孫天宇，邵明魯，趙紅雨，常愛蓮，浮歷沛，廖凱麗

（1.常州大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院、能源學(xué)院，江蘇常州 213164；2.常州大學(xué)機(jī)械與軌道交通學(xué)院、智能制造產(chǎn)業(yè)學(xué)院，江蘇常州 2131643；3.中國石化勝利油田分公司油氣開發(fā)管理中心，山東東營 257000）

0 前言

我國油田大多屬于陸相沉積，儲(chǔ)層非均質(zhì)性嚴(yán)重，注水開發(fā)效果普遍不理想，尤其是對(duì)于孔喉細(xì)小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、裂縫發(fā)育的低滲特低滲油藏，水竄現(xiàn)象更為嚴(yán)重和普遍［1-2］。與常規(guī)中高滲油藏相比，低滲特低滲油藏在水驅(qū)開發(fā)過程存在以下問題：注水壓力高、油井產(chǎn)量遞減快、含水率上升快、油井水淹后治理困難、剩余油驅(qū)動(dòng)困難、采收率低等。因此，如何有效防治油田注入水的竄流，提高波及系數(shù)、增加驅(qū)油效率是高效開采剩余油、提高原油采收率的關(guān)鍵，也是緩解我國日趨嚴(yán)重的石油供求矛盾、保障國家石油安全的迫切需求［3］。油藏深部調(diào)剖技術(shù)作為一類治理水竄、改善開采效果、提高采收率的重要技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用于高含水、特高含水油藏［4-6］。該技術(shù)通過調(diào)控驅(qū)替剖面、封堵高滲透通道，從而達(dá)到明顯提高波及體積、有效驅(qū)替殘余油/剩余油的目的，已成為我國低滲特低滲油藏實(shí)現(xiàn)“控水穩(wěn)油”的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

1 油藏調(diào)剖-驅(qū)油關(guān)鍵問題分析

1.1 水竄關(guān)鍵問題分析

水竄是低滲特低滲油藏開發(fā)中普遍存在的突出問題。由于油藏主導(dǎo)的水竄機(jī)理和類型的不同，其治理方法也不同，明確油藏水竄機(jī)理是進(jìn)行有效深部調(diào)剖的首先任務(wù)［7］。目前，水竄類型分為以下4類［8］：（1）指進(jìn)水竄：在驅(qū)油過程中，因驅(qū)油劑與原油驅(qū)替前緣不穩(wěn)定，任一隨機(jī)的微小擾動(dòng)隨時(shí)間發(fā)展成前緣的局部突進(jìn)而形成的水竄，也可將其稱為前緣非穩(wěn)定突進(jìn)；（2）非均質(zhì)水竄：因儲(chǔ)層非均質(zhì)性導(dǎo)致的驅(qū)替前緣沿低滲流阻力方向、條帶、區(qū)域或?qū)游豢焖龠\(yùn)移而形成的水竄，稱為前緣非均質(zhì)突進(jìn)；（3）重力水竄：在油層的垂向方向上，由于驅(qū)替介質(zhì)與被驅(qū)替介質(zhì)之間密度差引起的重力分離會(huì)導(dǎo)致前緣重力突進(jìn)，最終形成重力水竄；（4）水動(dòng)力水竄：經(jīng)長期水驅(qū)沖刷的主流區(qū)殘余油飽和度很低，作為滲流通道的孔喉尺寸增大，形成連通油水井的低流阻滲流區(qū)，注入的水在這一區(qū)域內(nèi)快速、無效流動(dòng)，稱為水動(dòng)力水竄。

對(duì)于指進(jìn)水竄，水竄形成、發(fā)生在油水交界的前緣，而不是在已形成的水流通道中，其治理的技術(shù)思路是增大驅(qū)油劑的黏度，降低油水流度比、實(shí)現(xiàn)流度控制。而對(duì)于非均質(zhì)水竄，注入水沿油藏中高滲帶（裂縫）向油井無效、高速流動(dòng)，增大驅(qū)油劑的黏度不能有效治理非均質(zhì)水竄，治理非均質(zhì)水竄的方案應(yīng)為油藏深部調(diào)堵，其深部調(diào)剖技術(shù)的思路、原理、方法完全不同于抑制指進(jìn)水竄的技術(shù)思路。低滲油藏中各種類型裂縫的存在以及復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)造成的微觀非均質(zhì)性，使得低滲油藏水竄治理的研究重點(diǎn)應(yīng)為深部調(diào)剖［9-10］。

