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堵水、调剖技术概述
油田开发到中后期，通过注水补充地层能量是我国大部分油田所采用的主要措施。由于油层存在着非均质性，会出现水在油层中的“突进”和“窜流”现象，严重地影响着油田的开发效果。为了提高注水效果和油田的最终采收率，需要及时的采取堵水调剖技术措施。
一、堵水调剖的概念
（一）吸水剖面与调剖
对于注水井，由于地层的非均质性，地层的每一层的吸水量都是不平衡的，每一层的每一部分的吸水量都是不同的，这反映在吸水剖面上。
地层吸水的不均匀性，为了提高注入水的波及系数，需要封堵吸水能力强的高渗透层，称为调剖。
（二）产液剖面与堵水
对于油井，由于地层的非均质性，每一层与每一层的不同部分，产油量与含水率都不一定相同，其产液剖面是不均匀的。封堵高产水层，改善产液剖面，称为堵水。堵水能够提高注入水的波及系数。堵水的成功率往往取决于找水的成功率。除了直接测定产液剖面外，还可以利用井温测井等方法来确定出水层位。
二、堵水调剖方法
（一）机械卡封
利用井下工具将高吸水层或高产水层封住，称为机械卡封。机械卡封作用范围只限于井筒范围，但由于施工简单，成本较低，往往成为优先考虑的堵水方法。
（二）化学堵水
向地下注入化学剂，用化学剂或者其反应产物堵塞高渗透层或高产水层，称为化学堵水。
（1）单液法与双液法：
从施工工艺来分，化学堵水可分为单液法与双液法。单液法是向油层注入一种工作液，这种工作液所带的物质或随后变成的物质可封堵高渗透层。双液法是向地层注入相遇后可产生封堵物质的两种工作液（或工作流体）。注入时，这两种工作液用隔离波隔开，但随着工作液向外推移，隔离液越来越薄。当外推至一定程度，即隔离液薄至一定程度，它将不起隔离作用，两种工作液相遇产生封堵地层的物质。由于高渗透层吸入更多的工作液，所以封堵主要发生在高渗透层，达到调剖的目的。
（2）选择性堵水工艺：
利用产液剖面等测试资料，确定出水部位后，进行选择性堵水。对于下部位出水，进行封上、中堵下，用封隔器将油井产油段的上、中部位隔开，然后对出水的下部位堵水。对于中部位出水，进行封上、下堵中，用两级封隔器将上、下部位隔开，然后对出水的中部位堵水。
对于上部位出水，进行封下、中堵上，可用封隔器（或打水泥塞）封隔下、中部位，然后对出水的上部位堵水。对于上、下部位出水，进行封中堵上、下，用两级封隔器将中部位隔开，然后对出水的上、下部位堵水。在油田生产过程中可以根据具体情况选择相应的堵水管柱。（3）地层的选择性：
由于堵剂总是先进入高渗透部位，而高渗透部位就是我们要封堵的目的部位，称为地层的选择性。
（4）堵剂的选择性：
选择性堵剂是利用油与水的差别或油层与水层的差别，达到选择性堵水的目的。选择性堵剂可分为三类，即水基堵剂、油基堵剂和醇基堵剂，它们分别是以水、油或醇作溶剂或分散介质配成堵剂。下面是一些较为常用的选择性堵剂：
①HPAM （水基）：HPAM 对油和水有明显的选择性，它降低岩石对油的渗透率最高不超过10%，而降低岩石对水的渗透率可超过90%。在油井中，HPAM 堵水的选择性表现在：它优先进入含水饱和度高的地层；进入地层的HPAM 可通过氢键吸附在由于水冲刷而暴露出来的地层表面；HPAM 分子中未吸附部分可在水中伸展，减小地层对水的渗透性。HPAM 在水中的伸展大大地增加了水流阻力。HPAM 虽然对原油的流动也会产生一定的阻力，但由于它在岩石表面上能形成减小流动阻力的水膜，使得这种堵剂对油流的阻力变化不大。
