（一）国内外油田化学堵水技术现状

随着油田堵水技术的发展，化学堵水剂也得到了发展。美国以聚丙烯酸胺类（HPAM）为主，前苏联以聚丙烯氰（HPAN）为主，前苏联应用石油副产品作为堵水剂也取得了很好的效果。我国近几年来油田化学取得了较好的发展，聚丙烯酸胺类堵剂在砂岩和灰砂岩油田堵水都取得了较好效果。

1．部分水解聚丙烯酸胺堵剂（HPAM）

（1）HPAM －甲醛－硼酸盐凝胶。配方为：HPAM （质量比0．5％）、甲醛（质量比0．75％）、硼酸根离子（0．1％～0．6％）。成胶时间为24h。

（2）聚丙烯酸胺铬冻胶。美国菲力普石油公司用Cr3＋络合丙烯酸，研制成丙烯酸铬螫合物交联剂。配方为：HPAM （500ppm，水解度15％，平均分子量1．8×106）、丙烯酸铬溶液（250ppm、500ppm 、1000ppm）、柠檬酸铝（500ppm）。温度范围12～124，成胶时间几分钟至几星期。当温度高达124时，冻胶具有较好的长期稳定性。冻胶对油藏恶劣环境不敏感（尤其是对H2S）。HPAM －尿素－甲醛凝胶。配方为：HPAM （质量比0．2％）、甲醛（4％～40％，最好15％）、尿素（4％～50％，最好20％）。反应温度20C～75，pH 值4～8，反应时间2～72h，一般在8～48h。

（4）木质素磺酸盐两种配方如下：木质素磺酸盐（质量比2％～20％，最好6％～10％）、丙烯酸或丙烯酸胺单体（质量比2％～20％，丙烯酸最好6％～10％）、过硫酸盐（质量比4％～10％）、引发剂羟基酸胺（质量比1％～6％）、金属盐（质量比0．3％）。木质素磺酸盐（质量比2％～3％）、重铬酸盐（质量比0．5％～3％）、HPAM（质量比0．5％～1％）。

（5）Popeimfoo 堵剂是由Pfizer 公司研制的一种新阳离子型的HPAM 类凝胶堵剂，交联剂为有机物。凝胶具有亲水性，能优先进入含水层，不进入含油层，成胶时间几小时至几天。对地层不会造成永久性伤害，加入破胶剂可恢复渗透率。现场施工先用酸洗井，接着注地层水或20％KCl 前置液，再注聚合物和交联剂混合液后用地层水或柴油洗井，关井候凝后投产。投产1 周至2 周内为防聚合物返排应保持低排量。

2．两性聚合物

两性聚合物分子链上既带正电荷又带负电荷，能使聚合物更好地吸附在地层岩石上。与水形成的氢键具有强亲水性，能限制水的流动。使用温度可达235。

（1）WOR－Con 水油平控制剂，堵剂水溶性好，水化性强，无毒，抗剪切，不怕氧化，耐高矿化度，对阳离子不敏感，在岩石表面粘结好，易混合，施工简单，有效期长，可降低水相渗透率80％～85％。美国伊利诺斯州等油田采用这种堵水剂处理效果较好。

（2）APM ，由丙烯酸（AA）、丙烯酸胺（AM）和季铵化合物（氯化二甲基二烯丙基氯化胺）以重量比111 聚合而成的两性聚合物。其特点是不易剪切，使用温度范围广，堵剂表面张力低，易穿透地层，关井时间短（关井2～4h 即可开井生产），能与大多数阳离子或常用的化学添加剂配伍。其配方为：APM （体积比0．19％～3％，最好为1．0％）、互溶剂（体积比5％～20％，最好为10％）、表面活性剂（体积比0．1％～1％，最好为9．2％）；KCl 溶液（体积比2％）或NH4Cl 水溶液（体积比3％）。

（3）AM －DMDAC 部分水解共聚物，是一种阴、阳、非离子三元共聚物，通过丙烯酸胺（AM）与二甲基二烯丙基氯化胺（DMAC）共聚水解而得，现场应用与APM 相同。

