深部調剖技術研究與應用現狀

楊 發，呂朝貴，李 祎

（1.中國石油集團川慶鉆探工程有限公司工程技術研究院，陜西西安 710018；2.低滲透油氣田勘探開發國家工程實驗室，陜西西安 710018；3.中國石油長慶油田分公司第十采油廠，陜西西安 710018）

由于我國油田大都由陸相沉積形成，因此整體上儲層的非均質性非常嚴重，再加上長期開采中各種增產措施的使用使得油藏的非均質性進一步加強導致水驅采收率偏低；尤其是東部老油田在經過長期水驅開采后，地層中形成了新的水流大孔道，導致注入水在進入地層后很容易沿著大孔道產生突進，不僅使注入水的利用率進一步降低，而且低滲地帶中的殘余油依然無法動用。而傳統調剖技術只能在注水井的近井地帶形成封堵，并不能從整體上改善地層的非均質性，原油的進一步開采受到了限制。

為了進一步的提高原油采收率，業內針對傳統調剖技術的應用缺陷提出了注水井深部調剖技術的概念。即通過向地層注入兼具封堵能力與變形能力的調剖體系來實現對地層非均質性的整體改善。調剖體系在注入地層后在高滲透水通道形成一定強度封堵，增大高滲透帶水流阻力，從而使后續注入水向低滲透帶產生繞流，擴大波及系數；并且隨著注入壓力上升，在高滲透帶形成封堵放入調剖劑還可以通過產生形變繼續向地層深部運移，從而對深部高滲透地帶形成封堵。如此往復進行，從而使調剖劑不斷深入到地層深部，產生深部液流改向，從而對整個區塊起到深部調剖作用。由于深部調剖技術的作用范圍大，作業周期較長，可以從宏觀上改善整個區塊吸水剖面，提高后續注入水的宏觀波及系數，進行深部挖潛，從而較大幅度提高整個區塊原油采收率，因此越來越受到各大油田重視，具有廣闊應用前景[1-3]。

1 深部調剖技術研究與應用現狀

目前，應用廣泛的深部調剖技術主要有聚合物調剖、交聯聚合物線團調剖（LPS）、弱凝膠調剖（含膠態分散凝膠調剖）、交聯聚合物微球調剖等，以下將對各類調剖技術的滲流特性及其研究應用現狀進行具體敘述。

1.1 聚合物調剖技術

聚合物調剖是工業化應用程度最高的調剖技術，尤其在大慶油田已經取得了非常好的應用效果。聚丙烯酰胺在稀溶液中為舒展直鏈高分子，具有良好視黏度。當溶液濃度超過臨界交疊濃度時，聚丙烯酰胺分子通過分子間作用力產生締合作用并形成纏繞線團，但這種分子間作用力較弱，對體系微觀滲流機理影響較小。當聚丙烯酰胺溶液在多孔介質中滲流時，聚合物分子通過與孔隙介質相互作用在多孔介質中產生滯留，使多孔介質滲透率下降。通常認為聚合物溶液通過多孔介質時有三個滯留機理；聚合物吸附、機械捕集和水動力學滯留。

