CN103666421A

CN103666421A - 一种超细纤维封堵剂

Info

Publication number: CN103666421A
Application number: CN201310628189.4A
Authority: CN
Inventors: 蔡永茂; 何光中
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2013-12-02
Publication date: 2014-03-26

Abstract

本发明涉及一种超细纤维封堵剂。超细纤维封堵剂是化学结构为（MO）_m（SiO）_n的结晶体，其中M为二价金属离子，m和n为（1～10000）之间的整数，将这些结晶体形成的束状晶体的一种或几种的混合物制成具有比较大的粒径比的超细纤维状颗粒，这些颗粒的直径为0.5～3微米，长度10～30微米；平均粒径为2.3微米，平均长度为8～10微米之间，在1N盐酸中的酸溶率大于80%，1N氢氧化钠溶液的碱溶性小于15%；在原油中的油溶性小于1%；该超细纤维封堵剂颗粒在自来水中的悬浮性可以保持10分钟以上，20分钟分层析水小于100毫升；在1000mg/L的聚合物溶液中静止60分钟后，仍保持均匀的分散体系。

Description

一种超细纤维封堵剂

技术领域

本发明属于油田开发技术领域，具体涉及一种超细纤维封堵剂。

背景技术

在砂岩油田开发过程中，随着时间的推移，经过长期的水驱、聚合物驱或是三元复合驱，层间和平面矛盾日益突出，油层非均质性越来越严重，无论是水驱、聚驱或三元驱，都不能完全有效地解决厚油层高渗透层、平面上形成的高渗透条带和长期水冲刷形成的大孔道对驱油效果的影响。这些驱油方法在完成了高渗透层的驱替以后，无法再对含油饱和度较高的中、低渗透层进行有效驱替。这是油田开发后期进一步提高采收率迫切需要解决的瓶颈问题之一。目前所采取的措施之一是通过封堵高渗透层来调整注水剖面，比如用注入凝胶、复合离子、体膨颗粒、超细水泥和微型橡胶球等方法来封堵高渗透层。目前使用的这些调剖方法的普遍问题是有效期较短，调剖有效期不能和开发周期相匹配；用量较大，因而成本较高。

发明内容

为了解决背景技术中存在的不足，本发明提供一种超细纤维封堵剂，封堵剂对高渗透或大孔道封堵高效性、改善堵剂与油层条件的匹配性，提高封堵的针对性，延长封堵的有效时间。

本发明所采用的技术方案是：该超细纤维封堵剂化学结构为（MO）_m（SiO）_n的结晶体，其中M为二价金属离子，例如钙离子、镁离子或者铁离子，m和n为（1～10000）之间的整数，加工成颗粒的直径为0.5～3微米，长度10～30微米，平均粒径为2.3微米，平均长度为8～10 微米之间，对于某些特别容易漏失的油层，长度可以增加到0.5毫米。该超细纤维封堵剂分别与水、聚合物水溶液或三元液配制成质量比为0.5%-10%的悬浮液，或加入到其他调剖剂中，用于油田增产目的的油层调剖和封堵。

上述方案中的超细纤维封堵剂为海泡石、凹凸棒石、苛化石棉、透辉石、硅灰石以及人造纤维晶须中一种或几种的混合物，该晶体的视密度为0.4～0.8 g/cm³，本体密度为2.7～2.8 g/cm³。将纤维颗粒与油田注入水或粘度在50mPa.s以下的聚合物水溶液、三元液按质量比为0.5%～10%的比例配制成悬浮液，在控制压力的情况下注入需要调剖或堵塞的油层。对有些油层特别是有裂缝、由于长期注水冲刷形成大孔道的油层来说，该材料可以加入到凝胶型调剖剂内一起使用，以提高其封堵效率和封堵强度。对于某些特别容易漏失的油层，长度可以增加到0.5毫米甚至更长。

本发明所具有的有益效果是：本发明采用的超细纤维材料封堵剂，其各种理化性能，如颗粒尺寸、悬浮稳定性，碱溶性、油溶性、酸溶性，选择性封堵能力等，能够满足封堵高渗透层的目的；用量较少就可以起到封堵作用；需要时还可以通过酸化的方法进行解堵，使堵塞部位恢复渗透率。通过理化性能研究和封堵性实验，该封堵剂能够满足上述的封堵高渗透层、调整吸水剖面的要求。