普遍而言，調(diào)剖劑向油藏深部的順利注入及到達(dá)深部后的有效封堵能力是實(shí)現(xiàn)油藏深部調(diào)剖的必要條件。不論是室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)還是油田生產(chǎn)實(shí)踐，均已證實(shí)在低滲油藏中調(diào)剖劑的注入性與調(diào)剖劑在油藏深部調(diào)剖性能要求之間存在著比在中高滲油藏中更為突出的矛盾，這一矛盾的解決已成為各類油藏尤其是低滲油藏水竄治理的技術(shù)瓶頸［11］。

1.2 殘余油高效驅(qū)替關(guān)鍵問題分析

油藏中的殘余油和水驅(qū)后油藏中的殘余油根據(jù)其形成和驅(qū)替機(jī)理可分為：孔喉殘余油、油膜、孔喉水動(dòng)力滯留油和微觀非均質(zhì)殘余油?？缀須堄嘤褪侵敢苑腔钊津?qū)油方式為主的油藏中，被驅(qū)替的油相大多占據(jù)在孔道中部，一旦遇到細(xì)孔道或喉道后，由于“卡斷”作用而在孔道中形成的殘余油，其驅(qū)替條件是降低驅(qū)油劑與殘余油之間的界面張力以及改善潤濕性。油膜是一類因黏附力而被吸附在儲(chǔ)層巖石礦物表面的殘余油，其驅(qū)替條件是以分散或剝離的方式克服原油與孔隙壁面黏附力；孔喉水動(dòng)力滯留油是儲(chǔ)層中被毛管力圈閉滯留的油滴、油珠和油塊，由于儲(chǔ)油巖石孔隙介質(zhì)是非常復(fù)雜的孔隙網(wǎng)絡(luò)，大小分布極不均勻，連通結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，通道曲曲折折，粒間空隙常由孔和喉道組成，這些油滴、油珠和油塊等是水驅(qū)后殘余油在巖石孔隙中存在的重要形式，其驅(qū)替條件是降低油水間界面張力，使驅(qū)替水動(dòng)力學(xué)壓力大于上述毛管力差；微觀非均質(zhì)殘余油是一類因儲(chǔ)層中的微觀非均質(zhì)性而在微觀低滲（或致密）區(qū)域形成的殘余油，其驅(qū)替條件是增強(qiáng)驅(qū)油劑進(jìn)入微觀低滲區(qū)域的壓力條件、降低驅(qū)油劑進(jìn)入微觀低滲區(qū)域的阻力［12］。不同類型殘余油的形成機(jī)制不同，對(duì)驅(qū)油劑性質(zhì)要求也不同，因此，提高油藏微觀驅(qū)油效率的前提應(yīng)首先明確殘余油的類型，然后針對(duì)不同類型殘余油進(jìn)行驅(qū)油劑的研發(fā)、篩選。

由于水洗區(qū)殘余油高度分散以及殘余油類型多樣，因此，油藏水竄區(qū)提高驅(qū)油效率難度大。另外，由于水竄通道的形成，驅(qū)油劑難以波及剩余油，從而造成油藏尤其是低滲藏和稠油油藏的剩余油難以啟動(dòng)。

2 油藏深部調(diào)剖技術(shù)的研究進(jìn)展

深部調(diào)剖是改善油藏非均質(zhì)性、實(shí)現(xiàn)油藏高效穩(wěn)產(chǎn)的重要手段之一。如圖1 所示，其調(diào)剖機(jī)理是向非均質(zhì)油藏中注入化學(xué)調(diào)剖劑，由于水竄通道滲流阻力較小，調(diào)剖劑優(yōu)先進(jìn)入高滲層或水竄裂縫中，并在水竄層產(chǎn)生封堵，使后續(xù)水發(fā)生繞流，擴(kuò)大后續(xù)水波及體積，改善油藏非均質(zhì)性，達(dá)到防治水竄、挖潛剩余油從而提高采收率的目的。