②阴阳非三元共聚物（水基）：若通过丙烯酸胺（AM）与（3-丙烯酰胺基-3-甲基）丁基三甲基氯化铵（AMBTAC）共聚、水解，就可得到一种阴阳非三元共聚物。这种堵剂的分子中有阴离子、阳离子和非离子链节。当将这种堵剂的水溶液注入地层，它的阳离子链节将牢固吸附在带负电的岩石表面，而阴离子、非离子链节则伸展到水中增加水流阻力，起选择性堵水作用。
③泡沫（水基）：以水作分散介质的泡沫可优先进入出水层，并在出水层稳定存在，通过叠加的贾敏效应，封堵来水。在油层，油可乳化在泡沫的分散介质中形成三相泡沫。分散介质中的一些油珠，引起泡沫的破坏，所以进入油层的泡沫不堵塞油层。因此泡沫也是一种选择性堵剂。
④活性调油（油基）：这是一种溶有乳化剂的稠油。该乳化剂为油包水型乳化剂（如Span80），它可使稠油遇水后产生高粘的油包水乳状液。由于稠油中含有相当数量油包水型乳化剂如环烷酸、胶质、沥青质等，所以可将稠油直接用于选择性堵水。也可将氧化沥青溶于油中配成活性稠油。这种沥青既是油包水型乳化剂，也是油的稠化剂。
⑤水包稠油（水基）：这种堵剂是用水包油型乳化剂将稠油乳化在水中配成。因乳状液是水外相，粘度低，所以易进入水层。在水层，由于乳化剂在地层表面吸附，使乳状液破坏，油珠聚并为高粘的稠油，产生很大的流动阻力，减少水层出水。水包稠油的乳化剂最好用阳离子型表面活性剂，因为它易吸附在带负电的砂岩表面，引起乳状液的破坏。
三、调剖堵水决策技术
我国从20 世纪60 年代开展调剖堵水工作，调剖堵水大体可以划分为5 个发展阶段：
第一阶段是20 世纪60 年代，为油井单井堵水阶段；
第二阶段是20 世纪70 年代，为水井单井调剖阶段；
第三阶段是20 世纪80 年代前期，为井组的油水井对应调剖堵水阶段；
第四阶段是20 世纪80 年代后期，为区块整体调剖堵水阶段；
第五阶段是20 世纪90 年代前期，为区块整体以调剖堵水为中心的综合治理阶段。
（一）单井调剖
1.堵水剂的选择：
堵水剂按使用条件分常规堵剂、高温堵剂、高矿化度堵剂、高渗透层堵剂、低渗透层堵剂、砂岩地层堵剂、灰岩地层堵剂。对于灰岩地层，由于油井产量一般较高，对堵剂的要求是能够可堵可解。
2.用量计算：
最简单的计算方法为先估计每米地层的堵剂用量，然后按处理半径和地层厚度确定堵剂用量，该方法为典型的“拍脑袋”决策。对于聚合物堵剂，有人利用残余阻力系数的概念来计算用量。残余阻力系数定义为
可以用“爬坡压力”进行动态决定堵剂用量。在众多的注水井的调剖过程中发现注入压力与累计注入量的关系类似。在注入量较少时，压力随注入量的增加缓慢上升或者维持不变，但是大于某一个数值后会突然增加，此时的压力为爬坡压力，此时应停止注入堵剂。另外，按照PI 决策也可以计算堵剂用量。利用油藏数值模拟方法计算堵剂用量周期较长，且成本较高。实际应用时往往采用PI 决策与爬坡压力相结合的方法。
（3）施工工艺的确定：
对于堵水通常采用选择性堵水法，调剖通常是笼统调剖。
（二）区块整体调剖
区块整体调剖堵水是代表当前调剖堵水的发展方向，要进行区块整体调剖堵水需要解决的几个问题：区块进行整体调剖堵水的必要性判断、选井、效果评价、重复施工时间的决定等。这里主要以PI 决策为例介绍对于这些问题的解决方法。PI 决策是以PI 值为基础的区块整体调剖决策方法。PI 值定义式为：