这种封堵剂可以有效封堵高渗透性地层，并且堵塞剂可以向油层深部运移，具有高占空比、可持续形成堵塞的智能型超细纤维封堵材料，解决了其它堵塞剂存在的严重缺陷，实现了封堵、可移动、可解堵的多重目标。是效率较高、用量较少、成本较低的调剖剂。

该封堵材料对高渗透性地层的堵塞，就是通过架桥和占位，在孔道的孔喉和其他狭窄的部位，形成一道低渗透的阻塞坝，而不是形成全面堵塞，这些阻塞坝的形成，可以有效地降低高渗透地层的渗流能力，迫使驱替液转而进入到其它含油较多的中低渗透层中。达到了利用少量的堵塞物就能够堵塞高渗透地层的目的。室内填砂管的注入试验证实了封堵剂优先堵塞大孔道的选择性封堵特性。水驱封堵实验表明，超细纤维在地层中可以形成良好的的堵塞层面，其渗透率比水驱时降低了90%以上。驱替压力由水驱时0.05MPa上升到封堵后0.58MPa，压力上升了10.6倍。聚合物驱封堵实验表明，其渗透率比单独聚合物驱时降低了80%以上。驱替压力由聚驱时0.25MPa上升到封堵后2.1MPa，压力上升了7.4倍。

水驱、聚合物驱加封堵剂模拟实验效果对比表1

Figure 2013106281894100002DEST_PATH_IMAGE001

这种以高占空比，容易形成架桥的堵塞材料具有良好的悬浮性，可以随液体自由移动，并且在孔道的弯曲、狭窄部位架桥，多个纤维粒子聚集形成高占空比多孔隙的堵塞体，这里所形成堵塞体的渗流能力远远低于封堵前流体所通过该渗透层的渗流能力，迫使流体流向发生转移，同时这种低渗透阻塞坝还可以延伸和迁移，形成新的阻塞坝，继续保持阻塞的功效。

岩心流动试验证明，在变异系数为0.8左右、渗透率级差14.3～16.5的三层岩心的模拟实验证明，注入封堵剂后高渗透层产液量明显下降，中低渗透层产液量明显上升，随着后续水驱的进行，甚至中渗透层产液量高于高渗透层，剖面得到了非常好的调整。从2组实验的注入压力可知，注入纤维封堵剂后压力明显上升，经过25PV的后续水驱，压力一直维持较高水平，说明封堵剂抗冲刷能力较强。

该阻塞物具有良好水和聚合物溶液不溶解性能，室内试验在水中或0.5%的聚合物溶液中保持半年不发生变化和溶解。在原油中的溶解量不超过1%。在1N氢氧化钠溶液中溶解量不超过15%。由于封堵材料的化学稳定性，保证了封堵可在水驱、聚驱甚至三元驱的条件下使用，且有比较长的有效期。

该封堵剂在低浓度的酸中就可以很快溶解，室内试验在1N盐酸中溶解量达到80%以上。同时形成的阻塞坝有一定的渗透性很容易让酸液进入，快速解除阻塞坝的阻塞作用。因此，在油田开发需要的时候，可以用酸化的方法对堵塞进行解堵，恢复地层的渗透性。

所用材料无毒，对人身无害，对环境无污染。其颗粒在自来水中的悬浮性可以保持10分钟以上，20分钟分层析水小于100毫升；在1000mg/L的聚合物溶液中静止60分钟后，仍保持均匀的分散体系。水或聚合物的悬浮液稳定性较好。现场使用时，很容易配制成悬浮液，没有复杂的配制过程。注入工艺也相对简单。这些都使得该封堵剂很容易在现场使用。

附图说明：

图1 孔道中超细纤维形成的堵塞状态（20-40目砂床 800目超细纤维）；

图2 超细纤维微观形态（800目放大100倍）；

图3 超细纤维微观形态（5000目放大800倍）；

图4 超细纤维封堵形成的堵塞坝（水驱）；

图5 超细纤维封堵形成的堵塞坝(聚驱)；

图6 端面的滤网上很干净没有聚集和堵塞；

图7 看到选择性充填和堵塞；

图8 注入量与各层采出液量关系曲线图（1）；

图9 注入量与各层采出液量关系曲线图（2）；

图10 一组实验岩心封堵剂运移情况显微照片。

具体实施方式：

超细纤维材料通过理化性能研究和封堵性实验，能够满足封堵高渗透层、调整吸水剖面的要求。其悬浮稳定性，酸溶性，选择性封堵能力都能够满足封堵高渗透层的目的；而且用量较少；必要时该封堵剂可以通过酸化的方法进行解堵，使堵塞部位恢复渗透率。