圖1 深部調(diào)剖機(jī)理示意圖

2.1 凝膠型深部調(diào)剖技術(shù)

聚合物凝膠調(diào)剖體系常以分子鏈中含有活性羧基、酰胺基等基團(tuán)的水溶性聚合物為主劑，并輔以鋁合物、鉻合物、鈦合物、鋯合物等高價(jià)金屬離子或低分子醛類交聯(lián)劑配制而成，形成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)凝膠體系具有一定的黏彈性，該體系向油藏深部運(yùn)移時(shí)能起到調(diào)剖和驅(qū)油協(xié)同作用［13］。

自20 世紀(jì)80 年代以來，凝膠型調(diào)剖劑在我國快速發(fā)展，如大慶油田、勝利油田、克拉瑪依油田、中原油田等油田相繼開展從淺調(diào)到深調(diào)的礦場(chǎng)試驗(yàn)，并取得良好的控水效果；國外的科威特WFR 油田、美國Arbuckle 油田的凝膠型調(diào)剖劑在礦場(chǎng)應(yīng)用中的降水增油效果顯著；哈薩克斯坦Kenkiyak油田在采用凝膠體系進(jìn)行深部調(diào)剖后，投入產(chǎn)出比可達(dá)1∶2.2，獲得了良好的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。凝膠在孔喉介質(zhì)運(yùn)移過程中，由于孔喉的空間局限性，膠體會(huì)受到擠壓拉伸，且自身能通過形變穿過孔喉，所以流動(dòng)能力較強(qiáng)，又因具有一定的強(qiáng)度，后續(xù)水會(huì)發(fā)生繞流，擴(kuò)大波及體積，使得微觀波及效率得以較大提高［14］。弱凝膠體系具有“邊運(yùn)移邊封堵”特性，在油藏深部調(diào)剖中具有巨大的應(yīng)用潛力。Zhou 等［15］用HPAM、有機(jī)鉻化合物交聯(lián)液和凝膠添加劑制備了一種凝膠體系，該體系對(duì)高滲透層的封堵率達(dá)95%，而對(duì)低滲透層的封堵率低于7%，且該凝膠體系具有良好的耐鹽耐溫性能和抗剪切能力，在大慶油田H 區(qū)塊低滲透油藏的應(yīng)用結(jié)果顯示復(fù)合含水率下降4.66%、井組平均產(chǎn)量增加21%。Zhou 等［16］還研究了超高相對(duì)分子質(zhì)量HPAM/水溶性酚醛弱凝膠體系，篩選了適合低滲透油藏驅(qū)替的HPAM的最佳相對(duì)分子質(zhì)量為1100×105。驅(qū)替實(shí)驗(yàn)顯示，剩余油在小孔隙中形成大油滴，并以油流的形式被驅(qū)出。在大慶油田低滲透儲(chǔ)層Pu125區(qū)塊的試驗(yàn)結(jié)果顯示，采用超高相對(duì)分子質(zhì)量HPAM/水溶性酚醛弱凝膠調(diào)剖驅(qū)體系調(diào)剖后單井增產(chǎn)1400 t，全區(qū)綜合含水降低7.16 百分點(diǎn)，采收率提高3.58 百分點(diǎn)，有效提高了低滲透油田的采收率。Wu等［17］研制的配方為5%HPAM+0.3%糠醛交聯(lián)劑+0.1%穩(wěn)定劑+0.3%凝膠促進(jìn)劑+0.1%高溫穩(wěn)定劑六水氯化鈷（CCH）的HPF-Co 凝膠體系，具有良好的耐高溫性能，經(jīng)過90 d 老化后仍然具有良好的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，HPF-Co 凝膠體系對(duì)低滲透斷裂巖心的平均封堵率超過98%。有關(guān)弱凝膠體系在油田深部調(diào)剖成功的案例仍較少，尤其是在致密-低滲油藏中未有礦場(chǎng)試驗(yàn)成功的報(bào)道。其主要原因有：體系組分的損失，成膠不理想；抗剪切能力差，在地層介質(zhì)中推進(jìn)較長距離后，凝膠被剪切破碎而喪失封堵能力，且剪切破碎的凝膠塊難以重新交聯(lián)［18］。