1.必要性判断：
如果一个区块注水井的PI 值平均值较低，如低于5，则可以认为需要进行区块整体调剖。如果一个区块注水井的PI极差较大，如大于10，则可以认为需要进行区块整体调剖。
PI极差=PI最大值-PI最小值
2.选井：
定义相对PI 值：平均值可以根据相对PI 值进行选进。如果一口井的PIr<1，则该井需要调剖。
3.选剂：
选择调剖剂时，要考虑的技术因素有地层水的矿化度、地层温度、调剖剂与地层渗透性等因素的匹配性。注水井PI 值与地层的渗透性、孔隙度等密切相关，调剖剂与地层渗透性的匹配性可以通过调剖剂的适用PI 值来反映。除上述因素外，要考虑的因素还有价格等。
4.区块整体调剖堵水的效果评价：
区块整体调剖的主要从水驱曲线、含水上升率曲线和产量递减曲线等来评价。
5.重复施工时间的确定：
当调剖后的注水井的PI 值下降到调剖前的水平时，即进行重复施工。
6.区块整体调剖堵水的其他综合措施：
为了更好的发挥调剖的效果，有时需要实施其它措施，如重新射孔、提液、打调整井等。只要调剖工作做得充分，提液是可以进行的。在国内，除了PI 决策技术外，还有RE （油藏工程）决策技术、RS （油藏模拟）决策技术，这些决策技术所依据的原理不完全相同，但决策内容相似。
四、边水和底水的堵水方法
（一）出水类型的判断
油井产出水根据来源不同，可分为注入水、底水、边水。不同的出水类型处理方法不同，所采用堵剂也不同。对于底水和边水，lg （WOR′）与lg （t）关系曲线不同，WOR 为油井的产液的水油比，t 为时间。使用这种方法判断有一定困难，可以采用lg （WOR′）与lg （t）关系曲线进行判断。对于底水，曲线斜率为负值；对于边水油藏，曲线斜率为正值。
（二）底水打隔板方法
打隔板需要在底部进行密集射孔，这会损坏套管的强度，因此使用范围受到限制。除了打隔板外，如果把底水上升的途径看成出水通道，向地层注入的水基堵剂会优先进入水道，则可以按照常规方法进行封堵底水。底水入浸呈锥体形状，通过根据该锥体的大小计算堵剂用量。（三）边水调剖方法
边水驱动的油藏也会发生边水突进问题，因此也要封堵边水，减少油井产水、充分利用边水能量，提高边水的波及系数以提高原油采收率。要封堵边水，首先应研究清楚边水的入浸方向，通过在边水的入浸方向采取各种封堵措施，使边水均匀地向油层方向推进，从而提高波及系数和洗油效率。
五、调剖堵水的潜力、限度与发展趋势
从多年来的调剖效果可以看出，调剖具有相当的潜力。但是调剖又具有一定的限度。第一，堵水轮次和堵剂用量不能无限度的增加。实践证明，随着调剖次数的增加，调剖效果会越来越差。同时，堵剂用量增加，堵水成本也在提高。第二，调剖只能调整波及系数，不能提高洗油效率。调剖的发展趋势也体现如何克服上述两个限度而做出的努力。第一，通过开发一些工业废料作为堵剂如制浆造纸工业的黑液、苛化法制碱工业的苛化泥、油田生产中含油污泥等来降低堵剂的成本。第二，通过堵驱结合来克服其机理上的限度，即二次采油和三次采油相结合的技术。堵水与驱油交替进行是其中的一种做法。有人提出用既能驱油又能调剖的双功能化学剂，进行堵驱结合，但该双功能化学到底能不能存在，在理论上还没有定论。