调剖封堵机理：封堵剂有效封堵渗透性地层，并且堵塞剂可以向油层深部运移，又可以进行解堵，具有高占空比、可持续形成堵塞的智能型超细纤维封堵材料，解决了其它堵塞剂存在的严重缺陷，实现了封堵、可移动、可解堵的多重目标。

该封堵材料对高渗透性地层的堵塞，就是通过架桥和占位，在孔道的孔喉和其他狭窄的部位，形成一道低渗透的阻塞坝，而不是形成全面堵塞，这些阻塞坝的形成，可以有效地降低高渗透地层的渗流能力，迫使驱替液转而进入到其它含油较多的中低渗透层中（见图1）。达到了利用少量的堵塞物就能够堵塞高渗透地层的目的。这种以高占空比，容易形成架桥的堵塞材料具有良好的悬浮性，可以随液体自由移动，并且在孔道的弯曲、狭窄部位架桥，多个纤维粒子聚集形成高占空比多孔隙的堵塞体，这里所形成堵塞体的渗流能力远远低于封堵前流体所通过该渗透层的渗流能力，迫使流体流向发生转移，同时这种低渗透阻塞坝还可以延伸和迁移，形成新的阻塞坝，继续保持阻塞的功效。

该阻塞物还具有的特性是有良好的耐水性，在水中具有超低的溶解性能，超细纤维在水中长期保持（室内已经半年实验证实）不发生变化和溶解。该纤维还具有可以解堵的性能，在1N盐酸中就可以很快溶解，另外形成的阻塞坝有一定的渗透性很容易让酸液进入，能快速解除阻塞坝的阻塞作用。保证了地层的渗透性不被伤害。

所谓占空比是指在指定的空间内，占据全部空间所需要物体的体积。凝胶所占据的空间最大，接近100%，不定型颗粒和球型颗粒占据的空间较大，需要60-80%，片状颗粒是二维空间占位，占空比为10-20%，而针状颗粒属于三维空间占位，占空比小于5%。由此可见，所有的填塞物中，针状颗粒具有以最小的体积占据最大空间的能力。

架桥能力：纤维的长度、刚性以及悬浮能力还有聚集能力确定了阻塞物的架桥能力。球状颗粒和不定型颗粒具有比较差的架桥能力，其架桥能力取决于颗粒本身的大小和形状，一般来讲，颗粒的架桥性要大于孔道直径的1/3，才有架桥的可能。可以认为：孔道的弯曲程度和孔喉直径的大小是架桥的外部条件，而纤维的形状，刚度决定了填充速度和程度，当地层的渗透率在1000毫达西的时候，孔喉的直径在30微米，直通孔道长度在100微米。当超细纤维中有少量的长度在100微米时，就有部分纤维在孔道内架桥，当少量的颗粒架桥后，由于聚集效应和捕集作用，会很快形成疏松的填充，并连带附近的孔道架桥。

(一)、封堵剂理化性能：超细纤维封堵剂的理化性能包括封堵剂的化学构成、密度、粒度、直径、长度、粒径比、酸溶性、碱溶性、悬浮性等。

1、封堵剂的化学构成和形态分析：

该封堵材料为盐类的结晶体，化学结构为(MO)_m（SiO）_n, 其中M为二价金属离子，例如钙、镁等离子，m和n为（1～10000）之间的整数。这些结晶体形成的束状晶须经过碾压粉碎、气流粉碎、超声波粉碎及旋流分离等现有工艺，制成具有比较大的粒径比的超细纤维状颗粒，即超细纤维封堵剂。通过显微观察，这些颗粒的直径在0.5～3微米，长度在10～30微米（见图2、3）。超细纤维封堵剂优选海泡石、凹凸棒石、苛化石棉、透辉石、硅灰石以及人造纤维晶须中一种或几种的混合物，该晶体的视密度为0.4～0.8 g/cm³，本体密度为2.7～2.8 g/cm³。