2.2 多相泡沫調(diào)剖技術(shù)

兩相泡沫調(diào)剖技術(shù)和三相泡沫調(diào)剖技術(shù)是兩種重要的泡沫深部調(diào)剖技術(shù)［19］，其作用機(jī)制主要是賈敏效應(yīng)，當(dāng)泡沫體系通過油藏孔喉介質(zhì)的孔道時(shí)，泡沫在孔道中發(fā)生形變，形變后的泡沫對(duì)后續(xù)流體的流動(dòng)產(chǎn)生阻礙作用，且阻力隨泡沫量的增加而逐步變大，從而實(shí)現(xiàn)封堵大孔道的目的［20］。Wang等［21］針對(duì)低溫高鹽度的低滲透裂縫性儲(chǔ)層研制了由耐鹽的氟碳發(fā)泡劑、耐油性強(qiáng)的QL甜菜堿、聚合物以及產(chǎn)生低界面張力的BS甜菜堿組成的兩相復(fù)合泡沫調(diào)剖體系，驅(qū)替實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該體系對(duì)滲透率為300×10-3和500×10-3μm2的巖心的封堵率超過50%。Bu 等［22］以甲基苯乙烯（MSt）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）為單體、二乙烯基苯（DVB）為交聯(lián)劑、OP-10 為乳化劑，過硫酸銨（APS）為引發(fā)劑，采用乳液聚合法制備了平均顆粒為80 nm的交聯(lián)聚合物納米微球泡沫穩(wěn)定劑，并通過正交實(shí)驗(yàn)篩選了三相泡沫的最佳配方。該三相泡沫具有良好的耐溫、耐鹽性能，驅(qū)油實(shí)驗(yàn)表明，三相泡沫體系的平均驅(qū)油效率，在單巖心實(shí)驗(yàn)中為16.1%，在雙巖心實(shí)驗(yàn)中為21.7%。在低滲透巖心中的阻力系數(shù)大于在高滲透巖心的，但兩者的剩余阻力系數(shù)較小，且相差不大，說明該三相泡沫體系對(duì)特低滲透率儲(chǔ)層具有良好的調(diào)剖能力，對(duì)低滲透層傷害較小。但是，泡沫體系的強(qiáng)度較弱，且在地層條件下的穩(wěn)定很差，極易發(fā)生破裂，導(dǎo)致封堵有效期較短。

2.3 體膨顆粒調(diào)剖技術(shù)

體膨顆粒是一種吸水膨脹型的顆粒類調(diào)剖劑，對(duì)于非均質(zhì)性矛盾突出、水竄嚴(yán)重的地層，其控水、穩(wěn)油成效尤為顯著［23］。體膨顆粒通常是由有機(jī)單體與黏土顆粒復(fù)合而成，或通過機(jī)械方法對(duì)凝膠塊進(jìn)行造粒制備得到。顆粒通過地層孔喉時(shí)附著在巖石表面，吸水后體積膨脹封堵孔喉，進(jìn)而增大后續(xù)水的滲流阻力。當(dāng)驅(qū)動(dòng)力較大時(shí)，膨脹的顆?？烧w突破并繼續(xù)向前運(yùn)移，作用于更前端的大孔道，從而起到逐級(jí)調(diào)剖作用［24］。另外，體膨顆粒工業(yè)量化生產(chǎn)操作方便，油田施工也相對(duì)便捷，其顆粒的耐溫、耐鹽性能也可根據(jù)實(shí)際情況作出相應(yīng)調(diào)整，故體膨顆粒適用于復(fù)雜油藏的高滲油層深部調(diào)剖。Wang 等［25］采用溶液聚合法，用丙烯酰胺單體、交聯(lián)劑與過硫酸鉀制備了預(yù)制顆粒凝膠PPGs。預(yù)制顆粒凝膠PPGs 具有良好的耐溫耐鹽性能和膨脹性能，在低滲透油藏的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，表現(xiàn)出良好的堵漏作用。但是針對(duì)低滲透油藏的深部調(diào)剖，需使用不同粒徑的PPGs 進(jìn)行調(diào)剖才能獲得較好的效果。You等［26］制備了一種新型酚醛樹脂分散顆粒凝膠PDPG。PDPG顆粒穩(wěn)定性較好，能在油藏深部高溫高鹽的環(huán)境下容易團(tuán)聚，對(duì)高滲透通道進(jìn)行封堵，且PDPG 顆粒生產(chǎn)效率較高，有利于工業(yè)應(yīng)用，礦場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果顯示，組日均產(chǎn)油量由29.7 t 逐漸提高到35.4 t，平均含水率由56.2%降為54.4%。但是，體膨顆粒調(diào)剖的有效期較短，后續(xù)注水壓力不能長久維持；且對(duì)于低滲透油藏，存在難以注入的問題，所以該深部調(diào)剖技術(shù)并未獲得普遍使用［27］。