调剖、堵水技术处理目标的筛选
一、筛选决策的主要内容
目前国内研制和开发了3 套筛选方法和软件系统。即由中国石油天然气总公司石油勘探开发科学研究院白宝君等研制的RS 筛选方法和软件系统，石油大学（华东）赵福麟等研制的PI 决策技术和石油大学（华东）陈月明等研制的RE 优化决策技术等三套筛选决策技术。筛选的主要内容有；本筛选方法是在进行5 个单项筛选结果的基础上，进行综合评价，作出一个油田区块的整体筛选评价结果，单项筛选项目为：
（1）周刊井和层位的选择；
（2）堵水井和层位的选择；
（3）调剖、堵水井用化学剂的选择；
（4）化学剂用量优选；
（5）调剖、堵水效果预测。在以上5 个项目筛选结果的基础上，参照筛选标准，作出油田区块整体筛选的最终决策。
二、筛选方法和计算
（一）调剖井的筛选方法
在选井方法上以RS 软件的方法为主体加以论述。这中介绍多参数模糊数学综合评判法。本方法为根据影响调剖井选择的主要参数进行筛选决策，最后提出筛选结果，包括注水井的吸水指数、视吸水指数、井口压降曲线、渗透率变异系数、吸水剖面、油层平面非均质性、反映注水井对应油井的含水和产液能力、采出程度及控制储量等。多项参数对选择调剖井的影响是非确定性的，有的值越大越有利于调剖井选择以下称偏大型），有的则相反（以下称偏小型）。因此需对多种参数建立模糊数学综合评判模型进行优选。主要参数的计算方法和评判模型如下。
1.反映注水井吸水能力的参数的计算方法
（1）油层每米的视吸水指数KI：即在单位井口压力下每米油层的吸水量。
（2）油层每米的吸水指数K：
（3）注水井的压力指数PI 值：
2.反映油层非均质性的参数
（1）渗透率变异系数Kv，
（2）吸水剖面的非均质性Qv：根据实测吸水剖面的资料做出吸水剖面求出。
（3）平面非均质性：根据周围油井见水情况和注示踪剂测线情况进行综合判断。
3.反映区块中注水井周围生产井生产动态的参数
（1）连通井总产液量QL：
（2）平均含水率：
（3）连通井剩余储量，以水驱特征曲线为基础，表达式为：
lgWp=A+B·Np
式中 Np———累积产油量，t；
Wp———累积产水量，m3；
A———一为水驱曲线的截距。
B———为水驱曲线的斜率。
剩余储量：NE=N （1-ER）。
4.调剖井选择综合评判
（1）反映吸水能力的参数决策：
（2）反映油层非均质状态的参数决策：
（3）反映周围油井动态的参数决策：
（4）综合评判：在上一级评判的基础上，对影响注水井吸水能力参数、反映油层非均质状况参数及周围连通油井动态的权重分配为：
A=（a1 a2 a3）
（5）根据综合评判结果，则取决策因子排在前面的注水井为调剖候选井。
（二）调剖层位的筛选方法
对笼统注水井吸水剖面中显示最大和较大的吸水层进行调剖，对分注井在消除注水嘴损的条件下，对每米吸水指数最大和较大的层进行调剖。
（三）堵水井和层位的筛选方法
1.PI 值筛选方法
参照油井含水状况和生产动态及油井产液剖面选择低PI 值区的有潜力层段的油井作为油片堵水的处理目标。
2.生产动态参数综合评定法
（1）产液剖面法：多层产液剖面中有明显的高产水层段的油井，单层生产产液剖面明显差异的高含水井，封堵目标是高含水层或高含水层段。
（2）存在多条裂缝或水平缝较发育的高含水井，封堵高压高含水裂缝段。
（3）要求候选井有接替生产能力的油层、层段或裂缝段的油井。
