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纤维球颗粒调堵剂在油水井上的应用
  • 来源:美源净水 时间:2017-11-24 点击次数:

    纤维球颗粒调堵剂在油水井上的应用

    一.作用机理

    纤维球颗粒是交联聚合物与纤维间混而成,在高温地层中用于油水井大孔道及裂缝的封堵主要有种机理:

    一是纤维球颗粒在水中能膨胀成纤维水凝体,纤维水凝体能通过变形流动、卸水。破坏而进入地层深部实现封堵;

    二是在高温下交联聚合物会在一定时间被破坏,而释放出纤维,纤维的管流能力差,在吼道处很容易发生缠结,这样可;利用纤维的弹性实现封堵,纤维能抗300℃高温。

    二.纤维球颗粒的合成

    采用纤维、复合单体、引发剂、交联剂可合成纤维球。

    三.纤维球颗粒的性能特点

    1.矿化度对纤维球膨胀性能的影响

    水的矿化度对纤维球颗粒的膨胀度有显著的影响,随着矿化度的增加,纤维球颗粒的膨胀度呈下降趋势,但当矿化度大于50000mg/l时,其膨胀度几乎不发生变化。主要原因是膨胀体类似一个反渗透膜,随着水的矿化度增加,膨胀体内外的反渗透压力增大,从而降低膨胀体的吸水能力。虽然如此,该调堵剂在盐水中的膨胀性能仍然优于体膨胀聚丙烯酰胺,主要是因为在该调堵剂的合成时引进了抗盐性单体,同时加大了交联链段的长度,使其具有很强的抗盐能力。

    2.钙离子浓度对纤维球颗粒膨胀性能的影响

    Ca2+浓度对纤维球颗粒膨胀性能有一定的影响,但影响程度并不大。(注:膨胀度的测定时间为24h)

    3.纤维球颗粒调堵剂的膨胀速度

    纤维球颗粒调堵剂的膨胀度时随时间的增加而增大的,在高温下的膨胀度大于低温下的膨胀度,而且膨胀度加快。(注:实验用水均为5%的盐水)

    4.纤维球颗粒的注入性

    颗粒的注入性与颗粒的尺寸,地层的有效孔隙直径、以及颗粒的膨胀速度有关。有效孔隙直径是有效渗透率K和有效孔隙度¢的函数。

    即:有效孔隙直径=√K/¢

    对于刚性颗粒,只要其粒径小于有效孔隙直径的1/2,颗粒就可以进入孔隙内。但对聚合物颗粒,由于膨胀后是一柔性体,即使它的直径比有效孔隙直径大,也可在压力下进入孔隙内,实验结果见表1。

纤维球颗粒调堵剂在油水井上的应用

    四、纤维球颗粒调堵用量的确定

    纤维球颗粒对大孔道的封堵时一种点封堵,而聚合物凝胶封堵是面封堵,只要进入孔隙内的颗粒的膨胀体及与孔隙体积之比为4.8%,就能实现有效封堵,由此可按下列方法确定纤维球的使用用量:

纤维球颗粒调堵剂在油水井上的应用

    式中:Q-纤维球调堵剂的配液量.m3;

    岩石的孔隙体积-由油层厚度、施工半径和岩石的孔隙度确定。施工半径一般为水井与油井间距的1/3-1/4;颗粒的配液浓度为0.2%,n为方向系数。

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