2.4 含油污泥調(diào)剖技術(shù)

含油污泥具有可回收利用率高、應(yīng)用廣等特性，一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，其主要組分有膠質(zhì)、石蠟和固相顆粒等［28］。當(dāng)含油污泥乳狀液運(yùn)移到油藏深部后，由于剪切、稀釋作用，含油污泥乳狀液中的各相分離，分離出的各組分依靠橋接作用聚沉成較大尺寸的團(tuán)簇，并黏附在地層孔喉表面，并使其尺寸縮小。增大后續(xù)水流阻力系數(shù)的同時(shí)改變液流流向。另外，污泥乳液中的液滴在孔喉中也具有較強(qiáng)賈敏效應(yīng)［29］。近幾年，對(duì)于含油污泥調(diào)剖的研究較多。青海油田部分區(qū)塊采用添加懸浮劑的含油污泥進(jìn)行調(diào)剖，井組的產(chǎn)液量上升，含水率下降，累計(jì)增油達(dá)87.7t［30］。朱英月等［31］研究了一種由含油污泥、懸浮劑和交聯(lián)劑組成的調(diào)剖體系。該體系具有良好的抗老化性能，且室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，其封堵率達(dá)到94%。謝建勇等在準(zhǔn)東油田采取了3種污泥調(diào)剖體系對(duì)油藏裂縫進(jìn)行封堵，結(jié)果顯示，懸浮體系、凍膠體系和固化體系的組合使用具有良好的穩(wěn)定和封堵性能。含油污泥調(diào)剖技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)含油污泥的資源再利用，成本較低［32］。但是含油污泥的組分較為復(fù)雜性，其乳化后的乳滴尺寸也存在較大差異性，因此，將含油污泥應(yīng)用于油藏調(diào)剖存在一定風(fēng)險(xiǎn)［33］。且受到油藏條件的限制較大，對(duì)低滲透油藏進(jìn)行深部調(diào)剖容易堵塞地層。

2.5 就地聚合凝膠調(diào)剖技術(shù)

就地聚合凝膠調(diào)剖體系的研發(fā)思路為：以聚丙烯酰胺或丙烯酰胺單體為配液基礎(chǔ)，再加入具有特定性能的單體、交聯(lián)劑以及其他輔助試劑，然后將凝膠溶液泵入油藏中，使凝膠溶液在地下交聯(lián)生成具備一定黏彈性和強(qiáng)度的凝膠塊［34］。由于配制的凝膠溶液初始黏度較低，與水的黏度相近，因此，凝膠溶液的注入性良好［35］。目前，關(guān)于就地聚合凝膠封堵材料的報(bào)道也較多，例如，唐孝芬團(tuán)隊(duì)研發(fā)的TP 調(diào)堵體系，蒲萬芬團(tuán)隊(duì)研發(fā)的XN-PP 封堵體系等。針對(duì)就地聚合凝膠體系成膠時(shí)間過快的問題，岳湘安團(tuán)隊(duì)分別研究了SR&NI ATRP 引發(fā)體系、ARGET ATRP 引發(fā)體系和含微囊引發(fā)劑的就地聚合凝膠體系，均有效延長了就地聚合凝膠體系的成膠時(shí)間，且含微囊引發(fā)劑的就地聚合凝膠體系能夠順利進(jìn)入平均滲透率為50×10-3μm2的巖心，對(duì)低滲透油藏具有良好的調(diào)剖作用［36］。雖然，就地聚合凝膠體系的注入性良好，但其對(duì)成膠環(huán)境的要求較高，受到多種因素影響，如：色譜分離、吸附、稀釋、礦化度、pH 值等，尤其是高溫條件下成膠時(shí)間的調(diào)控極為困難，這也導(dǎo)致凝膠溶液的成膠強(qiáng)度難以控制，進(jìn)而對(duì)水竄通道的封堵能力有限，這也限制了就地聚合凝膠體系的應(yīng)用［37］。