（四）化学堵剂筛选方法
1.专家系统推理法
利用专家系统和常用调剖剂性能的数据库确定调剖剂类型。调剖剂的选择主要考虑调剖剂与地层和地层水的配伍性（地层水矿化度、地层温度）、注水井的吸水能力和调剖类型（深调还是浅调）等。WI 为强吸水层位每米油层吸水指数；KI 为每米油层视吸水指数；PI 为井口压降曲线平均值。
2.孔喉尺寸决策法
以地层孔喉尺寸的大小为主要决策因素，参照堵剂化学性质与地层水的配伍性，堵剂的热稳定性与地层温度及堵剂的稳定性与地层流体的pH 值等关系。主要选择堵剂颗粒直径为19~13 地层孔喉直径的化学堵剂。
3.多参数对比法
将化学剂对地层温度、地层水矿化度和注水井的PI 值的适用范围分类列出。编成数据库进入筛选软件系统。堵剂筛选的第一步是根据以上三项指标筛选出一种或数种可用的化学剂。第二步是对初选的化学剂进行成本对比，选择优质廉价的化学剂。
（五）化学堵剂用量的确定方法
1.多参数调剖效果优化法
用多种参数对不同量的堵剂调剖效果进行对比优化，确定其最佳的调剖剂用量。考虑的主要参数为：注水井日注入量，调剖地层的渗透率变异系数、厚度和Ky/Kh值周围油井的日产液量，综合含水比，调剖层的相对渗透率曲线，原油粘度，调剖剂的封堵能力，井网及井距等。利用堵剂用量优化模型进行优化决策，求得最佳化学堵剂用量。堵剂用量优化模型框图。
2.吸水指数对比法
3.化学剂用量系数法
（六）调剖、堵水效果的预测方法
1.无量纲增油量法
以油藏数值模拟软件为手段，求得不同类型油藏在不同的含水阶段进行整体调剖可获得的无量纲增油量，并据此做出预测图版。然后，将实际调剖油藏的有关油藏性质和开发特征的参数与之匹配，用插值法以预测实际调剖油藏的调剖效果。考虑的主要参数为：油藏平均渗透率（K）、渗透率变异系数（Vk）、含水率（fw）。
考虑受到调剖对区块控制程度的影响，对无量纲日增油量乘以调剖规模系数α加以调整。用相同方法做出不同含水率与提高采收率的关系曲线。实际增产油量预测公式：
⑽Np=QoD·q0·t （1-18）
降低含水率预测公式：
⑽fw=QoD/（1+R）（1-19）R=fw/（1-fw）
降低产水量预测公式：⑽Qw=qL·⑽fw·t
增加可采储量预测公式：
⑽N=N·⑽η （1-20）
式中 ⑽Np———有效期内的净增油量，t；
qo———调剖开始时区块的平均日产油量，t/d；
qL———调剖开始时区块的平均日产液量，t/d；
t———调剖有效期，d；
⑽fw———调剖降低的区块含水率，%；
fw———调剖开始时区块的综合含水率，%；
R———调剖开始时区块的水油比；
⑽Qw———调剖后区块的降水量，m3；
⑽AN———区块调剖增加可采储量，t；
N———区块的地质储量，t；
⑽η———区块调剖后增加的采收率，%。
2.简化的预测模型计算法
在时富庚所编的三维两相六组分堵水调剖数值模拟软件的基础上，建立了简化的调剖效预测模型，用以预测区块增油量、区块降水量、降低含水率、增加可采储量等指标，各项增量的计算公式如下：
（1）区块增油量计算：
Qo=n·⑽Qo·f （1-21）
（2）区块降水量计算：
Qw=n·⑽Qw·f （1-22）
式中 Qw———区块降水量，m3；
n———调创井数，口；
⑽Qw———平均单井降水量，m3。
（3）降低含水率预测：
（4）增加可采储量预测：
