,HPAN分子中含有羧基,并且对高价离子比较敏感,对酸也比较敏感,利用这一特点江汉油田曾用HPAN+***化钙的双液法进行堵水;吉林油田曾采用HPAN+盐酸的双液法进行堵水,效果都不错。③CPAMcationicpolyacrylamideCHCH?CHCH?(CH-CH??????CH-C)H2m2n22pCONH2COONaCH2CH2N+ClCH3CH3?丙烯酰***/丙烯酸钠/二***二烯丙基***化铵共聚物?CHCH?CHCH?CHCH?2m2n2pCONH2COONaCONHCH+3CH3-C-CH2CH2-N-CH3ClCH3CH3?丙烯酰***/丙烯酸钠/(3-丙烯酰***基-3-***)丁基三******化铵共聚物CPAM分子中有阴、阳、非离子链节,其阳离子链节可与带负电的砂岩表面发生牢固的化学吸附,非离子链节也可产生吸附,主要是和阴离子链节在水中伸展,增加水的流动阻力。据报道其效果好于HPAM。??-?9?-?:..???油田化学剂????课程讲稿?⑵泡沫?泡沫也是一种水基选择性堵水剂。由于它的分散介质是水,当它进入地层时,将优先进入水层。在水层中,泡沫是通过Jamin效应的迭加产生堵塞。泡沫虽也会进入油层,但在油层它是不稳定的。由于油相对起泡剂分子的亲油部分的吸引力大于气相,所以当油水界面与气水界面共存时,起泡剂将由气水界面转到油水界面,引起泡沫破坏。可通过提高泡沫的稳定性,来提高泡沫的堵水效果。为了提高泡沫的稳定性,除了选择合适的起泡剂(通常为磺酸盐表面活性剂)外,还可加入稳定剂。钠羧***纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、水解聚丙烯酰***等水溶性高分子都可作为稳定剂。这些高分子通过增加水的粘度,增加气泡合并变大的阻力来提高泡沫的稳定性。⑶皂类脂肪酸皂、环烷酸皂、松香酸皂均可松香酸是天然产物,也是目前表面活性剂的一种重要原料,我国松香产量达40万吨/年,居世界第一。松香酸钠是由松香(含80~90%松香酸)与碳酸钠(或氢氧化钠)反应生成。松香酸钠可与钙、镁离子反应,生成不溶于水的松香酸钙、松香酸镁沉淀:H322+CH+CaCHCH333CHCHCHCHCHCH33CH33CHCH33松香酸钠只适用于水中钙、镁离子含量较大(>1000mg/L)的油井堵水。由于油层中的油不含钙、镁离子,所以松香酸钠不堵塞油层,是选择性堵水剂。除松香酸钠外,还可用环烷酸钠、脂肪酸钠(如硬脂酸钠、油酸钠等)选择性地封堵地层水中钙、镁离子含量高的油井。⑷烃基卤代甲硅烷烃基卤代甲硅烷是一种油基堵剂,其通式可用RnSiX4-n表示。式中R表示烃基,X表示卤素,n表示1~3的整数。二***二***甲硅烷是一种烃基卤代甲硅烷,它由硅粉与一***甲烷制成:CH3ClSi+CHClCuSi23CH3Cl??-?10?-?:..???油田化学剂????课程讲稿?烃基卤代甲硅烷可与水反应,生成相应的硅醇。硅醇中的多元羟?基很容易缩聚,生成聚硅醇。如二***二***甲硅烷遇水时,可生成二***甲硅二醇:CH3ClCH3OHSi+2H2OSi+2HClCH3ClCH3OH二***甲硅二醇很容易缩聚,生成聚合度足够高的不溶于水的聚二***甲硅二醇沉淀,封堵出水层:CH3CH3OHnSiHO[SiO]H+(n?-1)H2OCHn3OHCH3二***二***甲硅烷还可与砂岩表面的羟基反应,使砂岩表面疏水化。其反应如下图所示。由于出水层的砂岩表面由亲水反转为亲油,增加了水的流动阻力,减少了油井的出水。CHCH3CHCH333SiSiCH3ClHOHOOHOH+2SiOOOOCH3Cl(亲水砂岩表面)(转为疏水表面)适用于选择性堵水的烃基卤代甲硅烷很多。例如***三***甲硅烷、乙基三***甲硅烷、丙基三***甲硅烷、戊基三***甲硅烷、十二烷基三***甲硅烷、十八烷基三***甲硅烷、苯基三***甲硅烷、乙烯基三***甲硅烷、二***二***甲硅烷、二乙基二***甲硅烷、二丙基二***甲硅烷、二苯基二***甲硅烷或它们的混合物等,都可用于选择性堵水。由于烃基卤代甲硅烷是油溶性的,所以它们必须配成油溶液使用。煤油和柴油是常用的溶剂。其他如聚氨基甲酸酯、油基水泥、活性稠油、乳化稠油、偶合稠油、聚烯烃等均可用于堵水。?作业和思考题:?1?讨论堵水和调剖的同异之处。2常用的调剖化学剂有哪些?3常用的堵水化学剂有哪些??课后小结及教学后记:本课教育评注(课堂设计理念,实际教学效果)填表说明:1.?每项页面大小可自行添减;?2.?课次为授课次序,填1、2、3……等;??-?11?-?