2.6 聚合物微球調(diào)剖技術(shù)

聚合物微球是在無機(jī)顆粒調(diào)剖劑基礎(chǔ)之上逐步形成的具備良好應(yīng)用前景的深部調(diào)剖劑。通過對(duì)聚合物微球分子結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，可顯著提高其耐溫耐鹽性能，并且在微球配制施工中可用污水配制，不僅減少污水處理量，還節(jié)約清水；另外，聚合物微球施工過程中受外界影響也較?。?8］。聚合物微球的調(diào)剖機(jī)理為：未溶脹的彈性聚合物微球被注入地層后，在滲透壓的作用下吸水膨脹，膨脹后的微球尺寸大大增加，這些溶脹的微球通過吸附、架橋作用封堵地層孔喉。當(dāng)驅(qū)替壓力較大時(shí)，形成的封堵會(huì)被突破，致使聚合物微球在更前端重新形成新的封堵，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)逐級(jí)深部調(diào)剖堵水的目的［39］。但是，在施工應(yīng)用時(shí)存在以下難點(diǎn)：油藏孔喉半徑分布較散，難以匹配合適粒徑的微球，尤其是對(duì)于致密-低滲裂縫性油藏，裂縫發(fā)育程度較高，依據(jù)尺寸匹配關(guān)系優(yōu)選的聚合物微球調(diào)剖劑在裂縫中運(yùn)移阻力小，不能起到封堵作用。此外，大多采用反相乳液聚合法制備聚合物微球，因此，聚合物微球在水中的分散性較差［40］。Zhang 等［41］采用蒸餾-沉淀聚合法，利用丙烯酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯制備了納米級(jí)聚合物微球。該聚合物微球表現(xiàn)出良好的耐鹽性和抗剪切性，并具有良好的滲吸后選擇性進(jìn)入能力，適用于低滲透油藏底部的深部流體分流。巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于滲透率為10 μm2的非均質(zhì)巖心有良好的調(diào)剖作用。Zou等［42］將一種原位聚合物微球（ISPM）乳液注入地層中通過聚合形成可用于調(diào)剖控制的微球，多點(diǎn)壓力測(cè)量實(shí)驗(yàn)和電鏡結(jié)果表明，ISPM 乳液在低滲透磁導(dǎo)芯中具有良好的注入性，ISPM 乳液可以在微小孔隙中聚合形成微球，有利于進(jìn)入低滲透油藏的深部位置進(jìn)行封堵。

2.7 微生物調(diào)剖技術(shù)

微生物在地下能夠以糖類物質(zhì)為營養(yǎng)源，代謝產(chǎn)生不溶于水的聚合物。這些代謝產(chǎn)物在水竄通道中聚集黏結(jié)，從而有效堵塞油藏中的高滲通道。另外，由于微生物代謝產(chǎn)物可以降低原油黏度，因而，微生物代謝物具有調(diào)剖-驅(qū)油的雙重功能［43］。20世紀(jì)70年代，國外已將微生物調(diào)剖技術(shù)應(yīng)用于油田礦場(chǎng)，如美國佩恩縣油田、秘魯北海油田，并已取得顯著經(jīng)濟(jì)效果。近年來，我國大慶、勝利、塔里木等油田也已開展微生物調(diào)剖-驅(qū)油先導(dǎo)試驗(yàn)，均取得良好經(jīng)濟(jì)效益。大慶油田通過選用與地層孔喉半徑、滲透率大小相匹配的蠟狀芽孢桿菌和短短芽孢桿菌在外圍低滲透油藏進(jìn)行了微生物調(diào)剖試驗(yàn)，試驗(yàn)期間，日產(chǎn)油由33.6 t增至44.8 t，含水率由65.7%降至62.7%［44］。應(yīng)用短短芽孢桿菌和蠟狀芽孢桿菌等菌種在大慶朝陽溝低滲透油田開展的微生物調(diào)剖試驗(yàn)也取得理想效果，生產(chǎn)井日產(chǎn)液量增加36 t，日產(chǎn)油量增加16.1 t，含水率下降6.6%，一年內(nèi)累計(jì)增油5800 t［45］。長慶油田在塞169 油藏采用微生物調(diào)剖，使得該低滲透油藏的含水下降，驅(qū)油效率提升5.46%～11.93%［46］。在馮66-72、西25-15和王16-5等低滲透油藏區(qū)塊也開展了微生物調(diào)剖試驗(yàn)，均取得良好的增油效果［47］。但是，在高溫高礦化度條件下，微生物調(diào)剖技術(shù)存在菌種選擇難、適應(yīng)性差的難題，限制了微生物調(diào)剖技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用［48-49］。