根据效果预测得出的投入产出比，对照中国石油天然气集团公司统一制定的筛选标准，若投入产出比大于1∶4，则该区块为适合整体调剖区块；若投入产出比小于1∶4，则为不适合整体调剖区块，不宜进行区块整体调剖。
油田堵水、调剖化学剂
我国研究和开发了7 类化学剂：沉淀型无机盐类、聚合物冻胶类、颗粒类、泡沫类、树脂类、微生物类及其他类等共7 类。下面分别加以论述。
一、沉淀型无机盐类堵水、调剖化学剂
常用于油田的有双液法水玻璃氯化钙堵水剂，即用清水或油作隔离液将水玻璃、隔离液和氯化钙依次注入地层。随着注入液往外推移，隔离液所形成的隔离环厚度越来越小，直至失去隔离作用，而使两种液体相遇而产生沉淀物，达到堵水的目的。主要反应如下：
CaCl2+Na2O·nSiO2+mH2O======2NaCl+Ca （OH）2↓+nSiO2+（m -1）H2O
CaCl2+Na2O·nSiO2+mH2O======2NaCl+CaSiO3·mH2O↓+（n-1）SiO2
基本配方：
A 液：20%水玻璃+0.3%部分水解聚丙烯酰胺；
11 液：10%~15%氯化钙。
A∶B=1∶1 （体积比），水玻璃的模数。m =3.2。
单液法水玻璃氯化钙堵水技术：在地面即将两种注入液体，水玻璃和氯化钙配成一种液体向油层注入，但为了减缓反应速度实现单液法注入，先使氯化钙与碱反应变为氢氧化钙，然后再与水玻璃缓慢作用，形成沉淀，其凝胶时间可达0.5~3h，便于施工注入，主要反应式如下：
CaCl2+2NaOH=====CaOH）2+2NaCl
Na2O·nSiO2+Ca （OH）2+mH2O=====CaSiO3+（n-1）Si （OH）4+[（m-2n）H2O+NaOH]
生成物为凝胶状弹性固体，可有效地封堵出水层。典型配方：水玻璃模数为2~3，有效含量为9%~20%氯化钙（工业品），氢氧化钠（工业品），其余为水。各组分用量比为：水玻璃∶氯化钙∶氢氧化钠∶水=1∶0.06∶0.04∶0.5除以上两种外，尚有氟硅酸-水玻璃堵水剂。其主要化学反应原理为氟硅酸和水玻璃两种液体混合后经化学反应生成Na2SiF6弹性凝胶体，该胶体粘度高、强度大，可有效地封堵出水孔道。此外尚有水玻璃-硫酸亚铁调剖剂。水玻璃-硫酸亚铁作用机理与水玻璃-氯化钙相似。其第一反应液为水玻璃，第二反应液为硫酸亚铁。它们相遇产生沉淀。
二、聚合物冻胶类堵水、调剖化学剂
该类化学剂包括聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、木质素磺酸盐和生物聚合物黄胞胶与各种交联剂反应所形成的冻胶，以及最近研制成功的阳离子和复合离子型化学剂，它的作用机理主要是聚合物冻胶对出水或吸水高渗透层或大孔道形成物理堵塞作用、动力捕集作用和吸附作用。聚合物链上的反应基团与交联剂作用后形成网状结构，呈粘弹性的冻胶体，在孔隙介质中形成物理堵塞，阻碍水流通过；未被交联的分子及其极性基团，可蟋缩在孔道中或称为孔隙空间动力捕集，也具有阻碍水流动的作用。同时分子链上的极性基因与岩石表面相吸附，提高了堵水效果。属于该类的化学剂有PIA -604 调剖剂、BD861 调剖剂、HPAM/Cr3+冻胶堵水剂等多种。如最近研制成功的复合离子聚合物堵水调剖剂，其技术关键是将复合离子聚合物与新型有机交联剂制备成可延缓交联的凝胶体，即FT—213 堵水调剖剂。
