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纖維球顆粒調堵劑在油水井上的應用
  • 來源:美源淨水 時間:2017-11-24 點擊次數:

    纖維球顆粒調堵劑在油水井上的應用

    一.作用機理

    纖維球顆粒是交聯聚合物與纖維間混而成,在高溫地層中用于油水井大孔道及裂縫的封堵主要有種機理:

    一是纖維球顆粒在水中能膨脹成纖維水凝體,纖維水凝體能通過變形流動、卸水。破壞而進入地層深部實現封堵;

    二是在高溫下交聯聚合物會在一定時間被破壞,而釋放出纖維,纖維的管流能力差,在吼道處很容易發生纏結,這樣可;利用纖維的彈性實現封堵,纖維能抗300℃高溫。

    二.纖維球顆粒的合成

    采用纖維、複合單體、引發劑、交聯劑可合成纖維球。

    三.纖維球顆粒的性能特點

    1.礦化度對纖維球膨脹性能的影響

    水的礦化度對纖維球顆粒的膨脹度有顯著的影響,随着礦化度的增加,纖維球顆粒的膨脹度呈下降趨勢,但當礦化度大于50000mg/l時,其膨脹度幾乎不發生變化。主要原因是膨脹體類似一個反滲透膜,随着水的礦化度增加,膨脹體内外的反滲透壓力增大,從而降低膨脹體的吸水能力。雖然如此,該調堵劑在鹽水中的膨脹性能仍然優于體膨脹聚丙烯酰胺,主要是因為在該調堵劑的合成時引進了抗鹽性單體,同時加大了交聯鍊段的長度,使其具有很強的抗鹽能力。

    2.鈣離子濃度對纖維球顆粒膨脹性能的影響

    Ca2+濃度對纖維球顆粒膨脹性能有一定的影響,但影響程度并不大。(注:膨脹度的測定時間為24h)

    3.纖維球顆粒調堵劑的膨脹速度

    纖維球顆粒調堵劑的膨脹度時随時間的增加而增大的,在高溫下的膨脹度大于低溫下的膨脹度,而且膨脹度加快。(注:實驗用水均為5%的鹽水)

    4.纖維球顆粒的注入性

    顆粒的注入性與顆粒的尺寸,地層的有效孔隙直徑、以及顆粒的膨脹速度有關。有效孔隙直徑是有效滲透率K和有效孔隙度¢的函數。

    即:有效孔隙直徑=√K/¢

    對于剛性顆粒,隻要其粒徑小于有效孔隙直徑的1/2,顆粒就可以進入孔隙内。但對聚合物顆粒,由于膨脹後是一柔性體,即使它的直徑比有效孔隙直徑大,也可在壓力下進入孔隙内,實驗結果見表1。

纖維球顆粒調堵劑在油水井上的應用

    四、纖維球顆粒調堵用量的确定

    纖維球顆粒對大孔道的封堵時一種點封堵,而聚合物凝膠封堵是面封堵,隻要進入孔隙内的顆粒的膨脹體及與孔隙體積之比為4.8%,就能實現有效封堵,由此可按下列方法确定纖維球的使用用量:

纖維球顆粒調堵劑在油水井上的應用

    式中:Q-纖維球調堵劑的配液量.m3;

    岩石的孔隙體積-由油層厚度、施工半徑和岩石的孔隙度确定。施工半徑一般為水井與油井間距的1/3-1/4;顆粒的配液濃度為0.2%,n為方向系數。

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