2、密度：经过仪器检测，该晶体的视密度为0.4～0.8 g/cm³，本体密度为2.7～2.8 g/cm³。

3、粒度分布：通过激光粒度仪检测，该封堵剂的平均粒径为2.3微米，呈双峰，其第二峰在8～10 微米之间，可以认为是颗粒的平均长度。

4、酸溶性：称取封堵剂试验样品2克，置于200毫升烧杯中，加入100毫升1N的盐酸，搅拌5分钟，静止24小时，冲洗过滤，剩余物烘干称重，计算出试验样品的酸溶率大于80%。

5、碱溶性：取用浓度为1N的氢氧化钠溶液100毫升，样品2克，加入烧杯中放置24小时后，冲洗过滤，干燥后称重，样品的碱溶性小于15%。

6、油溶性：于500毫升烧杯中，加入200毫升大庆原油，再加入200毫升汽油，混合均匀后，加入封堵剂样品2.000克，带盖放置24小时后，用汽油冲洗过滤，待油品挥发后，称重。样品的油溶性小于1%。

7、悬浮性：在500毫升烧杯中盛清水400毫升，加入样品5克，用搅拌棒搅匀，倒入500毫升玻璃量筒中，观察样品的悬浮状态和分层时间，样品的悬浮性可以保持10分钟以上，20分钟分层析水小于100毫升。配制在1000mg/L的聚合物溶液中，加入1%浓度的封堵剂，搅拌均匀，静止60分钟后，溶液仍保持均匀的分散体系。

下述实验所用封堵剂：

海泡石加工成直径在0.5～3微米，长度在10～30微米颗粒，与水或聚合物溶液混合，在悬浮状态下备用。

(二)、封堵性能模拟实验：

填充砂管模拟实验：

通过填充砂管来验证封堵材料的封堵性能，容器采用有机玻璃筒，外径80mm，内径70mm，长度1000毫米，两端加螺纹密封盖，一端密封盖上接3mm不锈钢管线，连接高压计量泵，另一端连接的管线接量筒或烧杯。流程中装压力表记录压力。实验介质采用20～40目的河砂，经过筛分和水洗，充分去掉杂质。

封堵用的流动介质分别为水和1000mg/L的聚合物溶液，聚合物的分子量为2500万，两种实验介质经过搅拌混配质量比1%的封堵材料后装入高压中间容器中备用。

实验用的计量泵为DM100双计量泵，可以连续泵送，压力最高为50MPa，单泵排量100毫升/分，可以根据需要调节不同的泵速，实验设计的泵速在20～50毫升/分。

将清洗后的河砂倒入有机玻璃筒，并拍击震动使之压实减少空隙，直到填满整个有机玻璃筒为止，两端分别加一个过滤网，防止河砂进入管线。

1、试验步骤如下：

(1)渗透率测定：

用清水作为驱替介质，用高压计量泵以50毫升/分的速度驱替清水，记录连接进口的压力表数据，驱替2～3PV后，待压力稳定后记录压力数据，并计算出填充砂管的水相渗透率。

(2)水驱条件下封堵效果评价：

连接含有封堵剂的水溶液中间容器，开动计量泵将封堵剂泵入砂筒的端面，密切观察封堵剂进入地层的状态。观察和记录随着注入量的增加压力的变化情况，待压力稳定为止（砂管限压2MPa）。目前进行了5000目的封堵剂的封堵实验，具体实验需要根据试验区块目的层的孔隙大小、渗透率高低以及水洗程度来确定。

(3)聚合物驱条件下封堵效果评价：

连接含有聚合物溶液的中间容器，对砂管进行驱替，待压力稳定后（砂管限压2MPa），记录压力和驱替体积。然后连接含有封堵剂的聚合物溶液中间容器，将封堵剂注入地层，密切观察封堵剂进入地层的状态和压力变化，待压力稳定或增加至2MPa为止。

2、实验结果：

(1)20～40目的砂管实验可以模拟地层在4000-5000毫达西渗透率的渗透情况，能够满足现场高渗透地层封堵模拟实验需要；

(2)封堵剂在水中具有良好的分散性和抗沉降能力，可以保持长时间的悬浮稳定性。在孔道中可以形成良好的封堵层段，封堵层段在填砂管的中间部位（见图4、5），而不是在填砂管的注入端面，因此不存在近井地带堵塞注不进去的问题。同时在填砂管的注入端面也证实了封堵剂优先堵塞大孔道的选择性封堵特性（见图6、图7）。