例2：FT—213 堵水调剖剂。
（一）堵水调剖机理
FT-213 堵水调剖剂为非选择性堵水材料，聚合物经与交联剂作用生成的树脂-聚合物凝胶的复合体可通过吸附、动力捕集、物理堵塞等作用封堵地层孔隙或裂缝。
（二）基本配方及主要性能
1.堵水调剖剂基本配方
（1）聚合物：相对分子质量：（400~500）×104；阳离子度：5%~10%；阴离子度：10%~15%；有效含量：0.7%~1.0%。
（2）BY—92 交联剂：有效含量：0.2%~0.6%。
（3）稳定剂：有效含量：0.1%~0.3%。
（4）促凝剂：有效含量：0.01%~0.05%。
2.主要性能技术指标
（1）FT—213 适用井温范围：60~120℃碳酸盐岩、砂岩。
（2）堵水调剖液地面粘度小于50mlPa·s，便于泵送及大剂量使用。
（3）凝胶时间可调，一般3~4d，凝胶粘度不小于（5~10）×104mPa·s。
（4）封堵效率不小于95%。
（5）吸附性、热稳定性、抗盐性、抗剪切性能好。
（三）化学反应原理
FT—213 堵水调剖剂的化学反应主要是在复合离子聚合物和BY 交联剂之间进行。在一定的pH 值和温度条件下发生化学反应后，线型结构的聚合物形成网状或体型结构凝胶，该凝胶可有效地封堵高渗透层，起到堵水或调整剖面的效果。化学反应分两步进行：
（1）交联剂的分解反应；
（2）聚合物的交联反应。
三、颗粒类堵水、调剖化学剂
常用的有果壳、青石粉、石灰乳、膨润土、轻度交联的聚丙烯酰胺、聚乙烯醇粉等。其中膨润土具有轻度体膨胀性，聚丙烯酰胺和聚乙烯醇在岩石孔隙中吸水膨胀性好，可增加封堵效果。属于该类化学剂的还有D—1 黄河粘土双液法堵剂，硅土胶泥单液法堵水剂等多种。
四、泡沫类堵水、调剖化学剂
根据成分的不同可分为二相或三相泡沫。三相泡沫的主要成分为发泡剂十二烷基磺酸钠（ALS）或烷基苯磺酸钠（ABS）及稳定剂羧甲基纤维素（CMC）、膨润土、空气和水组成。利用ABS 为发泡剂，CMC 为稳定剂加膨润土形成三相泡沫。三相组分混合后，产生稳定的泡沫流体在注水层中叠加的气液阻效应———贾敏效应，改变吸水剖面。如用于水泥则反应后生成水泥石，泡沫水泥浆在高含水饱和带硬化封堵吸水大孔道或高渗吸水层段。二相泡沫不加入固体颗粒，其稳定性较差。
五、树脂类堵水、调剖化学剂
油田上曾用作永久性堵水剂，主要有脲醛树脂、酚醛树脂、环氧树脂、糠醇树脂、热缩性树脂等。其主要作用原理是各组分经化学反应形成树脂类堵塞物，在地层条件下固化不溶，造成对出水层的永久性封堵。例如酚醛树脂，化学反应分两步进行，先将苯酚与甲醛在酸性或碱性条件下制备羧甲基酚和多羟甲基酚混合物。以该混合物为原料在酸性条件下和硬化催化剂存在的条件下进一步聚合成热固性树脂。
典型配方：水溶性羧甲基酚含量为50%~70%，硬化催化剂氯化铵（工业品）、草酸或盐酸。
配方一：羟甲基酚∶草酸=1∶0.06 （质量分数）。
配方二：羧甲基酚∶氯化铵∶盐酸（20%）=1∶0.025∶0.025。
属于该类化学剂的还有脲醛树脂堵水剂、松香皂堵水剂等。
六、微生物类堵水、调剖化学剂
根据目前的资料，各国用于堵水、调剖的微生物的菌株接种物类型有下列几类：
（1）葡聚糖β球菌；
（2）硫酸盐还原菌；
（3）需氧和厌氧的充气污泥细菌；
（4）生成生物聚合物的细菌，如肠膜明串珠菌；