聚丙烯酰胺溶液的濃度、配制水的礦化度、實驗溫度、注入速率、巖心的滲透率及聚丙烯酰胺的相對分子質量均會對聚丙烯酰胺溶液在多孔介質中的滲流特性產生影響。巖心滲流實驗表明，壓差隨著流量增加而逐漸增加，流量-壓力滲流曲線出現上翹現象，不符合達西滲流定律。這是由于聚丙烯酰胺溶液在多孔介質滲流過程中，隨著注入速率增加，溶液黏彈性增強并起到越來越重要作用。在注入速率一定條件下，增大聚合物濃度，聚合物在多孔介質中吸附滯留量增大，導致滲流壓降隨注入速率增大而產生的壓降增大；同時由于濃度增大導致聚丙烯酰胺黏彈性增強，滲流曲線表現為壓差隨著流量增加而上翹幅度隨著溶液濃度的增大而增大。由于鹽離子存在會壓縮聚丙烯酰胺的柔性分子鏈使其水化半徑減小，導致溶液在多孔介質中滲流時機械捕集和水動力學滯留作用減弱，表現為聚丙烯酰胺溶液通過多孔介質的滲透率下降減小。并且由于礦化度越大，溶液黏度越小，因此溶液在多孔介質中滲流阻力越小，壓差隨流量增加幅度隨著溶液礦化度的增加而減小，表現為滲流曲線的上翹幅度減小。隨著聚丙烯酰胺相對分子質量增大，聚丙烯酰胺溶液通過多孔介質滲透率下降增大，并且壓力突破時間提前。這是由于隨著聚丙烯酰胺相對分子質量增加，分子水化半徑增大，聚丙烯酰胺溶液在多孔介質中滲流時，機械捕集和水動力學滯留作用增強，巖心較早達到了較強封堵強度從而引起壓力突破。并且由于聚丙烯酰胺相對分子質量越大，溶液黏彈性越強，溶液在多孔介質中滲流阻力也越大，表現為滲流曲線上翹幅度越大。隨著巖心滲透率減小，聚丙烯酰胺溶液通過多孔介質滲透率下降系數增加。這是因為巖心的滲透率越小，巖心中的孔隙直徑越小，聚合物分子更容易形成吸附滯留。并且滲透率越小，聚丙烯酰胺溶液在多孔介質中滲流阻力越大，表現為滲流曲線上翹幅度也越大。升高溫度，聚合物溶液滲流壓降隨著流量增加而上升幅度減小。這是由于增大溫度后，聚合物分子布朗熱運動加強，分子間摩擦力減小，溶液黏度減小，黏彈性減弱，表現為聚丙烯酰胺溶液滲流曲線隨流量增加的上翹幅度減小[3-5]。

聚合物調剖技術雖然可以通過改善流度比和降低高滲透層滲透率來較大幅度提高采收率。但是，聚丙烯酰胺柔性分子結構也導致了其溶液在滲流過程中很容易受溫度、礦化度和剪切降解等地層條件影響，并且耐沖刷性能很差，注入壓力雖然在注劑初期由于黏度效應上升到很高程度，但改注水后很快就下降到很低水平，并且在長期水驅后，由于地層大通道的形成，大大提高了應用成本，降低了使用效果。因此，聚合物調剖技術并不能實現嚴格意義上的深部調剖，而是更多的被用作在地質條件較好區塊或者油田開發前期的一種普適性增產措施。

1.2 交聯聚合物調剖技術

聚丙烯酰胺溶液中加入交聯劑發生交聯反應所形成的交聯聚合物調剖體系隨聚丙烯酰胺濃度的改變而呈現不同形態，并由此將調剖劑分為三大類（見表1）。

圖1 LPS 形成示意圖

1.2.1 交聯聚合物溶液調剖技術（LPS）交聯聚合物溶液（Linked Polymer Solution，LPS）是由聚合物分子與交聯劑發生交聯反應形成以分子內交聯為主的聚合物線團（LPC）在水中的分散體系（見圖1），并沒有形成網絡結構，并且線團內部含有大量可以自由出入的水化水，因此與凝膠有著本質區別。但是由于化學交聯鍵的形成，線形分子線團在外界條件作用下不能舒展為線形，這與聚丙烯酰胺在溶液中的無規分子線團不同。并且交聯后體系具有熱力學穩定和分子分散的性質，此外該體系還具有無固定形狀、無整體性、黏度低和流動性能良好等特點[6]。

LPS 體系對微孔濾膜的封堵性能與聚合物濃度、相對分子質量、礦化度以及交聯比相關。聚合物濃度越高，相對分子質量越大，LPS 對微孔膜的封堵越強。這是由于聚合物的濃度越高，相對分子質量越大，形成LPS 體系的線團數目越多或線團粒徑越大，更容易對微孔膜形成有效封堵。而交聯比對LPS 封堵性能影響則比較復雜，存在著一個最佳交聯比。NaCl 濃度會對LPS 體系封堵微孔濾膜效果產生顯著影響。當NaCl 濃度達到一定水平后，隨著濃度增加，LPS 對微孔膜形成的封堵先增強后減弱。這是由于NaCl 濃度增加，會壓縮聚合物分子雙電層使其卷曲，從而使更多聚合物分子發生分子內交聯而形成聚合物線團，LPS 封堵能力增強；而當NaCl 濃度太高時，鹽離子壓縮LPC 使線團水化半徑減小，從而使LPS 封堵能力降低。另外，隨著剪切速率（流速）增加，LPS 體系對微孔膜封堵能力降低，并且在高剪切速率下影響更大，這是由于LPS 體系在剪切作用下發生剪切降解，導致LPC 線團粒徑減小所致。