2.8 復(fù)合調(diào)剖技術(shù)

隨著油田開發(fā)不斷深入，單一型深部調(diào)剖體系面臨的問題愈加嚴(yán)峻。在油藏高溫高鹽的惡劣環(huán)境下，單一調(diào)剖體系自身的不足以及特殊材料調(diào)剖的高昂價(jià)格，使得單一調(diào)剖體系難以滿足生產(chǎn)需求。將兩種或兩種以上的調(diào)驅(qū)體系通過復(fù)配得到復(fù)配體系，利用單一體系間的協(xié)同作用克服單一調(diào)剖體系的不足，具有廣闊的應(yīng)用前景。張文喜等［50］研究了一種雙相復(fù)合凝膠調(diào)剖體系，該體系的各組分在大孔道中通過耦合形成低分子初聚體，然后通過水化反應(yīng)形成具有高強(qiáng)度的膠體進(jìn)行封堵，能優(yōu)先對(duì)滲透率較大的孔道進(jìn)行封堵。畢臺(tái)飛等［51］在安塞油田采用PEG-1凝膠+聚合物微球復(fù)合調(diào)剖技術(shù)，使平均單井組累計(jì)增油83.6 t，累計(jì)降水142.6 m3，井組含水率快速上升的趨勢(shì)得到有效遏制，有效擴(kuò)大水驅(qū)波及體積。Cai 等［52］以復(fù)合材料HDSX-1、N1-2 和聚合物AP-P4 為主劑研發(fā)了一種凝膠泡沫復(fù)合調(diào)剖驅(qū)油體系，該體系具有黏度低、配制容易、注入性好、交聯(lián)反應(yīng)慢、強(qiáng)度高、長效等特點(diǎn)。室內(nèi)雙管驅(qū)油實(shí)驗(yàn)最終采收率達(dá)35.01%，提高了23.69百分點(diǎn)。油田試驗(yàn)結(jié)果顯示，原油增產(chǎn)899 t，平均含水下降5%。Yang 等［53］研究了納米微球、單相凝膠顆粒（PEG）和交聯(lián)本體凝膠膨脹顆粒（CBG-SP）對(duì)低滲透油藏的調(diào)剖作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在滲透率為50×10-3～100×10-3μm2的低滲透通道中，平均粒徑為100 nm納米微球的深部調(diào)剖效果較好，采用含聚乙二醇（PEG）、CBG-SP 和納米微球的多段塞有利于提高低滲透油藏的采油效果。Wang 等［54］也考察了納米微球、PEG、CBG-SP 對(duì)低滲透裂縫性儲(chǔ)層的深度調(diào)剖能力，結(jié)果顯示，小顆粒（平均粒徑為100 nm）納米微球表現(xiàn)出相對(duì)優(yōu)異的調(diào)剖控制效果，PEG適合在低滲透裂縫性儲(chǔ)層中發(fā)揮“堵控”作用，而CBG-SP 能夠?qū)崿F(xiàn)井區(qū)附近“堵驅(qū)”的效果。雖然復(fù)合調(diào)剖體系的調(diào)剖效果優(yōu)于單一體系，但是單一調(diào)剖體系間的協(xié)同機(jī)理尚未完全明確，而復(fù)配體系的良好的協(xié)同作用離不開單一體系間良好的配伍性。