（5）生成表面活性物质，助表面活性物质的菌种；
（6）生成聚合物———多糖和气体的菌种。
目前用于渗透率剖面调整和选择封堵采油的微生物现场试验和应用的有以下几例：
（1）荷兰于1958 年用葡聚糖β球菌和形成粘泥的细菌进行现场选择性封堵提高采油量的试验。
（2）原苏联1972 年和1976 年用厌氧菌和需氧菌，如硫酸盐还原菌等进行剖面调整，1989 年用需氧和厌氧的充气污泥细菌进行选择封堵，提高采油量。
（3）加拿大1988 年用肠膜明串珠菌，生成聚合物进行剖面调整。
（4）美国1983—1984，1988，1990 年先后用生成表面活性物质、知性物质、气体的培养物和生成聚合物多糖、气体的培养物进行剖面调整。
（5）大港油田应用微生物注入注水井油层，微生物增长形成纤维状堵塞物封堵大孔道获得注水井调剖成功。目前已培育了DFG 厌氧性微生物堵剂取得了注水井调剖的应用成功。
主要技术指标：
①菌种耐温100℃，最佳生长温度60℃；
②菌种耐矿化度100000mg L （NaCl 浓度）；
③兼性厌氧与地层原生菌相容生长；
④对20μm2以下的岩心堵塞率大于90%；
⑤有效期大于5 个月。
应用范围：
①井底温度小于70℃。
②注入水矿比度小于100000mg/L；
③杀菌剂浓度400mg/L 以下。
七、其他类堵水、调剖化学剂
除以上6 类外，还有多种化学剂用于油田堵水、调剖，现选主要的介绍如下。
（一）氰凝堵水技术
1.化学反应原理
氰凝的主体成分加预聚体，为低聚的聚氨基甲酸酯。由过量的多异氰酸酯与端羟基聚醚反应制取。预聚体为低粘度液体，分子链两端含有活泼的异酸基团—NCO，遇水后在催化剂作用下发生如下化学反应：
反应物在继续与水作用聚合，粘度逐渐增大而凝胶化，最后生成耐水的固结物，达到堵水的目的。
2.典型配方氰凝聚液原料用量配比见表6-1-1。
表6-1-1 原料用量配比表
（二）有机硅堵水技术
1.化学反应原理
氯硅烷釜残液中含氯量大于40%，遇水反应剧烈，不便于直接使用。采用醇解法将氯硅烷制成一种中间体RnSi （OR）4-n后.即可达到缓慢水解目的。
反应最终产物为线型和体型结构物，可牢固吸附于砂岩表面并改变其表面性质。形成的憎水亲油膜，阻止水的流动起到堵水作用。
2.典型配方
氯硅烷釜残液相对密度为1.11，含氯量为39%~40%，醇类为乙醇或多元醇。原料配比为：釜残∶醇=100∶（5~50）（质量分数）。
3.主要性能
堵剂配制液地面粘度小，凝固时间为5~60min，岩心抗折强度为1.84×105Pa，在16000mg/L 矿化度水中使用无影响，堵塞效率大于80%。
（三）活性稠油堵水技术
1.化学反应原理
活性稠油混合液泵入地层后，可与地层水形成油、水分散体，并改变岩石界面张力。体系中油滴使水的流动受阻产生贾敏效应可降低水相渗透率。
2.典型配方
原油（胶质、沥青质量含量大于50%）粘度500~1000mPa·s，活性剂AS （烷基磺酸钠）或ABS （烷基苯磺酸钠）或Span—80。原料配比为：原油：活性剂=1∶0.005 （质量分数）。
3.主要性能
配制液地面粘度小于100mPa·s，形成水分散体后最大粘度为1300mPa·s，封堵效率大于60%。
油田堵水、调剖化学剂分类总表
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