巖心滲流實驗表明，聚合物濃度、巖心滲透率和NaCl 濃度三者只有達到一定匹配性才能實現LPS 對巖心良好封堵。當NaCl 濃度較低時，聚合物分子鏈伸展性良好，形成分子內交聯線團較少，但注入較長時間后LPS 能對巖心形成封堵；當NaCl 濃度較高時，壓縮雙電層導致LPC 粒徑減小，LPS 不能對高滲巖心形成封堵，但可以對較低滲透率巖心形成封堵。提高聚合物濃度可以提高LPS 體系在高礦化度條件下對巖心的封堵性能，這是因為提高聚合物濃度后，形成的LPC增多，有利于實現LPS 對巖心封堵。另外，LPS 體系對經甲基硅油處理后的毛玻璃模型、填充砂管和巖心封堵能力均大幅降低，說明LPS 體系具有選擇性封堵多孔介質的特性，易于對親水性多孔介質形成封堵。巖心驅油滲流實驗表明，無論是在均質巖心還是非均質巖心中，LPS 都能在聚合物驅基礎上進一步提高原油采收率。

與聚丙烯酰胺稀溶液相比，LPS 體系的黏度得到了大幅降低，并且由于聚合物濃度低，LPC 變形能力強，因此具有良好注入性能。當聚合物濃度、礦化度與巖心滲透率形成一定匹配性時，隨著LPS 注入，壓力先緩慢上升，當達到一定值后開始快速上升，并在后續水驅過程中能夠不斷向深部進行突破運移，體現出了比聚丙烯酰胺溶液更好的深部調剖效果。實際應用中，由于LPS 體系聚合物濃度低，因此具有成本低、易注入和采出液處理成本低等優點。但由于其特點也使得LPS調剖技術具有注入量大、實施周期長、見效慢的特點，并且在線交聯方式的采用也更容易受地層條件影響，從而限制了其進一步推廣應用。現場應用中，適時調整LPS 配方與注入工藝，比如采用階段注水與注LPS 相結合，對于最終實現LPS 在地層深部液流改向非常重要[7-9]。

由圖17可知，faFM和waFM在Q方向和Lv方向的累積公差分別為0.6 mm和0.56 mm。將faFM和waFM的累積T-Map記的映射點記在Lv、Q方向的變動范圍分別為-0.28 mm～0.28 mm和-0.3 mm～0.3 mm。同理可得，在Mv、P方向的變動范圍分別為-0.28 mm～0.28 mm和-0.3 mm～0.3 mm。表3為圖16中faFM和waFM極限映射點及圖17圖對應映射點的規范重心坐標。

表1 各個濃度范圍內的聚合物交聯體系的外觀形態對比

1.2.2 弱凝膠調剖技術 當聚合物濃度為300 mg/L～5 000 mg/L 時，形成交聯體系具有整體性但無固定形狀，為可流動的半流體，在容器中搖蕩或傾倒可觀察到有整體性和“吐舌”現象，統稱為弱凝膠。最早被提出的膠態分散凝膠（CDG）應在上述弱凝膠中較低濃度聚合物范圍內。它與弱凝膠和本體凝膠的本質區別是CDG由于聚合物和交聯劑濃度較低，因此聚合物分子在交聯劑作用下形成了以分子內交聯為主、分子間交聯為輔的膠態分散體系；弱凝膠和本體凝膠則形成了分子間交聯為主，分子內交聯為輔的三維網絡結構，只是弱凝膠形成的三維網絡結構較弱仍具有一定流動性，而本體凝膠則形成了連續三維網狀結構，表觀為半固體，不可流動[10]。