(3)水驱封堵实验表明，超细纤维在地层中可以形成良好的的堵塞层面，其渗透率比水驱时降低了90%以上。驱替压力由水驱时0.05MPa上升到封堵后0.58MPa，压力上升了10.6倍（见表2）。

(4)聚合物驱封堵实验表明，其渗透率比单独聚合物驱时降低了80%以上。驱替压力由聚驱时0.25MPa上升到封堵后2.1MPa，压力上升了7.4倍（表2）。

水驱、聚合物驱加封堵剂模拟实验效果对比表表2

Figure 2013106281894100002DEST_PATH_IMAGE002

(5)在模拟地层条件下，超细纤维形成的堵塞具有选择性，在高渗透地层（流量大的地层）具有较好的堵塞效果，在高渗透地层中的较小的孔喉部位容易架桥，并形成连锁堵塞坝。

(6)在流出端有一定量的超细纤维随采出液流出，可以认为超细纤维随驱替液向油层深部运移，并在更深的地层中架桥形成桥堵。

(三)、人造岩心模拟实验：

超细纤维封堵剂在填充砂管封堵性能实验上取得了令人满意的封堵效果。为了进一步验证该封堵剂在油层条件下封堵效果，进行人造岩心封堵实验。一方面采用单只人造均质岩心进行超细纤维封堵剂与不同渗透率岩心匹配性能研究，另一方面采用3层人造非均质岩心进行超细纤维封堵剂在非均质岩心上封堵实验研究。

1、实验准备:油层条件:实验采用人造3层非均质岩芯模拟厚油层内部存在高渗透层的情况，其高渗透层的有效渗透率范围在1500～3000毫达西之间，这是我们要封堵的部位。3层非均质岩芯的渗透率变异系数在0.7～0.8之间。

2、仪器设备：

(1)物理模拟实验装置：含高压计量泵，高压容器、岩芯夹持器、压力传感器及其记录装置等。温度可模拟油藏温度。

(2)浆料配置及其搅拌装置：含搅拌器，搅拌桶，天平，量筒等。使用堵剂：纤维封堵材料。实验用水：过滤后的自来水。

3、实验方案:

(1)纤维封堵剂与不同渗透率岩心匹配性能实验：

①实验岩心的要求：采用人造均质岩心，3只岩心渗透率不同，每只岩心单独完成一次实验。岩心的具体参数见表3。

岩心基本参数表3

方案	有效渗透率(10^-3μm²)	岩心长度（cm）	岩心直径（cm）
				1	600	10	2.5
2	1100	10	2.5
				3	1600	10	2.5

②纤维封堵材料配制要求：封堵剂配制初步确定10%质量浓度为基准配制浓度，1%质量浓度作为实验浓度。（配制的封堵剂溶液10%质量浓度或1%质量浓度）。配制水采用过滤后的自来水。

③注入过程要求：实验采用恒速注入过程，实验的流速、压力根据岩芯的渗透率大小确定。水驱时在注入速度恒定的情况下，注入压力稳定不变后注入封堵液，封堵液注完后的水驱也要等到注入压力稳定后才能结束。

④封堵剂的用量：纤维封堵实验的封堵液体积采用岩心孔隙体积0.3PV作为基本封堵体积。

⑤实验步骤：

a实验前测定岩心的水相渗透率，记录其测定结果。

b注入浓度为1%的超细纤维封堵剂1PV。

c后续水驱至压力稳定。

d实验完成后再次测定岩心的水相渗透率，记录其测定结果。

(2)纤维封堵剂在3层非均质岩心上封堵实验：

①实验岩心的要求：采用人造均质岩心，由3只不同渗透率的岩心并联而成，形成纵向上渗透率由下到上逐渐减小的正韵律油层。注入端为笼统注入，采出端为分层开采，岩心的具体参数见表4。

实验岩心基本参数表表4

②纤维封堵材料配制要求：封堵剂配制过程同上。

③注入过程要求:所有实验采用恒速注入过程，即水驱时注入速度和注入封堵剂时的注入速度是一致的，这样才能真实地反应出注入封堵剂后注入压力的变化以及后续水驱注入压力的变化。实验的流速、压力根据岩芯的渗透率大小确定。水驱时在注入速度恒定的情况下，注入压力稳定不变后才能注入封堵液，封堵液注完后的水驱也要等到注入压力稳定后才能结束。