綜上可知，油藏調(diào)剖技術(shù)種類較多，每一種調(diào)剖技術(shù)具有各自優(yōu)勢(shì)的同時(shí)也存在一定的缺點(diǎn)。不論是大量油田生產(chǎn)實(shí)例還是模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果均證實(shí)，在實(shí)際油藏中，現(xiàn)有常規(guī)調(diào)剖劑技術(shù)水竄治理效果普遍不理想，調(diào)剖劑注入性與其深部封堵能力之間的尖銳矛盾已成為油藏深部調(diào)剖技術(shù)亟待突破的關(guān)鍵問題，亟需有針對(duì)性的新技術(shù)［55］。

3 結(jié)束語

油藏深部調(diào)剖-驅(qū)油技術(shù)面臨兩大矛盾：調(diào)剖劑注入性與油藏深部水竄通道封堵的矛盾以及深部調(diào)剖與剩余油驅(qū)替的矛盾。深調(diào)的突出矛盾要求調(diào)剖劑要具有盡可能低的注入阻力和盡可能高的水流通道封堵強(qiáng)度；而不同類型油藏殘余油對(duì)于驅(qū)油劑的乳化能力、界面張力、增溶能力要求不同。目前，常規(guī)深部調(diào)剖-驅(qū)油技術(shù)已無法滿足日益復(fù)雜的開發(fā)條件，今后的油藏調(diào)剖-驅(qū)油技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)包括以下幾個(gè)方面：

（1）研發(fā)以解決注入性與油藏深部水竄通道封堵矛盾為目的新型調(diào)剖劑。傳統(tǒng)的調(diào)剖技術(shù)對(duì)于歷經(jīng)長期開采和多輪次調(diào)剖的常規(guī)油藏，尤其是對(duì)于低滲等復(fù)雜油藏的適應(yīng)性普遍較差，調(diào)剖劑的注入性與其對(duì)油藏深部水竄通道封堵能力之間的突出矛盾是制約各類油藏水竄治理效果的技術(shù)瓶頸。因此，研發(fā)兼具優(yōu)良注入性和強(qiáng)封堵能力的深部調(diào)剖劑已成為高含水油藏高效開發(fā)的迫切需求。

（2）由于低滲透油藏的滲透率較小，調(diào)剖劑的顆粒直徑必須足夠小才能進(jìn)入低滲透油藏的深部進(jìn)行調(diào)剖，且調(diào)剖劑必須具有較好的選擇封堵性。低滲透油藏與中高滲油藏相比，其有效通道明顯小于常規(guī)油藏，因此，在優(yōu)先封堵高滲透通道的同時(shí)要避免阻塞低滲透通道。

（3）先注入粒徑較小的調(diào)剖劑使其進(jìn)入低滲油藏深部，再逐步注入較大粒徑的調(diào)剖劑，更容易對(duì)油藏深部的高滲透通道進(jìn)行封堵。除了將合成好的調(diào)剖劑注入地層，還可以將合成調(diào)剖劑的乳液注入地層，利用地層的高溫、高壓和高鹽的環(huán)境進(jìn)行反應(yīng)，在高滲透通道中生成封堵物質(zhì)。該方法能較好地使調(diào)剖劑進(jìn)入油藏深部，但是由于油藏的環(huán)境較為復(fù)雜，實(shí)際使用過程中需要精準(zhǔn)控制反應(yīng)的發(fā)生，這是一大難點(diǎn)。

我國油田已進(jìn)入高含水、高采出程度的“雙高”階段，開發(fā)效果逐年變差，受沉積、儲(chǔ)層物性及非均質(zhì)性等因素的影響，剩余油分布狀況復(fù)雜、殘余油類型多樣，尤其是低滲特低滲油藏的大規(guī)模開發(fā)，對(duì)油藏調(diào)剖-驅(qū)油技術(shù)提出了更高的要求。因此，面對(duì)日益復(fù)雜苛刻的油藏條件，明確油藏深部調(diào)剖-驅(qū)油技術(shù)面臨的技術(shù)瓶頸，探究驅(qū)油體系對(duì)不同類型殘余油作用機(jī)制，探索提高驅(qū)油效率的微觀機(jī)理，是目前高含水油田穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)所面臨的極大挑戰(zhàn)。