1.2.2.1 膠態分散凝膠調剖技術 巖心滲流實驗表明，在流量相同條件下，膠態分散凝膠（CDG）在中滲透率巖心的阻力系數要高于高滲透率巖心阻力系數；巖心滲透率越大，CDG 殘余阻力系數與聚丙烯酰胺溶液殘余阻力系數的比值越高，說明滲透率越高，越有利于CDG 進入高滲透層并發揮封堵優勢；在中滲透率巖心和實驗流速范圍內，隨著流速增加，CDG 阻力系數先減小后增大。這是由于CDG 在多孔介質中流變性能隨流速增加發生變化，當流速較低時體系黏度較大，增大流速，體系剪切變稀，阻力系數減小；當流速繼續增大時，體系中聚合物分子的彈性作用逐漸起主導，體系黏度增大，相應阻力系數也增大。

CDG 動態吸附實驗表明，CDG 在多孔介質中運移時，聚合物與交聯劑并沒有發生色譜分離，呈整體運移；并且CDG 中聚合物滯留量是純聚合物2 倍，說明CDG 體系更容易在多孔介質中發生滯留，從而對地層大孔道形成封堵。

滲流實驗中，在CDG 注入前期，壓力上升緩慢，但在注入后期，由于CDG 中凝膠顆粒在多孔介質中的堆砌導致壓力出現較大幅度上升，并且在通水后壓力緩慢下降并保持較高水平，最終CDG 的阻力系數低于聚丙烯酰胺溶液，但殘余阻力系數卻高于聚丙烯酰胺溶液。這是由于雖然CDG 體系注入黏度大大降低，但是體系中聚合物以凝膠粒形態存在，更容易在多孔介質中形成滯留，耐沖刷性能明顯增強，提高了封堵效果。巖心分流實驗也表明，CDG 可以明顯改善不同滲透率巖心間的吸水狀況；驅油滲流實驗顯示，CDG 可以在聚驅基礎上進一步提高采收率，并且與聚丙烯酰胺溶液相比調剖有效期也得到了顯著提高，體現出更好的調剖效果。相關報道也顯示，利用CDG 進行的礦場實驗大都取得了一定增產效果，并取得了較好經濟效益[10，11]。

1.2.2.2 弱凝膠調剖技術 與CDG 相比，弱凝膠有著更高的聚合物濃度（800 mg/L～2 000 mg/L），并且不同聚合物存在不同的臨界聚合物濃度，此時形成的交聯體系黏度開始突升，遠遠高于同濃度聚丙烯酰胺溶液的黏度，呈現半流體。

巖心滲流實驗顯示，弱凝膠具有低阻力系數和很高的殘余阻力系數。這是由于弱凝膠聚合物濃度較低且容易受剪切作用影響，當其注入巖心后，流動阻力系數較低；而當交聯體系成膠后，由于黏度大幅升高，此時阻力系數就非常高，并且由于三維網狀結構的形成，體系耐沖刷性能良好，實驗最終殘余阻力系數也很高。

填充砂管滲流實驗顯示，隨著凝膠體系注入，模型前部壓力逐漸上升，而中、后部壓力基本不變；隨著交聯體系進一步注入，前部壓力繼續上升，中、后部壓力也依次逐漸上升；改注水后，前部測壓點壓力先上升到一定程度后出現下降趨勢，而中、后部壓力則呈現波動式的上升。表明在弱凝膠體系注入過程中，交聯體系首先在填充砂管前部形成弱凝膠，堵塞前部滲流通道，導致前部壓力較快上升，而隨著前部壓力進一步攀升，弱凝膠在注入壓力作用下逐漸向填充砂管中部發生變形運移，從而形成對中部孔道堵塞，當弱凝膠發生進一步運移后，填充砂管后部壓力也開始上升。由此可見，弱凝膠在注入壓力作用下具有在多孔介質中的運移能力，在注入過程中可以逐級深入到填充砂管內部并形成有效封堵。填充砂管分流實驗顯示，弱凝膠可以有效降低高滲透率，使后續的注入水進入到低滲透區域，從而擴大注入水波及面積；并且分流實驗滲透率級差越大，進入到高滲透率巖心弱凝膠越多，改善剖面效果越好，說明非均質性越強越有利于發揮弱凝膠體系封堵高滲地帶的優勢。

