中国石化西北油田自主研发液体硅橡胶堵剂获国家发明专利 破解深层油藏开发技术难题

问题——深层碳酸盐岩油藏堵水长期受制于“耐受性与可达性”双重挑战;西北油田部分主力区块以碳酸盐岩缝洞型油藏为主,缝洞发育、非均质性强,地层水沿高渗通道突进,易造成油井含水快速上升、有效产能衰减。与常规砂岩油藏相比,此类油藏更看重堵剂复杂通道中的运移能力和成胶后的长期稳定性,而高温高盐工况继续放大材料失效风险。原因——传统堵剂在极端环境下暴露出三类共性短板:一是高温高盐条件下结构稳定性不足,易降解或性能衰减,难以形成长期有效封堵;二是遇水后抗稀释、抗冲刷能力不足,注入体系易被地层水携带流失,封堵半径受限;三是固化反应难以精准调控,固化过快易在近井段“抢凝”,固化过慢又难以及时形成封堵强度。上述短板叠加,使堵水作业常陷入“堵得住、走不远”和“走得远、堵不牢”的两难。影响——堵水材料性能瓶颈直接关系到油田稳产增效与开发效益。堵水效果不稳定会带来重复作业、施工周期延长、井筒与地层风险增加,并推高综合作业成本。对塔河、顺北等深层碳酸盐岩油藏而言,开发层位更深、温度更高、矿化度更强,一旦堵水材料无法适配极端条件,将制约控水稳油、提高采收率等关键措施落地,影响油藏整体动用水平与开发节奏。对策——以材料体系创新破解“高温高盐+复杂缝洞”堵水难题。此次获得授权的发明专利围绕液体硅橡胶组合物开展配方与工艺协同创新,通过缓固化调控等技术路径,提升材料在高温高盐环境中的稳定性与封堵可靠性。据介绍,该堵剂可在150℃高温、22万mg/L高矿化度地层条件下保持性能稳定;具备较好耐稀释性,注入后不易被地层水冲散,有助于覆盖井周中远端出水通道;固化时间可在8至20小时范围内调节,兼顾运移距离与成胶时效;密度可在1.07至1.12g/cm³范围调控,利于现场施工与注入适配;在高温高盐混合环境下仍可形成满足封堵要求的成胶强度,提高堵水措施的可重复性与可预测性。业内人士认为,这类硅基材料在耐受性与可控成胶上的提升,将为缝洞型油藏“找水、堵水、稳油”的系统治理提供更可靠的材料基础。前景——专利成果有望加速转化,服务深层油气高效开发。西北油田对应的技术的形成,补齐了硅基耐高温堵剂现场应用体系中的关键环节,为多类型堵水需求提供新的材料选项。随着我国深层、超深层油气资源开发力度持续加大,高温高盐条件将更为常见,堵水材料从“能用”走向“好用、耐用、可控用”将成为趋势。下一步,围绕不同缝洞结构、不同含水成因和不同施工窗口的差异化方案设计,叠加精细化测试评价与现场应用数据迭代,有望提高控水稳油效果,延长油井稳产周期,并在降低作业成本的同时提高开发效益与资源动用程度。

此次液体硅橡胶堵剂技术的成功研发,不仅标志着我国高温高盐油藏开发领域迈出关键一步,也为全球同类油气田的高效开发提供了中国方案。未来,随着科技成果加速转化,我国在能源技术自主创新上的优势将深入凸显,为保障国家能源安全注入新动力。