3．聚丙烯氰（HPAN）堵剂

（1）HPAN－磷酸氢二钾堵剂，配方为：HPAN （质量比5％～10％）、磷酸氢二钾（重量比5％～10％），可加入适量水泥。前苏联罗马什金油田用上法堵水89 口井，成功率78．5％。

（2）HPAN －甲醛混合物堵剂，配方为：HPAN （70％～72％），工业甲醛（20％），HCl （8％～10％，含量10％）。

（3）HPAN－甲醛一乌洛托品一氯化按堵剂，配方中浓度37％的甲醛14％～20％，NH4Cl1％～2％，工业甲醛20％，含量10％的HCl 用量8％～10％。

4．石油类化学堵水剂

（1）酸性渣油堵剂，石油炼制中热解苯和石油溶剂时，用硫酸净化芳香族原料所产生残渣，均质、可流动、黑色或棕黑色。把酸性渣油挤入多孔介质中，使介质的水相渗透率降低2／3，油相渗透率几乎不变。前苏联用酸性渣油在30 多口井上进行堵水试验，效果很好。如293 井，堵前产水185t／d，产油2t／d，用18t 酸性渣油堵水后，产水下降到100t／d，产油上升到45t／d，有效期6 个月。

（2）新型酸性渣油堵剂，前苏联采用炼油厂的柴油和润滑油的碱性废液与5％～15％CaCl2水溶液进行堵水。该堵剂曾在阿塞拜疆一些油田进行了成功的试验，现场施工58 口井，成功率89％，增产原油约1×104t，减少产水超过10×104m3。

5．我国油田化学堵水技术现状及最新进展

50 年代中期，我国在玉门油田开始采用水泥及封隔器堵水。70 年代研究了HPAM 、水玻璃－CaCl2、乳化石蜡、四氧化硅等多种堵水技术。目前，各油田堵剂配方繁多，但主要以HPAM 为主。各油田通过改进施工工艺，精细施工，在封堵底水、空洞、管外窜、低渗透油藏堵水和层内堵水等方面取得了较大的进展。

（1）封堵底水：冀东油田根据柳－25 区块的底水上升规律，在断块内选择具有挖潜能力、因底水上窜导致高含水而关井的三口油井进行了堵水试验。具体做法：用C／O 测井方法和动态分析方法查清底水目前油水界面位置和水锥顶部位置；用封隔器卡封在水锥顶部位置附近；高压快速自油管注入堵剂；向环形空间注入平衡液。保持封隔器上下压力平衡。

（2）封堵空洞、封管外窜：“空洞”是由于油井在出砂时形成的，在高含水井里积满水。堵水时，由于堵剂易被大量水稀释使其配比发生改变，很难成功。管外窜也存在类似的情况。由于问题发生在井眼附近，堵剂用量少，但要求强度高，成胶时间短，在井筒里很稳定，施工安全。针对以上情况，利用TP－910 堵剂具有注入时粘度低、成胶后强度极高的优点，在前置液和堵剂组分上进行了改进，在前置液中加入反应速度促凝剂，使堵剂进入炮眼后与前置液相遇快速反应成胶，保证堵剂在空洞及窜槽部位产生高强度胶体和注入过程中安全稳定。该堵水方法在冀东油田的馆陶组油藏进行了1 井次封堵空洞、4 井次封堵管外窜施工，累计增油超过5000t。

表6－2－3　国内油田近期主要聚合物类堵剂

（3）封堵边水、层内水及无法卡封单层的注入井：用堵水不堵油的选择性堵剂是最佳选择。目前，国内只有活化稠油具有真正的选择性堵水不堵油特性。该技术在辽河油田锦州采油厂应用取得成功，至1997 年6 月已累计施工283 井次，平均单井增油达871t。

（4）堵水压裂工艺：堵水压裂即深度压裂和改向压裂。前者是在压裂加砂前挤入堵剂封堵油层的高渗透带或者裂缝最前端，然后压裂加砂压开新裂缝使水流通道改向。改向压裂是先向层内挤堵剂封堵出水裂缝而不封死炮眼，关井候凝后，在另外的方位或层段上压开新裂缝，使裂缝移位或改向以获得增油降水效果。1991—1995 年，玉门油田采用该技术施工119 井次，增产原油2191t，有效成功率67．9％，减水1110×104m3。