摘要
在油田开采后期，经过多次驱油之后，由于地质不均匀、油水流度比的差异而导致地层水或注入水不断发展，油井中的含水率将增加，导致管线设备使用时间缩减、油藏的采收率下降。目前油井针对这种情况采用的最广泛的措施就是堵水技术，通过人为研究一种化学堵水药剂，经过连续油管注入到含水层实现封堵。一般的化学堵水剂分为两大类，选择性堵水剂和非选择性堵水剂。非选择性堵水剂主要用于封堵高含水层，对水和油同时进行封堵，不利于油藏原油的开采。选择性堵水剂主要应用于低、中含水层，这一类堵水剂并不是完全堵水不堵油，只是尽可能的堵水不堵油，降低水相渗透率，而对油相渗透率不影响。选择性堵水剂作为油田开采过程中一种重要的化学药剂。在施工开采过程中需要满足以下一些性能要求:一定的抗压强度，堵水性能好，耐温耐盐性好，有效期长、对地层无伤害，对环境无污染等。目前常有的选择性堵水剂耐温性能差，封堵强度低，有效期短等缺点。本文拟研究开发一种选择性复合堵水材料，具有很好的疏水亲油性能和渗透率，抗压强度高，耐温耐盐性好，堵水强度高，有效期长。 通过对复合材料堵水机理和反应机理两方面进行了理论分析研究。复合材料主体为多孔性材料，为了使复合材料具有疏水亲油性能，需加入改性剂吸附在复合材料表面，使复合材料具有疏水亲油的性能。通过对改性剂红外分析和GC-MS分析，该改性剂是一种水溶性环状大分子，同时具有亲水亲油端。为了增加复合材料的孔隙结构，结合理论通过人为的“造孔”，需要加入发泡剂，其目的就是增加复合材料的渗透率。具有疏水亲油性能的复合材料在降低水相渗透率的同时，增大油相渗透率，提高产液量。对其发泡剂种类和加量、改性剂种类和加量、增稠剂种类和加量、表面活性剂种类和加量的筛选。最终确定出稳油控水复合材料的配方为:复合材料分为MC-S和MC-L两部分，其中MC-S成分为主材50％MC（wt）+1％发泡剂（wt）+2％石英砂（wt），MC-L则为5％改性剂（wt）+0.2％增稠剂（wt）+2％Span80（wt）+39.8％H2O（wt）。然后将MC-S和MC-L两部分按照各50％混合均匀制备成复合材料。其制备过程为:首先，将二者放容器中搅拌，时间为10min，速率为300rpm,然后将其倒入模具中并连同模具一起放入70℃水浴锅中反应4～8h,最后，放入50℃恒温循环水箱中养护24h即得到本产品。将制备好的产品进行SEM和XRD测试，通过电镜图片观察复合材料内部的孔隙尺寸，复合材料的孔隙结构在50μm左右，XRD分析发泡剂在复合材料中完全反应。 室内实验性能评价分析，复合材料水的接触角为142.38°，油的接触角为17.77°,具有很好的疏水亲油性能。该复合材料具有很好的抗压强度，在34MPa以上，复合材料在100℃下的固化时间为176min,为延长固化时间，可以减少MC-S的加量，增加水的加量。通过岩心驱替测得复合材料的水相渗透率下降率在80％以上，油相渗透率变化率在±10％，具有很好的堵水能力，从而达到稳油控水的效果。经过20PV后水相残余阻力系数为4.98,说明其复合材料的有效期长，耐冲刷性能好，复合材料在矿化度为50000mg/mL下放置7天疏水性能变化不大，其耐温耐盐性能优异。只需要复配，不用进行聚合和交联反应，制备工艺简单，对后续研究具有一定的借鉴和参考价值。
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