④封堵剂的用量:纤维封堵实验的封堵液的体积采用被封堵层位的1PV作为基本封堵体积。

⑤实验步骤：

a实验前进行每只岩心水相渗透率测定，记录其测定结果。

b实验过程中注入端记录（定时20分钟或定注入量0.05PV）不同注入量下的注入压力值。

c实验过程中采出端记录（定时20分钟或定注入量0.05PV）不同注入量下每只岩心采出量值。

d实验完成后测定每只岩心水相渗透率，记录其测定结果。

e封堵耐受性实验完成后仍然需测定每只岩心水相渗透率，记录其测定的结果。

4、实验效果分析：

（1）纤维封堵剂与不同渗透率岩心匹配性能实验：

实验采用人造均质岩心，具体岩心参数见表5。

岩心基本参数表5

Figure 2013106281894100002DEST_PATH_IMAGE004

实验结果表明，岩心渗透率越高纤维封堵剂的封堵效果越明显。从3只岩心封堵后的水测渗透率值可以看出，最低渗透率仍然保持在200×10^-3μm²以上，为接下来进一步挖潜剩余油做准备。压力上升幅度与水驱比均上升了1倍以上。方案2、3的封堵率基本在60%以上，残余阻力系数2以上，即使渗透率较低的方案1，封堵率也达到40%，残余阻力系数1.6。同时也进行了抗冲刷能实验，经过20PV以上的后续水驱，水测渗透率、封堵率和残余阻力吸数均未改变，表明该封堵剂的抗冲刷能力极强。详见表6。

串联实验数据表6

（2）纤维封堵剂在3层非均质岩心上的封堵实验：

根据实验方案要求，采用人造均质岩心，由3只不同渗透率岩心并联而成，形成纵向上渗透率由下到上逐渐减小的正韵律油层。注入端为笼统注入，采出端为分层开采。具体岩心参数见表7。

岩心基本参数表表7

Figure 2013106281894100002DEST_PATH_IMAGE006

高渗透层得到有效封堵，中低渗透层动用程度大幅度提高

方案3岩心的变异系数0.805，水驱各层均有动用，但中低渗透层动用程度较小，注入封堵剂后高渗透层产液量明显下降，中低渗透层产液量明显上升，随着后续水驱的进行，甚至中渗透层产液量高于高渗透层，剖面得到了非常好的调整，经过30PV的后续水驱，中低渗透层产液量均接近30%，高渗透层产液量下降到50%以下。见图8。

由表7可知，方案4层间渗透率级差更大（变异系数0.8），层间矛盾最严重。水驱时只有高渗透层动用，中低渗透层基本不动用。注入封堵剂后高渗透层产液量大幅度下降，中渗透层产液量大幅度上升，低渗透层产液量显著增加，剖面调整效果良好。经过30PV的后续水驱，中渗透层产液量保持在50%，低渗透层产液量保持在30-40%，高渗透层产液量下降到20%以下，高渗透层见到了显著的封堵效果。见图9。

封堵剂进入油层深部：图10是一组实验岩心劈开后不同位置在显微镜下放大200的照片，白色和微黄色的小颗粒是封堵剂，黄色大颗粒是石英砂。从图上可以看出，高渗透层端面附近没有出现大量封堵剂，距注入端5cm处出现了堵塞坝；中渗透层端面及距注入端3cm处出现了堵塞坝；低渗透层端面、距注入端5cm和8cm处均未出现大量封堵剂，也就不可能形成堵塞坝。因此，该封堵剂主要进入高渗透层深部进行封堵，同时低渗透层又得到了很好的保护，达到了堵剂设计目的。

封堵剂抗冲刷能力强：

从2组实验的注入压力可知:注入封堵剂后压力明显上升，经过25PV的后续水驱，压力一直维持较高水平。从2组实验的各层产液量可知，注入封堵剂后高渗透层产液量明显下降，中低渗透层产液量明显上升，尤其方案4效果最为显著，经过25PV的后续水驱，中低渗透层产液量一直维持较高水平，高渗透层产液量得到明显控制。见图8、图9。

封堵剂在高渗透层中有少部分产出:从并联岩心实验采出液粒度分析报告可知，高渗透层有少量纤维封堵剂产出，表明该封堵剂主要在高渗透层运移，并可到达采出端，形成了贯穿整个岩心的封堵。见附图1、2.