弱凝膠微觀調剖機理研究表明，隨著體系注入，模型中大孔道的水逐漸被弱凝膠取代，而小孔隙的水則基本沒動，說明弱凝膠具有選擇性封堵大孔道的特性。實驗中還觀察到，弱凝膠在多孔介質中運移時呈現出較強整體性，注入前緣很完整，在注入壓力作用下弱凝膠像是一條體形可隨孔隙結構變化而變化的蛇在孔道中做整體變形運移。這是弱凝膠形成三維網狀結構整體性增強但仍具有一定變形深入運移能力的體現。弱凝膠在多孔介質中的整體性運移有利于其有效封堵高滲透地帶和提高在多孔介質中封堵有效期，實現深部調剖。

總之，弱凝膠具有聚合物濃度較低、黏度高、成膠時間與成膠強度可調的特點，并且成膠后在注入壓力作用下可以通過變形運移和剪切降解逐漸向地層深部運移，因此通過調整配方與采取延緩交聯技術可以實現對地層的深部調剖。同時，弱凝膠整體運移的特點使得體系也可以用來封堵地層中高滲地帶中的大孔道和裂縫。但是弱凝膠體系在線交聯的特點使其在地層的成膠性能很容易受地層吸附、滯留、彌散、剪切等一系列作用以及地層溫度、礦化度等的影響，從而降低了其在地層中的成膠效果甚至不能成膠，影響了其使用效果。因此，在實際應用時，對地層情況進行深入研究并有針對性的選用合適成膠性能（成膠時間與成膠強度）的弱凝膠體系對于取得良好深部調剖效果至關重要。目前，弱凝膠調剖技術在油田深部調剖與裂縫封堵中已經得到了廣泛應用[10，12-14]。

1.2.3 交聯聚合物微球調剖技術 為了克服凝膠體系實現深部調剖的各種不利因素，交聯聚合物微球（SMG）就是近年來興起的一種具有良好應用前景的深部調剖技術。目前開發的體系主要有SMG-μm、SMGmm 以及亞毫米微球系列，合成方法主要采用反相微乳液聚合法。

微觀形態研究表明，采用反相微乳液聚合合成的微球體系，由于聚合過程在非常狹小空間高速進行，因此形成微球產物的高分子鏈被限制在非常小的空間內，導致微球顆粒剛性增強，并且合成的微球粒子為寡鏈高分子，產物中全同結構比例較大，規整性較好。實驗還發現，水分散體系中微球粒子具有很好的圓球度，其溶脹性質與溶脹溫度和體系礦化度密切相關。NaCl濃度越高，微球粒子溶脹倍數越小，溶脹速率越慢；而溶脹溫度越高，微球溶脹倍數越大，溶脹速率越快；并且礦化度對微球溶脹倍率的影響在高溫下更顯著，而溫度對溶脹倍率的影響則在低礦化度下更顯著。

微孔膜滲流實驗表明，隨著SMG 濃度增加，體系通過微孔膜時間顯著增加，說明微球分散體系對微孔膜的封堵能力增強。交聯比對微球體系封堵性能的影響不具有線性關系，因此只有在合適交聯比下，微球體系才會對微孔膜達到最佳封堵效果。隨著NaCl 濃度增加，微球分散體系對微孔膜封堵能力減弱，但是在較低NaCl 濃度范圍內微球封堵能力變化很小，微球具有較好耐鹽性能。隨著微球溶脹時間增加，體系對微孔膜封堵能力增強，并在溶脹15 d 左右時達到最強，之后封堵能力有所減弱，但仍可對微孔膜形成有效封堵。這是由于隨著微球體系溶脹時間增加，微球粒子水力學半徑逐漸增大，從而更容易對微孔膜形成有效封堵，但是當溶脹時間太長時，微球粒子發生部分降解導致水力學半徑又有所減小，表現為更容易通過微孔濾膜，封堵能力減弱，微球分散體系的動態光散射實驗（DLS）也驗證了這一分析結果。隨著溶脹溫度增加，微球分散體系對微孔膜封堵能力減弱，但在較低溫度范圍內封堵能力變化很小，體系具有較好耐溫性能。

