采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料的岩心试验

闻晶

摘要：硅氧树脂类调剖剂多组分无机混合物，它是制备超细粉体材料的中间产物-预聚体，常温下稳定，可长期稳定存在，具有良好的可置入性，突出的耐高温性能，具有足够宽的稠化和凝胶固化时间调节范围，调堵产物的可解除性，广泛的适用性等优点，为了更好地推进该调剖剂的现场应用，我们进行了采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料的岩心试验。

关键词：岩心试验；调剖剂；耐高温；施工安全

1、岩心突破压力试验

1.1、试验装置

高温调剖实验评价系统：包括填砂管、平流泵、恒温箱、压力传感及采集分析系统、管阀件等。

该实验用两根渗透率不同的填砂管分别来模拟高渗透率和低渗透率地层，主要是考察所配制的调剖剂对高、低渗透层的影响，进一步为实施该项技术提供实验依据。实验所用填砂管为石英砂填制，根据要求的渗透率选用不同粒度的干净石英砂装填而成。

1.2实验步骤及结果

将填砂管抽真空，饱和水，测孔隙度、孔隙体积，水驱至压力稳定后测水相渗透率；以20mL/h的注入流量注入调堵剂，其中1#活化剂2%，2#添加剂2%，采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料20%，余为水。待非固相耐高温调堵液充满岩心后停注，在80℃恒温加热48h；待采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料材料固化后，同样以20mL/h的注入流量注入清水直至岩心被突破，测定80℃时采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料的突破压力，并将其换算成标准突破压力数值，即为采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料的标准突破压力。

从表8.1中可看出，岩心的突破压力较高，说明采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料固化物具有较高的封堵强度，凝固后可承受注入水或注入蒸汽的高压力冲击。

2、采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料调剖液的压力选择性

采用两组渗透率相差很大的人造岩心，模拟井下渗透率不同的层段，改变注入压力和注入流量，观察堵剂在各岩心中的分配情况，实验结果见表2。

实验结果表明，采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料调剖剂具有一定的选择性，开始注入时绝大部分采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料调剖剂首先进入并封堵渗透率大的岩心。随着高渗透率岩心被封堵，注入压力逐渐升高，进入高渗透岩心的采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料调剖液的量大幅度减少，进入低渗透率岩心的堵剂量逐渐增加并对其进行封堵。这说明对有渗透率级差的地层进行调堵作业时，采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料调剖剂能够首先进入渗透率较大的层段，渗透率较大的层段吸收調剖剂量较多，致使封堵率较渗透率小的地层大，从而达到调整封堵剖面的目的。

3、采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料对岩心的封堵率

改变采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料在调剖浆液中的比例，配制不同配方的注入液并分别将其注入进岩心，测定封堵率。试验顺序如下：

（1）固定1#活化剂2.0wt/%、2#添加剂3.0wt%，改变采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料分别为1.0wt%，2.0wt%，4.0wt%，8.0wt%，12.0wt%、16.0wt%，配制不同配方的采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料堵剂浆液； （2）注入3PV清水测定岩心初始渗透率；（3）分别注入1.0PV的不同配方的采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料浆液；（4）在80℃温度下养护48 h；（5）再注入清水测岩心渗透率。

（6）计算封堵率。

表3的试验结果表明，随着采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料用量的增加，岩心的突破压力逐渐增高，当用量达到或超过4.0%时，岩心的封堵率完全能满足Q/CNPC-LH0875-2007的要求，表明采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料具有优良的封堵性能，材料掺量小幅度的增加就会对采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料的强度产生显著的影响，实际调剖作业时，可根据注入量和封堵强度要求调节采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料及添加剂的比例以满足不同要求。

4、非固相耐高温调堵液高温后渗透率恢复性能

试验方案：

（1）配制采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料浆液，其中4#活化剂5.0wt/%、2#添加剂4.0%、5#蒸汽吞吐专用添加剂3%、采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料为20.0wt%；（2）注入1.0PV的不同配方的采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料浆液；（3）在80℃温度下养护48h；（4）注入2PV清水测岩心渗透率。（5）将岩心放入高温高压钢瓶中，于300℃恒温箱中加热7d；（6）注入2PV清水测定渗透率；（7）计算渗透率恢复比率。上述操作平行三次，试验结果表明高温后的渗透率恢复平均在50%以上，说明采油用调剖剂硅氧树脂类调堵材料非常适合与蒸汽吞吐井采油作业。

参考文献：

[1]刘宇光，高德玉，侯静.高分子复合调剖剂的制备及性能[J].齐齐哈尔大学学报.2004（02）.

[2]刘宇光，高德玉，侯静.高分子复合调剖剂的制备及性能[J].齐齐哈尔大学学报. 2004 （02）.

[3]严曦，岳湘安，万新安.有机——无机复合～1凝胶调剖剂的研制[J].内蒙古石油化工.2009（08）.