稠油热采调堵体系研究进展综述

摘 要：随着油气开发的不断深入，易采的轻质原油已经基本耗尽，开始向稠油方向发展，因此，稠油开采成为未来油气开发的一个重点。由于储层的非均质性，在开发过程中会造成水窜、气窜、指进等现象的发生，特别是稠油开发井这种问题更为突出。文章结合我国各油田目前正在应用的体系进行有针对性的研究，并指出各种体系的不足，提出优化方案，对稠油热采调剖体系的性能进行了探索。

关键词：稠油热采;调堵体系;研究进展

一、 引言

随着常规油气开发进入中后期，人们越来越多的将目光投向了稠油、超稠油开采上来。据统计，全球稠油可采储量高达1000×108t，远超过常规油气储量，发展潜力巨大。针对稠油黏度温度敏感性这一特点，目前形成了以蒸汽吞吐、火烧油层为代表的主要以加热方式进行开采的热力采油模式，其中以蒸汽吞吐应用最为广泛。

中国的稠油一般是由河流相沉积而成，储层疏松、孔隙度渗透率均较高，非均质程度严重。最为代表要属辽河油田，蒸汽吞吐、火烧油层在一定程度上提高了该油田的单井产量，但也在一定程度上破坏了原有的地层结构，气窜、指进、出砂等现象变得严重起来，严重影响了后期稠油的开采。因此，开展稠油热采调堵技术的研究，对于稠油油藏的开采具有重要意义。

二、 性能要求

根据我国稠油开采的经验来看，稠油热采调堵体系应该具有较低的初始黏度方便注入，同时在成胶时间上应该控制在8小时左右，耐温上应大于200℃，有较好的配伍性及耐酸碱性，此外还应具有易解堵，安全环保、性价比高的特点。

热力采油具有其独特的采油机理。首先是加热降粘机理，即地下原油被加熱升温后黏度大幅度下降，尤其稠油对温度的敏感性极强，在通常的油藏加热温度范围内，温度每升高10℃，稠油的黏度则会下降50%，地下原油的流动性变好，这是热力采油最主要的增产机理。其次是油层热弹性能量释放驱油机理，油层被加热后，油层中岩石骨架及流体（油、气、水）受热膨胀而产生弹性驱油能量。再次是水蒸气对稠油的蒸馏、裂解、乳化而产生的稀释和混相驱作用。高温条件下岩石表面润湿性变为亲水化和油相渗流率的改善等。

三、 常用耐高温体系

（一）聚合物凝胶调剖

目前，国外在调剖堵水时应用最为成熟的体系为聚合物凝胶体系。注入地层后，聚合物大分子会与多价金属反应形成空间网格结构，从而堵塞孔道，并捕捉和吸附部分离子，达到改善窜流，优化波及体的目的。普通高分子聚合物最大的缺点就是温度高于90℃后会发生严重的降解，限制了其热采过程中的应用。通过改良，聚合物凝胶形式及作用强凝胶：主要用于油井堵水或近井地带调剖弱凝胶：主要用于水井深部调驱或流度控制分散凝胶：主要用于深部调驱或流体转向，增强的聚合物凝胶拥有较高的热稳定性能，耐高温可达250℃，且具有较好的耐盐碱性。这一技术在辽河油田蒸汽吞吐井的调剖封窜作业中表现良好。

（二）固相颗粒型调剖

固相颗粒型堵剂拥有较低廉的价格，耐温好等特点，在高温封堵大孔道方面应用较早。其原理是依靠颗粒助力的方式，让颗粒选择性的进入到优势孔道，在大孔道中沉积，并形成架桥从而形成堵塞的目的。

根据固体颗粒调剂的作用特点，以含油污泥为主要原材料，通过添加适当的化学药剂和固体颗粒得到一种新型低固相含油污泥调剖剂，其配方如下：羧甲基 纤维素钠0.25%（悬浮剂）+十二烷基苯磺酸钠0.60%（乳化剂）+聚丙烯酰胺0.20%（分散剂）+木质素磺酸钠0.10%（降黏剂）+膨润土10.0%+含油污泥。研究表明，该低固相含油污泥调剖剂能顺利进入岩心，岩心封堵率达到94%以上，突破压力达到7.0MPa以上，具有良好的封堵效果。

改进后的有机或无机复合体系综合了冻胶类堵剂和颗粒型堵剂的优势，以刚性好、耐热、耐介质的无机物为内核（黏土、树脂颗粒等），在表面包覆一层柔性好、可交联有机冻胶，增加了颗粒型堵剂的封堵性能且堵而不死，降低了作业风险，化学方式通过化学键复合，稳定性好。

四、 泡沫调剖

泡沫类调堵剂是目前应用较多的一种方法，也是目前研究较热的一个方向。它是在调剖堵的过程中，先让低阻泡沫进入到高孔渗地层中，然后通过表面吸附，在短时间内形成阻力，近而改变岩石表面张力，从而提升洗油效果的。对封窜剂性能进行了评价，形成了注蒸汽气化氮碳泡沫封堵气窜工艺技术，即先将引发剂氨基甲酸铵与发泡剂QP-2混合注入地层，然后注蒸汽，在高温下氨基甲酸铵气化产生的氨气和二氧化碳以及QP-2产生的泡沫在注入蒸汽的推动下进入气窜通道，进行封堵。

泡沫调剖堵水的效果关键在于泡沫的稳定性上，泡沫因液相大量排出而破裂，堵水效果即消失，稳定性好的泡沫体系堵水有效期可长达3个月以上。因此，泡沫堵剂的首要任务就是提高泡沫的稳定性上。为了提高泡沫的稳定性，常常在起泡剂中加入

五、 发展趋势

近年来，随着我国经济的高速发展，对石油天然气的需求日益增长，而我国原油产量已经不能满足国民经济发展的需求，在常规能源持续短缺和油价大幅攀升的情况下，非常规石油资源（尤其是稠油和沥青砂资源）的开采得到了越来越多人的重视。

随着稠油油藏蒸汽吞吐（蒸汽驱）轮次的增加，地层非均质性越来越严重，环境越来越复杂，开发成本低、耐温性更好的化学剂（耐高温聚合物、耐高温表面活性剂等）成为稠油开发的关键。

针对单一调堵体系作用时间短、作用效果有限的缺点，应加强机理探究，发展复合调堵体系，充分发挥各体系间的协同作用。其中，有机或无机复合体系、自生气泡沫凝胶体系等将成为未来研究的热点。稠油资源是未来油气资源开发的重点，针对稠油热采井的调剖堵水技术开始迅速发展并得以迅速推广，新型调堵体系正朝着成本低、耐温好、作业简单、绿色环保等方向发展。

参考文献：

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[2]黄翔，张凤丽.稠油油藏高温泡沫调剖体系室内实验研究[J].西南石油大学学报，2007（5）.

[3]李晓军，齐宁，张琪，牛淑芳.改性栲胶高温堵剂的性能评价[J].油田化学，2007（2）.

作者简介：张博，辽河油田公司国际事业部。