采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料的巖心試驗

聞晶

摘要：硅氧樹脂類調剖劑多組分無機混合物，它是制備超細粉體材料的中間產物-預聚體，常溫下穩定，可長期穩定存在，具有良好的可置入性，突出的耐高溫性能，具有足夠寬的稠化和凝膠固化時間調節范圍，調堵產物的可解除性，廣泛的適用性等優點，為了更好地推進該調剖劑的現場應用，我們進行了采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料的巖心試驗。

關鍵詞：巖心試驗；調剖劑；耐高溫；施工安全

1、巖心突破壓力試驗

1.1、試驗裝置

高溫調剖實驗評價系統：包括填砂管、平流泵、恒溫箱、壓力傳感及采集分析系統、管閥件等。

該實驗用兩根滲透率不同的填砂管分別來模擬高滲透率和低滲透率地層，主要是考察所配制的調剖劑對高、低滲透層的影響，進一步為實施該項技術提供實驗依據。實驗所用填砂管為石英砂填制，根據要求的滲透率選用不同粒度的干凈石英砂裝填而成。

1.2實驗步驟及結果

將填砂管抽真空，飽和水，測孔隙度、孔隙體積，水驅至壓力穩定后測水相滲透率；以20mL/h的注入流量注入調堵劑，其中1#活化劑2%，2#添加劑2%，采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料20%，余為水。待非固相耐高溫調堵液充滿巖心后停注，在80℃恒溫加熱48h；待采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料材料固化后，同樣以20mL/h的注入流量注入清水直至巖心被突破，測定80℃時采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料的突破壓力，并將其換算成標準突破壓力數值，即為采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料的標準突破壓力。

從表8.1中可看出，巖心的突破壓力較高，說明采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料固化物具有較高的封堵強度，凝固后可承受注入水或注入蒸汽的高壓力沖擊。

2、采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料調剖液的壓力選擇性

采用兩組滲透率相差很大的人造巖心，模擬井下滲透率不同的層段，改變注入壓力和注入流量，觀察堵劑在各巖心中的分配情況，實驗結果見表2。

實驗結果表明，采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料調剖劑具有一定的選擇性，開始注入時絕大部分采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料調剖劑首先進入并封堵滲透率大的巖心。隨著高滲透率巖心被封堵，注入壓力逐漸升高，進入高滲透巖心的采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料調剖液的量大幅度減少，進入低滲透率巖心的堵劑量逐漸增加并對其進行封堵。這說明對有滲透率級差的地層進行調堵作業時，采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料調剖劑能夠首先進入滲透率較大的層段，滲透率較大的層段吸收調剖劑量較多，致使封堵率較滲透率小的地層大，從而達到調整封堵剖面的目的。

3、采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料對巖心的封堵率

改變采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料在調剖漿液中的比例，配制不同配方的注入液并分別將其注入進巖心，測定封堵率。試驗順序如下：

（1）固定1#活化劑2.0wt/%、2#添加劑3.0wt%，改變采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料分別為1.0wt%，2.0wt%，4.0wt%，8.0wt%，12.0wt%、16.0wt%，配制不同配方的采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料堵劑漿液； （2）注入3PV清水測定巖心初始滲透率；（3）分別注入1.0PV的不同配方的采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料漿液；（4）在80℃溫度下養護48 h；（5）再注入清水測巖心滲透率。

（6）計算封堵率。

表3的試驗結果表明，隨著采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料用量的增加，巖心的突破壓力逐漸增高，當用量達到或超過4.0%時，巖心的封堵率完全能滿足Q/CNPC-LH0875-2007的要求，表明采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料具有優良的封堵性能，材料摻量小幅度的增加就會對采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料的強度產生顯著的影響，實際調剖作業時，可根據注入量和封堵強度要求調節采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料及添加劑的比例以滿足不同要求。

4、非固相耐高溫調堵液高溫后滲透率恢復性能

試驗方案：

（1）配制采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料漿液，其中4#活化劑5.0wt/%、2#添加劑4.0%、5#蒸汽吞吐專用添加劑3%、采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料為20.0wt%；（2）注入1.0PV的不同配方的采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料漿液；（3）在80℃溫度下養護48h；（4）注入2PV清水測巖心滲透率。（5）將巖心放入高溫高壓鋼瓶中，于300℃恒溫箱中加熱7d；（6）注入2PV清水測定滲透率；（7）計算滲透率恢復比率。上述操作平行三次，試驗結果表明高溫后的滲透率恢復平均在50%以上，說明采油用調剖劑硅氧樹脂類調堵材料非常適合與蒸汽吞吐井采油作業。

參考文獻：

[1]劉宇光，高德玉，侯靜.高分子復合調剖劑的制備及性能[J].齊齊哈爾大學學報.2004（02）.

[2]劉宇光，高德玉，侯靜.高分子復合調剖劑的制備及性能[J].齊齊哈爾大學學報. 2004 （02）.

[3]嚴曦，岳湘安，萬新安.有機——無機復合～1凝膠調剖劑的研制[J].內蒙古石油化工.2009（08）.