巖心和填充砂管滲流實驗顯示，SMG-mm 微球體系由于粒徑較大，不能對中等滲透率填充砂管和巖心形成深入有效封堵；而SMG-μm 微球體系由于粒徑較小，可以對其形成深入有效封堵，并且注水后壓力小幅下降，具有較高的殘余阻力系數。說明只有當微球體系粒徑與多孔介質孔徑形成一定匹配關系時，微球體系才能實現對地層深部調剖。另外，交聯聚合物微球在一定溫度下充分溶脹后，注入濃度越大，微球對巖心和填充砂管封堵強度越大，但是封堵的位置越靠近巖心和填充砂管前端，并且當注入濃度太大時會導致微球體系在巖心和填充砂管前端形成濾餅，從而只在前端形成封堵。后續注水后，微球體系在巖心和砂管中發生突破運移，砂管前端壓力下降，但仍明顯高于注劑前壓力。在微球體系溶脹過程中，在0～20 d，微球體系可以對填充砂管形成有效封堵，并且隨著溶脹時間增加，微球體系深入性能有所改善；但在20 d 后，微球體系對填充砂管封堵能力減弱，只能一定程度的提高體系流動阻力。在高溫、高礦化度（90 ℃、50 000 mg/L）條件下，微球體系仍具有較好膨脹性，可以對高滲透率填充砂管形成有效封堵，顯示出良好耐溫耐鹽性能。降低交聯比可以提高微球體系深入性能，表現為微球體系可以在砂管中部形成有效封堵，但是封堵強度有所降低。微球分散體系長填充砂管滲流實驗驗證了微球粒子在一定壓力作用下可以發生變形突破運移，即具有“變形蟲”特性，并且可以逐漸深入到長填充砂管深部并形成一定強度封堵。

微球分散體系雙管分流實驗、玻璃板仿真模型實驗與雙管驅油滲流實驗顯示，微球分散體系通過粒子間相互吸引產生“擁堵作用”可以顯著降低高滲透層滲透率，使后續注入水轉向低滲透層，從而擴大注入水波及系數，提高了原油采收率。但是加大微球注入濃度和注入量，不會改變微球提高采收率的幅度，而只能提高后續注水壓力，即提高產液速率，說明微球體系在地層中以調整吸水剖面為主。

微球分散體系微觀滲流機理研究表明，微球粒子膨脹后粒徑以及與孔喉的匹配性決定著其在地層中的封堵機理。當二者匹配性在適當范圍內，微球粒子通過堆積形成致密、穩定的結構從而對微孔膜或高滲透層形成高強度封堵；而當二者沒有形成較好匹配時，如孔喉直徑遠遠大于微球粒徑時，微球粒子只能通過架橋、吸附等作用一定程度的提高微孔膜或高滲透區流動阻力。這是因為微球是一種“剛性粒子”，當微球粒徑太大時，微球粒子停留在孔隙表面不能對微孔膜或高滲透層形成深入有效封堵，而只有當形成一定匹配關系時，微球粒子才能對其形成嚴實的“擁堵”，從而形成良好封堵效果。

此外，國外關于微球體系的研究也取得了很多成果。研究發現，通過注入烴類流體攜帶的亞微米級微球體系可以實現對低滲透油藏中水流通道的選擇性封堵，大大降低了采出液含水率并且亞微米級微球體系吸水膨脹后，可以對滲透率范圍為0.124 μm2～3.40 μm2填充砂管形成有效封堵；通過在單體溶液中加入穩定性交聯劑和不穩定交聯劑，可以控制微球粒子的膨脹倍數和膨脹速率；在純硅巖心驅替實驗中，微球粒子相互間吸引力是導致微球在多孔介質中滯留的主要原因，而通過加入陰離子表面活性劑可以顯著降低微球間的引力從而促使微球向地層深部運移，并且吸附作用對降低滲透率的貢獻要大于多孔介質的深層過濾作用。