(四)、根据纤维封堵剂的特性和模拟实验结果，我们认为纤维封堵剂在油田开发中可以用在以下方面。

1、注入井调剖。对层间渗透率差异大、层间矛盾突出的注入井，包括注水井、注聚井，将与油层性能相适应的一定粒径的纤维封堵剂配制成0.5%～10%的水或聚合物溶液的悬浮液，在控制压力的条件下注入油层，可改善注入剖面，提高中、低渗透率油层的注入量。

2、用作凝胶型和体膨型调剖剂的增效剂。对有些油层特别是有裂缝、由于长期注水冲刷形成大孔道的油层来说，目前使用的凝胶型和体膨型调剖剂的封堵强度不够，有时有效期短，大大影响了使用效果。如果在这些调剖剂中按需要加入部分纤维封堵剂，则可提高这类调剖剂对大孔道的封堵效果，增加封堵强度，提高调剖剂的耐冲刷能力，从而提高调剖效率。加入量应按照该调剖剂的使用浓度来确定，同时还应做该调剖剂与纤维封堵剂的相容性试验。

3、用作剩余油挖潜剂。目前油田长期注水后的主力油层、聚驱后的油层，采出液的含水已经达到95%，甚至超过98%，开采的经济效益很差。但研究发现，这些油层还有大量的剩余油没有采出来，由于层间或层内渗透率差异严重，矛盾突出，缺少有效的挖潜措施。纤维封堵剂的最大特点就是对大孔道有较强的封堵能力，且有较强的耐冲刷能力，将其用于这类油层，将会发挥巨大的作用，这一点在三层非均质岩心的封堵实验中得到证实。特别是在注聚区块实施，更有独特的优越条件。例如在注聚后的区块，我们在注聚站利用原有的配制设备，在注入水中加入一定浓度的纤维封堵剂进行注入，就可起到改善注入剖面、扩大波及体积，提高剩余油开采效果的目的。

(五)、综上所述：

1、应用特制的纤维封堵剂可以实现选择性封堵高渗透地层，这种纤维具有良好的封堵性，如果用于注入井调剖，具有用量少、效率高的特点。用于剩余油挖潜，更有巨大的潜力。

2、纤维在常规情况下具有良好的化学稳定性，在水、原油和聚合物溶液中具有良好的抗溶性、抗沉降特性和架桥封堵特性，该封堵剂可以用于油田的水驱、聚合物驱和三元复合驱中高渗透层或高渗透条带的封堵。同时，预期用于调剖可有较长的有效期。

3、通过填砂管模拟实验和人造岩心实验证明了该封堵剂可以在高渗透性地层中形成有效封堵，其封堵位置具有选择性、连锁性，能效封堵高渗透层，封堵后的高渗透层产液量大幅度下降，中、渗透层产液量大幅度上升。如果粒度与油层孔隙匹配适当，可形成较深的封堵坝，有利于扩大波及体积，提高原油采出程度。

4、实验结果表明，纤维封堵剂有良好的酸溶性，因此在必要时可采取酸化的方法解堵。

5、纤维封堵剂的粒度与油层的良好匹配是提高封堵效果的重要一环，现场需要根据封堵油层的孔隙度、渗透率来匹配合适的纤维封堵剂。

实验发现在使用聚合物凝胶型调剖剂进行调剖时，将加工后的硅灰石颗粒加入到聚合物凝胶型调剖剂中，随调剖剂同时注入欲封堵油层，可起到封堵裂缝，提高调剖效率，减少调剖剂用量的作用。

在注入站，将加工后的海泡石颗粒加入到聚合物溶液或三元液中，共同注入，可起到封堵裂缝，起到调剖作用，提高聚合物溶液或三元液的注入效率。

Claims

1.一种超细纤维封堵剂，该超细纤维封堵剂化学结构为（MO）_m（SiO）_n的结晶体，其中M为二价金属离子，m和n为（1～10000）之间的整数，结晶体加工成直径为0.5～3微米，长度10～30微米的颗粒，该超细纤维封堵剂与水或与聚合物水溶液或三元液配制成质量比为0.5%～10%的悬浮液，或加入到其他调剖剂中，用于油田增产目的的油层调剖和封堵。

2.根据权利要求1所述的超细纤维封堵剂，其特征在于：超细纤维封堵剂为海泡石、凹凸棒石、苛化石棉、透辉石、硅灰石以及人造纤维晶须中一种或几种的混合物，该晶体的视密度为0.4～0.8 g/cm³，本体密度为2.7～2.8 g/cm³。