總之，由于聚合物微球分散體系具有以下特點：合成條件可控；預交聯交聯方式避免了地下交聯不成膠或成膠強度低的問題；微球具有一系列粒徑產品可以與對應孔喉相匹配進而達到封堵大孔道的目的；溶脹后的微球仍具有一定變形性，因此可以向地層深部運移起到深部調剖作用；微球粒子由于具有較強剛性，因此耐溫耐鹽性能良好，且封堵強度高，耐沖刷性強；微球在水中分散形成懸浮體系后，黏度低，注入時不會增加管線注入壓力；微球注入設備簡單，成本低，并且可以用產出污水配制。因此，微球體系的開發大大擴展了有機深部調剖技術的應用范圍，具有著廣闊的應用前景。但是在實際應用中，微球粒子剛性的增強同時也導致其變形能力和深入運移能力受到一定限制，微球分散體系要對地層形成良好封堵就要求微球粒徑與地層孔喉直徑形成良好匹配，從而增加了應用難度。因此，聚合物微球調剖技術的應用工藝與調剖機理還需進一步深入研究[15-18]。

1.2.4 預交聯聚合物分散體系調剖技術 由于交聯聚合物溶液（LPS）、膠態分散凝膠（CDG）和弱凝膠都是通過在線交聯方式對地層實施調剖，因此在實際應用中很容容易地層中的各種條件如高溫、高鹽、剪切降解等因素影響而降低了使用效果，甚至不能生效；近些年興起的預交聯聚合物體系—交聯聚合物微球（SMG）則由于多采用反相微乳聚合的方法合成，導致產物粒子剛性較強，在進入地層后變形運移能力受到限制，對地層匹配性要求提高，從而影響到了該調剖技術在油田開采中的進一步推廣。

為了克服上述深部調剖技術在應用上的缺陷，中國石油大學（北京）通過水/水分散聚合的方法開發出了一種新型調剖體系—預交聯聚丙烯酰胺分散體系（PCPD），并通過物理模擬對PCPD 的滲流特性進行了系統研究。

微孔膜滲流實驗顯示，PCPD 能夠對1.2 μm 微孔膜形成良好封堵，并且隨著濃度增大、交聯比減小，PCPD 對微孔膜的封堵能力增強；NaCl 濃度與放置時間對PCPD 封堵性能的影響較小，而CaCl2濃度與溶脹溫度對PCPD 封堵性能影響則較大。填充砂管滲流實驗顯示，PCPD 可以對較高滲透率填充砂管形成深入均勻的封堵效果，并且具有較高殘余阻力系數。隨著濃度增加，PCPD 對填充砂管封堵能力增強；交聯比對PCPD 封堵性能的影響不是單調的，存在著一最佳交聯比；注入速率對PCPD 封堵性能的影響與交聯比有關，即與體系中交聯聚合物線團的變形能力有關；隨著礦化度增大，PCPD 封堵能力減弱，但仍可對填充砂管形成一定程度封堵，PCPD 具有較好耐鹽性能。動態吸附實驗表明，增大PCPD 注入濃度、提高體系NaCl 濃度和降低填充砂管滲透率都可導致PCPD 在填充砂管中的飽和吸附量與殘余吸附增大，從而有利于PCPD 通過吸附、滯留和架橋作用對填充砂管形成封堵。

PCPD 體系微觀形態的觀察與分析表明，PCPD 體系與CDG、LPS 及SMG 存在本質區別。PCPD 為高濃度、高密度、卷曲纏繞的交聯聚合物線團在高濃度鹽水中的分散體系，當其以一定的濃度溶于水后，為逐漸打開的納米級絮狀線團在水中的分散體系，兼具較好的封堵能力與變形能力，具有實現深部調剖的良好應用前景。從而明確了PCPD 在多孔介質中的滲流特性，為今后PCPD 用于油田深部調剖指明了方向[19，20]。

2 總結

目前應用廣泛的各種深部調剖技術在實際推廣中都受到了一定技術條件的限制，因此，深入研究總結各種深部調剖技術的滲流規律與特性，對于進一步推廣應用各種深部調剖技術和進一步研究各種深部調剖技術調剖機理以及開發新型深部調剖技術都具有重要指導意義。